土壤重金属检测仪在农田土壤重金属污染及检测技术现状和问题分析

土壤重金属检测仪在农田土壤重金属污染及检测技术现状与问题分析
土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，是从事农业生产的本源所在，也是人类生态、环境的重要组成部分。

农田土壤保护是保障粮食与食品安全的重要物质基础。

党的十七届三中全会明确提出，发展现代农业，必须按照“高产、优质、高效、生态、安全”的要求。

近年来，随着经济的高速发展，大量工业源、生活源污染物及农用化学品等通过不同形式进入土壤、大气等农产品产地环境，影响农产品及其加工食品的质量，并通过食物链的传递对人类健康产生着不良影响。

从农产品源头出发，实现对农产品产地环境的监测和污染防治对于发展现代农业有着重要的战略意义。

在众多的农产品产地环境参数中，土壤重金属的污染日趋严重，成为发展现代农业亟待解决的突出问题之一。

土壤重金属是指比重(相对密度)大于5的金属元素或其化合物。

这些重金属主要指汞(Hg)、镉(cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)和类金属砷(As)等。

有色金属矿山的开采、工业“三废”的排放、含重金属废弃物堆积、农业生产中的污水灌溉，农用化学药品的不合理使用等，都可能导致有害重金属元素直接或间接进入农田土壤。

一、重金属污染现状
近年来，国内重金属污染事件频频出现，屡见不鲜。

以2009年为例，根据环境保护部的统计，我国发生了12起重金属污染事件，共导致4035人血铅超标、182人镉超标，同年，全国共发生32起由重金属污染引起的群体性事件。

仅仅湘江就发生两起重金属污染事件。

6月15日，湖南娄底双峰县某公司违法转移含铬废渣引起重金属铬污染事件；7月3日，浏阳爆发某化工厂引起的恶性镉污染事件。

2010年10月7日召开的“第九届亚太烟草和健康大会”上，一项名为《中国销售的香烟：设计、烟度排放与重金属》的研究报告在中国引发了强烈反响。

201 1年重金属污染防治技术及风险评价研讨会
香烟中铅、砷、镉等重金属成分含量严重超标，其含量与加拿大产香烟相比，最高超过3倍以上。

而中国的烟民有3．5亿名之多，此次事件成为烟草界的“三
聚氰胺事件”。

据专家称，香烟中的重金属可能来自受污染的土壤。

2011年1月7日报道称，“杂交水稻之父”袁隆平偏爱的示范基地之一一国家级商品粮生产基地湖南省湘潭县，稻田的重金属污染亦颇为严重。

由于“水系破坏、水域污染、水土流失、土壤板结，造成水田无法耕作，粮食产量下降，农民减收”，有些村庄的水田几乎一半的面积绝收。

无奈情况下，当地农民只得将收获的受污染的谷子、镉米等卖给粮食收购站，然后自己再去购买外地来的商品粮食用。

据专家分析，粮食的重金属超标问题，主要来自附近的矿区开发造成的水土系统破坏。

2011年2月14日报道，重金属镉正通过污染土壤侵入稻米；学者抽样调查显示中国多地市场上约10％的大米镉超标，中国年产稻米近2亿吨，10％即达2000万吨。

对于65％以上人口以水稻为主食的中国来说，重金属污染物问题显得尤为严峻。

2002年，农业部稻米及制品质量监督检验测试中心曾对全国市场稻米进行安全性抽检。

结果显示，稻米中超标最严重的重金属是铅，超标率28．4％，其次就是镉，超标率10．3％。

2011年8月31日中国之声《新闻纵横》报道，云南陆良县铬渣污染事件倍受关注，云南省曲靖市陆良化工公司140余车共5222吨非法倾倒的铬渣造成70余头牲畜死亡、约4万立方米水遭受剧毒严重污染。

在重金属污染应急处置上，水处理技术相对简单，也容易用环境质量标准来评估。

但对于污染的土壤的处理比较麻烦，因为重金属渗入和渗出多少是相对比较长的过程，而且修复也不像水处理那么简单。

目前第一步控制住较大风险，第二步应该对周边场地、土壤、水塘底泥做长期监测。

2011年10月11日，中国工程院罗锡文院士在“第九届广东省科协学术活动周”开幕式上透露[141，目前我国土地污染十分严重，有调查数据显示，我国重金属污染土地已超过3亿亩，占了我国耕地的1／6，每年有1200万吨粮食被重金属污染，经济损失达200亿元，而广东耕地中仅11％的土壤是好的，89％的土壤受到不同程度的污染。

环境污染、土壤污染已经成为全球性问题，美国大约有超过27万个农场受到重金属污染威胁，美国政府正在想办法处理。

一系列的重金属污染事件受到政府的高度重视。

2011年2月19日报道，《重金属污染综合防治“十二五”规划》经国务院批复实施，未来五年政府计划投入750亿元开展重金属污染综合防治。

从频频发生的“血铅事件”到震惊全国的“镉米风波”，我国重金属污染警钟频频敲响。

土壤重金属污染已进入一个“集中多发期”，给人类的健康带来严重威胁。

从农产品产地出发，运用先进、高效、适用的技术进行农田土壤重金属污染物含量检测具有非常重要的现实意义。

二、土壤中重金属的监测
重金属具有持久性、毒性和生物富集作用，由其引起的环境污染对生物和人类健康均会造成严重危害。

形形色色的重金属污染中，土壤中的重金属污染因其具有滞后性、隐蔽性和长期性的特点，因此需采用先进的仪器分析方法对痕量元素进行定量分析才能获得较高的精密度和准确度。

但是采用高灵敏度的仪器分析时，由于土壤处于不均匀非溶液状态，所以需要对土壤进行溶解、分解或消解等预处理，使之变成适合仪器分析的溶液状态，并排除干扰成分，使仪器能对样品进行准确的分析测定。

因此，对土壤进行的预处理显得尤为重要。

三、土壤重金属检测仪原理
托普云农土壤重金属检测仪由于X射线的能量较高，原子的内层电子吸收X射线的能量后会激发成为自由电子。

然后，外层的电子会填补内层电子的空位，这就是电子迁跃，电子跃迁的同时会放射X射线荧光。

电子跃迁的能量等于两电子能级之间的能量差，因此，X射线荧光的能量或波长是具有特征性的，与元素有一一对应的关系。

只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类。

此外，荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系，据此可以进行元素的定量分析。

金属检测仪、便携式重金属检测仪仪器型号：TPJS-B
四、托普云农土壤重金属检测仪功能特点：
1、可分析钾（K），钙（Ca），钛（Ti），钒（V），铬（Cr），锰（Mn），铁（Fe），钴（Co），镍（Ni），铜（Cu），锌（Zn），砷（As），硒（Se），铷（Rb），锶（Sr），钇（Y），锆（Zr），铌（Nb），钼（Mo），银（Ag），镉（Cd），锡（Sn），锑（Sb），钨（W），铼（Re），钯（Pd），金（Au），汞（Hg）,铅（Pb），铋（Bi），铯（Cs），钡（Ba），钍（Th），铀（U）共34种
五、托普云农土壤重金属检测仪标准元素；
2、仪器体积小、重量轻，方便携带，可直接带到野外检测；
3、可对各类土壤，大田土壤，沙粒、污泥、固体废弃物、泥土、泥浆等分析；
4、在野外，不需准备样品就可直接对土壤分析，整个分析过程仅需80秒；
5、可自动感知仪器前方有无样品，可自动根据外部环境亮度调节显示器亮度；
6、工业电阻触摸屏，优异的背光性能，在野外强光下依然清晰可见；
7、元素符号中英显示，精度高，速度快，接近实验室级的分析水平，可直观显示元素百分比含量（元素可达到小数点后三位）及ppm含量；
8、可结合内置的GPS经纬度数据及海拔高度数据，通过导入第三方GIS分析软件，构建元素含量地理三维分布图，快速评估出环境灾害区域；
9、无损检测，不损害、不影响被检测样品使用性能，整个测试过程无任何损伤；
10、仪器不工作时待机，拿起时恢复，降低仪器功耗，延长仪器工作时间；此外手持式土壤分析仪的重力感应能力使得仪器不小心跌落时，自动关机，提供仪器使用的安全性；
11、可通过USB、蓝牙、WIFI进行数据传输，可将设备联入互联网，远程对仪器进行设置及检修；
12、数据可采用EXCEL，PDF 格式输出，用户可自定义创建专业报告：包括公司标志、公司地址、检测结果、光谱谱图及其他样品信息（如产品描述、产地、批号等）；
13、可提供数据云服务，数据可自动上传到云服务端，数据永不丢失，结合第三方软件可导入E RP 系统、仓储管理系统等；
14、适应-20℃到50℃各种恶劣环境；当温度湿度超出应用范围时，会自动警报。

六、托普云农土壤重金属检测仪技术参数：
仪器界面显示七、托普云农土壤重金属检测仪标准配置：
仪器主机1台
防水、防尘、防震手提箱1套
电池充电器1个
电池2块
标准校准块1块
标准样1个
样品杯4个
迈拉膜1盒
托普云农土壤重金属检测仪可选配功能及选配件：
仪器支架
如在实验室内进行测试，可增加平板电脑（带系统），可将仪器放置在仪器支架上进行检测，实现远程控制，控制系统同仪器主机控制功能一致，更方便安全。

选配件：
平板电脑（带系统）、仪器支架
其他相关仪器：土壤养分速测仪、便携式无线墒情综合监测仪、土壤酸度计、土壤水分测定仪、土壤水分、温度、盐分三参数速测仪、土壤水势测定仪、土壤容重测定仪、土壤硬度计、土壤紧实度测定仪
平板电脑（带系统）。