土壤重金属污染现状及检测技术分析

吴兴辉

摘要：我国土壤环境总体状况堪忧，部分地区土壤重金属污染较为严重，不仅影响人民群众身体健康和美丽中国建设，而且已成为我国全面建成小康社会的突出短板之一。本文简要总结了土壤重金属污染的来源、机理和现状，并介绍了一些国内常用的土壤重金属污染检测技术，提出了重金属污染防治的工作方法和土壤污染检测技术未来的发展方向，以期为土壤重金属污染防治提供参考。

关键词：土壤重金属;污染现状;检测技术

1土壤重金属污染概述

土壤中重金属主要来自人为干扰输入和自然来源。土壤母质和大气重金属降尘是天然重金属污染的主要来源，而人类农业生产、工业生产和日常生活是人为污染的主要来源。土壤重金属污染具有隐蔽性或潜伏性、伴生性和综合性、不可逆性以及间接性的特点。重金属通过多种途径进入土壤，与土壤的各组分相作用进而以不同化学形态存在，在吸附平衡态以离子交换和化学沉淀为主。

通过对重金屬污染源的识别和分析，可以确定各污染源对土壤中重金属污染含量的影响，确定重金属进入土壤的主要途径。有色金属开采和排放产生的废气、废水通过沉降和灌溉进入土壤，炉渣等固体废物通过溶解和扩散进入土壤。采矿和冶炼活动会导致大量的重金属在矿物周围和下游河流的积累，导致重金属污染的显著分布，我国中部、西南、珠江三角洲和长三角地区土壤重金属污染的集中分布就体现了这一点。我国土壤重金属污染除了类型比较集中，也存在不同地区土壤重金属污染程度不同的特点。因此，应该根据不同地区、不同污染程度和不同的土地利用性质，针对性的采用不同的物理、化学和生物修复技术，最大程度的修复改善受重金属污染的土壤。例如，对于一些农田污染，中、轻度污染土壤在重金属处理后不仅可以增加中国的粮食产量，增加农民的收入，而且可以有效地保护污染地区周围人们的健康;严重污染土壤修复后可恢复生态功能，创造经济价值。我国的土壤修复技术起步较晚，发展我国的土壤检测、修复技术与设备是可持续发展和融入国际竞争的需要，具有经济价值、社会价值和生态价值。

2土壤重金属的污染现状

由于受重金属污染的影响，土壤自身循环能力会受到极大的影响，使土壤的循环功能变弱。根据相关的调查研究显示，在我国经济发展中， 土壤重金属污染成了主要限制因素之一，总的土壤重金属污染面积已超过3亿亩左右，而且该数值还处于逐年增长的状态。土壤重金属污染现状特征主要有以下表现：一是土壤重金属污染呈区域性分布，中部地区污染较为严重，东部与西部地区的污染相对较弱;二是主要污染源为无机元素，既有研究表明，土壤重金属污染主要包括镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、镍等，这些重金属污染物主要来自冶炼厂、矿山、化工厂等工业废水渗入和汽车废气沉降等。造成该情况的主要原因有以下两点：

1）自然环境。我国很多地区的成土母质风化现象明显，为重金属元素积累提供良好环境，再加上部分地方恶劣天气以及水源等作用的影响，重金属元素结构发生了较大的变化，改变了土壤中重金属元素的含量。

2）人类活动。随着我国城市化和工业化发展的逐步深入，人类出现很多不合理建设，如矿山过度开采、工业污水随意排放、化肥和农药应用量增加等，成为土壤污染现象的主要诱发因素。

3土壤重金属污染检测技术

3.1光谱检测技术

光谱检测技术能够对土壤中有毒重金属含量进行有效的检测，在应用的过程中具有较强的灵敏性，但是监测成本与其他检测技术相比成本相对较高。此外，在运用光谱检测技术的过程中，需要使用到X射线，其电离性较强，会对人体造成一定程度的伤害。所以，在使用光谱检测技术的过程中，需要配备-定的防护设备，并在此基础上掌握有效的专业操作技能，这在较大程度上能够避免X射线对人体造成伤害。除此之外，该技术很难对重金属含量进行现场检测，使检测受到一定的限制。

3.2电化学分析检测技术

电化学分析检测技术主要是指使用电化学传感器对土壤中的重金属实施有效检测，此种检测技术的最大优势是能够提高自动化检测工作质量，所以在现场土壤检测中应用较为广泛。但是，在使用的过程中，检测准确性会受到一些因素的影响，比如有机物、分子颗粒以及活性剂等，一般情况下主要体现在对普通浆料检测过程中的影响。

3.3生物传感器检测技术

生物传感器检测技术主要是指通过对综合金属离子与固定于电极材料中特异性蛋白的合理应用，以此对蛋白结构进行有效的改变，并通过灵敏电容信号传感器对土壤重金属实施全面检测，以此能够对重金属含量变化情况进行检测。目前，相关工作人员通过生物传感器检测技术对水溶液中毒性化合物含量进行了检测，并且具有较高的准确性。但是，生物传感器检测技术在应用期间有不同程度的局限性，主要表现在对生物活性与环境要求相对较高。

3.4免疫分析检测技术

免疫分析检测技术一般情况下是指根据免疫分析方法对土壤中重金属离子含量实施有效的检测，此种检测技术在应用的过程中具有较高的灵敏性，并在此基础上也具有较高的特异性，具有较高的应用价值。此外，在免疫分析检测技术应用的过程中，需要注意以下两个方面：①合理使用络合物以此对重金属离子实施综合使用，并在此基础上对空间结构进行有效的预留，以此为氧化还原反应顺利进行提供助力;②能够有效确保载体蛋白可对金属离子化合物进行有效的综合，并在此基础上产生不同程度的免疫原。

结语

在我国，土壤重金属检测工作的开展价值极高，应做到相关检测技术的不断创新。现阶段，我国土壤重金属污染问题还在持续，这也使得人们对该项检测技术应用需求很大，应通过不断研究，推广一些新的检测技术。只有通过不断投入和研发，才能让土壤重金属检测环境日益完善，避免生态环境遭受严重破坏。

参考文献

[1]黄益宗，郝晓伟，雷鸣，等.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].农业环境科学学报，2019，32（3）：409-417.

[2]薛腊梅.物理强化淋洗修复重金属污染土壤和城市污泥[D].南京：南京大学，2018.