我国土壤重金属污染的监测与环境保护策略

李敏敏

[摘    要]土壤是不可再生资源，一厘米的土壤形成需要一千年的时间，加上城市化的进城，土壤沙化的影响等，可耕种土壤日益减少。重金属在土壤中是无法被分解的，也正是重金属的残留导致了土壤的污染，在这种土壤上种植农作物，人们食用了这些食物，重金属便会进入人的体内，危害人们的身体健康，因此对重金属污染进行分析，同时提出土壤环境保护策略，对人类的健康发展有着极大意义。

[关键词]土壤;重金属污染;监测;治理策略

[中图分类号]X53 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）08–0–02

[Abstract]Soil is a non-renewable resource. It takes a thousand years for the formation of one centimeter of soil. In addition to the impact of urbanization and soil desertification， the arable soil is declining. Heavy metals cannot be decomposed in the soil. It is precisely the residues of heavy metals that cause soil pollution. If people grow crops on this soil， if people eat these foods， heavy metals will enter the body and endanger peoples health. Therefore， the analysis of heavy metal pollution and the proposal of soil environmental protection strategies are of great significance to the healthy development of mankind.

[Keywords]soil; heavy metal pollution; monitoring; governance strategy

土壤是人類赖以生存的基础，在地球上，优质的土壤资源是不可再生资源。人类需要利用土地来种植庄稼，收获粮食，如果耕地被大面积污染，就会通过农作物给人体造成很大的伤害，而重金属污染是土壤污染的巨大元凶之一。土壤重金属污染的监测与环境保护显得尤为重要，毕竟这关系到粮食安全，因此不管是在农村还是在城市，都应当进行阶段性的表层土壤重金属污染

监测。

1 土壤重金属污染概述

重金属污染的严重性不言而喻。根据经验及文献研究发现，大气的沉降比，新能源的开发，冶金行业的发展以及工业污水违规排放等，这些都是重金属污染的原因，而这些气体或者液体被土壤所吸收，便会造成土壤的重金属污染。此外，由于环保意识不足，许多农民将一些农药及生活用品的金属包装随便丢弃，被埋在地里，这些也会导致土地受到重金属的污染。

2 土壤重金属污染环境监测的现状

目前，我国对于土壤重金属污染的监测和处理是相当重视的，尤其体现在土壤重金属监测方法上。目前，我国已有太赫兹光谱法、光谱分析技术、磁性检测方法和电化学分析监测技术等检测技术，而且这些技术的使用成本都很低，这不仅提高了监测效率和精准度，而且免去了大量的人力物力，节省工作量，更重要的是，通过实践证明，这些科学方法所检测的数据都真实有效，数据误差很小。

而根据工作场地划分，土壤重金属监测方法又主要包含以下两种：一是实验室监测方法，另一种是现场快速监测方法。在土壤重金属污染物的监测中，这两种方法都有各自的长处和不足。为了能使土壤重金属监测达到高效、迅速、灵敏、简洁的目的，讨论了两种方法的发展趋势。

2.1 实验室监测方法

如今常用的现场监测方法有原子荧光光谱法、原子吸收光谱法和分光光谱法，这些是针对室外现场的监测方法。除了这些之外，还有一些实验室监测方法也比较实用，这其中包括电化学分析方法、光谱分析法和磁性检测法。

（1）电化学分析法。目前，我国的电化学检测技术已经达到了先进水平，广泛运用于检测土壤痕量元素的方法，这种方法有一个弊病，就是在处理时要经过土样的稀释分解，这就需要用强酸物质，因此，这种方法会对土壤造成二次污染，因此常用于特定化学反应的土壤样本分析。虽然它的污染性很强，但是监测结果却很精准。因此这是我国实验室监测方法中常用的一种。

（2）光谱分析法。这种当方法的特点是范围大，可以对大面积土壤的成分进行分析，但是正因为范围大，却也造成了琐碎复杂的工作量，而且精准度一般。

（3）磁性检测法。这种方法相对来说比较传统，但是成本低，而且所得到的信息量很大，因此也广泛运用于实验室监测中，这种方法的特点是可以成像，对于后期的图像处理和成分分析有很大的帮助。但是这种检测方法对土壤环境要求较高，因此不适用于普遍情况。

2.2 现场快速监测方法

土壤监测分析，更实用的方法就是现场快速监测的方法，这种监测效果更直观，但是相比于实验室监测效果而言，需要耗费人力、物力以及时间，这很大程度上提高了土地金属监测的成本。不仅如此，当现场监测出结果后，在运送土壤样本中，由于环境湿度、温度等不确定因素，样本的现场监测结果会和送检后实验室复检的结果差很多。所以，土壤成分监测分析是一种很缜密、很严格的过程，环境的湿度、温度以及其他因素都会造成监测结果出现误差，而且误差还会很大。所以，在不能满足实验室监测的条件下，要首先考虑快速对现场土壤样本进行监测。

从目前的监测技术来看，土壤磁化率监测技术是已经被证实能够在现场快速监测土壤重金属含量的方法，这主要基于历年来，大量研究人员通过工作实践得出的宝贵经验。这种技术可以在现有的基础上提高检测效率和检测结果的精准度。比如太赫兹光谱法，这种方法的操作过程就比较简单，产生结果的速度比较快。而且通过实践证明，这种方法能分析出土壤的优势和可能存在的污染问题。

3 城市表层土壤重金属污染环境监测技术

3.1 样品的采集

采集城市地表的土壤样本，要遵循《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166—2004）（以下称“规范”）。在《规范》的4～6章中规定，在土壤采样前，要经过资料收集和现场勘查两项工作之后再决定采样方案，这样可以减少误差，使实验结果具有代表性。要对土壤采样的地点有计划的选择，要考虑到经济性和可操作性两点。在《规范》中是这样作出明确指导的，在采集土壤样本之前，应当进行现场调查，并收集之前的资料作为经验，为了消除检测误差，要设计合适的布点，也要兼顾经济性和可操作性。为了全面反映土壤的环境质量，《规范》推荐了三种随机取样的方法，即为：简单随机、分块随机和系统随机三种方法，应当在实际操作中，根据情况选用布点法，此外，建议使用系统随机的布点法，也称作“网格布点法”。这种采样方法在操作上要分表层样和分层样，表层样是指采集0～20 cm深度的样品。要使用木铲或竹片等工具，这样可以减少对土壤样品质地的影响，要将采集后的土壤样本装入塑料袋或者布袋保存，并做好记录。

3.2 样品的制备

采用白色搪瓷盘作为器皿，使用木质工具敲碎样品，不可使用其他加工制品。样品的分装要采用塑料封，并贴好标签，避光保存。

3.3 分析与测定

一般可以采用实验室测定和现场测定，其中实验室测定法比较常见，因为实验室测定的环境比较严格，精密度高，不会受到风度、温度和湿度的影响，因此，基体的干扰性小，线性范围较宽。但是也是有弊病的，因为在检测的过程中比较繁琐，要求比较精密，因此较为费时费力，同时检测费用也很高。实验室的检测方法，常用的包括分光光度法、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、原子荧光光谱法（AFS）、原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）等，除此之外，还可以采用极谱分析法，化学分析法、电化学分析法等。

采用原位分析实现检测进行现场快速测定，其特点是速度快、成本低，另外目前应用比较广泛的测定法有免疫分析法、磁化率法、酶抑制法、遥感高光谱法、X射线荧光光谱法（XRF）、激光诱导击穿光谱法（LIBS）、生物传感器分析法等。

4 土壤重金属污染的环境保护策略

第一时间确定土壤重金属污染的状况，根据污染程度不同，采用不同的修复与保护措施，坚持生态环保、低价高效的原则，同时边生产边修复，既要考虑到环保效益，同时也要控制好经济效益，走“源头防控-过程阻断-末端修复-安全利用”的环境保护模式。

4.1 轻度污染的环境保护策略

可以通过植物进行土壤重金属环境的修复与保护，具体的步骤有提取、吸收、分解、转化四步。详细工作流程如下：①在重金属污染区域引入筒篙、菠菜、葛首，通过植物萃取法可以将土壤中的重金属进行部分转发，从而降低土壤重金属污染，②引入向日葵、水葫芦两种植物，可以降解与转化重金属污染土壤中的铜、锌、铬、锡等元素;③念珠藻、浮萍和蓝藻等水生生物可以清除土壤中挥发的重金属元素，同时通过水生植物的呼吸作用将重金属转移到大气中;④可以采用桦树、榕树等植物进行地区的土壤改造。植物修复的方式可以从根本上解决土壤重金属污染的问题，使用比较广泛，且可以有效避免二次污染。

4.2 中重度污染的环境保护策略

中重度污染的土壤已经不适合种植农作物和其他植物了，需要降低污染等级，可以采用淋洗防治技术。这种技术的规范流程是：先开凿排水渠道，再用碘化钾、EDTA、硫代硫化物或氯化氢作为溶质与一定量蒸馏水混合成为淋洗液，把淋洗液倒入重度污染的土壤中，这样淋洗液就会和土壤中的金属离子进行化学反应，形成混合溶液，通过加压的方式将这些混合溶液压到已经准备好的排水渠道中，把土壤中的重金属排出来，最后，将没用完的废液排出来。这样做不会破坏土壤机构，但是成本费用较高，而且会造成土壤中的营养流失，因此不是常用的防治策略。

5 结语

我国对环境保护工作向来非常重视，政府也多次呼吁全球其他国家保护环境。因此，对于土壤重金属污染的防治工作也要重视起来。而就目前的土壤重金属污染的防治工作而言，力度和技术支持还远远不够，因此需要我国公民从生活的点点滴滴注意环保，控制污染，有效保护人类共同的地球家园。在日常生活中，要严格按照垃圾分类的方法进行垃圾处理，不要将污染物丢弃在土地上，防止被土地掩埋，造成土地污染。土壤环境保护工作任重而道远，需要全人类的共同努力。

参考文献

[1] 贾振兴.土壤中重金属污染物监测技术现状与发展方向[J].低碳世界，2019（10）：18-19.

[2] 吉永红，贾雪菲.土壤中重金属污染监测与受污染土壤的修復技术[J].河南科技，2015（11）：134-136

[3] 郭思宇，王海娟，王宏镔.重金属污染土壤间作修复的研究进展[J].中国生态农业学报（中英文），2021，29（5）：890-902.

[4] 李永江.贵州喀斯特地区土壤重金属污染研究[J].农业与技术，2021，41（8）：8116-8119.

[5] 张永康，冯乃琦.解说土壤重金属污染[N].中国矿业报，2021-04-22（A11）.

[6] 王乐杭，俞栋，王玉婷，等.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].资源节约与环保，2021（4）：46-47.