土壤中的重金属污染及检测技术探析

土壤中的重金属污染及检测技术探析

发表时间：2019-07-18T15:43:18.793Z 来源：《工程管理前沿》2019年第8期作者：张新

[导读] 对土壤中的重金属污染及检测技术进行说明，以促进土壤中的重金属污染及检测技术发展。

大兴安岭地区农林科学院 165000

【摘要】随着科学技术的发展，土地机械化作业也变得普及，也在一定程度上提高了相关工人们的工作效率。而随着机械化作业的增多，及相关科学技术的投入到土地中使用，也一定程度上造成了土壤中重金属含量的超标，即形成了土壤的重金属污染。一但土壤中被重金属污染不仅对相关植物造成污染，也对人们的健康生活造成一定威胁，所以加强对土壤污染的预防及治理十分重要。本文对土壤中的重金属污染及检测技术进行说明，以促进土壤中的重金属污染及检测技术发展。

【关键词】土壤；重金属污染；检测技术；分析

土壤是种植物及生物生存不可或缺的物质，自然污染的土壤也会生长出健康的植物，但随着科学技术的发展农业农村的机械化作业变得普通，及农业的化肥农药应用也变得平常，所以土地中的土壤也面临着重金属超标的威胁，而一旦土壤被重金属污染，那么该土地所生产的农作物也会受到影响，农作物在被提供到人们餐桌，对人们的健康也形成一定威胁，所以控制及检测治理土壤中的重金属超标的污染尤为重要。本文对土壤中的重金属污染及检测技术进行分析，希望为相关检测部门提供参考。

1 土壤重金属污染概述

重金属种类较多，而污染土壤的重金属主要包括汞、镉、铅等具有较强毒性的重金属元素以及毒性一般的较为常见的锌元素。这些具有毒性的重金属进入土壤后，被土壤胶体吸附，并与土壤中无机物、有机物等发生反应，进而混合为一种新的物质。这种混合物质无法与土壤中其他物质再发生任何反应，也无法被土壤微生物分解，成为难溶盐而被动累积在土壤中，最终量变引发质变，使土壤性质发生改变。而这些混合物质往往会被植物所吸收，进而通过食物链进入人体，最终威胁着人们的生命健康。还需注意的是，土壤中部分重金属还可能转变为烷基化合物，具有更强烈的毒性，最终对人们的身体健康造成严重威胁。由于土壤的吸附性，重金属在进入土壤后，无法被排除而只能被动吸附在土壤中，是导致重金属污染的重要因素。

2.土壤重金属污染现状

工业废水的肆意排放成为污染环境的重要问题。再加上现代社会的进一步发展，大大增加了城市污水的排放量，而城市污水排放管理中存在漏洞等问题均会使污染日渐严重，尤其在没有严格执行污水排放管理办法的地区，污染问题更加严重。未经过严格处理而排入河流等流动水域中的工业废水与生活废水，大多数均携带着重金属，严重时甚至高达每升水含数百微克，对于水体中的沉积物，其中所含重金属甚至达每升水中逾1 g。而重金属污染水体一旦被引用为农业灌溉用水、绿化用水或建设施工用水，均会引发土壤重金属污染问题。与此同时，随着能源资源的开采力度逐渐加大，部分有色金属在开采过程中也会导致重金属大量堆积，进而使重金属进入当地土壤，造成严重污染。

3.土壤重金属污染检测技术分析

3.1 光谱检测技术

土壤重金属的检测技术的方法较多，光谱检测技术就是众多检测技术中的一种。其具有检测灵敏性强、检测较为准确等特点，但其缺点也较为明显，一般有检测操作过程较为繁琐、对检测设备的要求较高、及检测过程需要消耗一定的时间等。光谱检测技术主要依靠是射线检测，通过使用X射线的照射，从而对土壤中的金属元素进行发掘，但X射线属于辐射性质射线，对人体也会造成一定的伤害，所以在使用光谱检测技术进行检测土壤中金属元素时必须要求相关人员穿戴防护设备，并具有相关操作经验才能进行检测。另外，由于光谱技术在检测中存在不能在现场对土壤重金属含量进行快速测定，所以一般由可见光光度法代替光谱检测法，也是目前应用最多的检测方法。

3.2 电化学分析检测技术

电化学分析检测技术是指利用电化学传感器对金属产生的反映，从而检测出土壤中的重金属含量。其特点也较为明，其具有快速检测现场重金属含量的特点，而也常被应用到相关区域的现场快速检测。但电化学分析检测技术也具有一定的局限性，当检测区域出现大分子颗粒、大型有机物、活性剂污染等物质时，其检测结果也往往受到较大影响。所以电化学分析检测技术也存一定程度上的局限性，但其发展空间仍较为广阔，科研人员也应寻找出更具灵敏性及检查准确抗干扰能力强的新型化学传感器，取代当前的电化学传感器，从而使电化学分析检测技术进步。

3.3 创新型检测技术

3.3.1 生物传感器检测技术

随着科学技术的不断更新，土壤中金属元素的检测技术也有了新的发展。生物检测技术也给予防止土壤中被金属污染带来新的希望。生物检测技术是指综合金属离子与固定与电极材料中特异性质蛋白的合理应用，从而将蛋白结构改变，并通过灵敏的电容信号感应将土壤中的金属元素检测出来。其检测原理较为复杂，但也较为准确，但在实际的应用过程中发现其并不具有广泛应用的价值，因生物传感器受到环境因素的影响较大，生物活性与气候也息息相关，所以生物检测技术存在一定的局限性。

3.3.2 酶抑制检测技术

酶抑制检测技术主要指通过重金属离子与酶活性因子间发生的甲硫基反应，改变酶活性因子结构与性质，并降低酶活力，再借助相应仪器完成对土壤重金属的检测。酶抑制检测技术在实际应用中，工作人员能够直接观察显色剂颜色、吸光度、电导率等变化情况，并通过放大光电信号显示土壤重金属含量与酶系统之间的数学关系。当前，酶抑制检测技术主要被工作人员应用于环境、食品等重金属定性检测工作。

3.3.3 免疫分析检测技术

免疫分析检测技术主要指通过免疫分析法检测土壤重金属离子。这种检测技术在实际应用中具有较高的灵敏性与特别性，在应用时还应注意以下2点。一是通过合理应用络合物实现对重金属离子的有效综合，并为其预留一定的空间结构，以便其能够顺利进行氧化还原反应。二是确保载体蛋白能够接收综合金属离子化合物，进而产生免疫原。此外，工作人员还须注意选择相应具有特异性抗体对金属离子化合物