农产品产地土壤重金属污染形势及检测分析

2017-03-08刘建平

绿色环保建材 2017年6期

关键词：产地重金属农产品

刘建平

中国检验认证集团湖南有限公司

农产品产地土壤重金属污染形势及检测分析

刘建平

中国检验认证集团湖南有限公司

农业土地资源是最为重要的自然资源之一，其为人类的正常生存提供了足够的粮食，因此一定要避免农业土地资源受到污染。但是近年来，随着工业的发展，对于环境的污染越来越严重，各种重金属成分进入水体后导致农田土壤被重金属成分所污染，导致农产品质量受到了极大的影响。随着生活水平的提升，人们开始提高对于农产品土地状态的重视程度，加大了对于土地的保护与治理。本文就此详细的介绍了我国农产品产地土壤重金属污染的形式以及相关的检测技术，以期促进我国农田土壤检测保护技术的进一步发展。

农产品；产地土壤；重金属；污染形势；检测分析

1 我国农产品产地土壤重金属污染形势

在农业生产的过程中，土壤中的重金属会对于农产品的产量以及质量造成很大的影响，一般而言，将相对密度在5以上的金属成分称为土壤重金属，在农业生产的过程中，常见的土壤重金属包括汞、铅、铬、镍、铜、锌、坤等，这些重金属元素的来源很多，包括了农药化肥的不合理使用、工业污水的随意排放以及矿产开采过程中的污染泄露和工业废弃物的随意堆积等这些都会导致农产品产地土壤重金属污染[1-2]。

根据相关的调查统计发现，目前全世界范围内都存在不同程度的农产品产地土壤重金属污染[3]。据统计，全世界平均每年排放Hg约1.5万t、Cu340万t、Pb500万t、Mn1500万t、Ni100万t，这些污染物因为得不到相应的处理，往往会通过水循环系统而进入到土壤中，导致土壤重金属含量急剧超标[3]。目前，我国重金属污染趋势越来越严重，对我国农业的发展产生了极大的影响，对人们的身体状况也产生了很大的负面影响。

近年来，国内由于土壤重金属污染而直接或间接导致的人体重金属污染事件频频出现，屡见不鲜。我国的实际国情是要用不到世界9%的耕地养活超过22%的世界人口，同时由于环境问题不断凸显，土地面积不断缩减[4-5]。在大多数的农村地区和贫困地区，其食物主要依靠当地供给。但是据统计，中国每年有1200万吨粮食受土壤重金属污染，造成损失每年可达200亿元人民币。

2 农产品产地土壤重金属含量检测方法分析

随着技术的发展与进步，对于农产品产地土壤重金属含量检测的技术也在不断的进步，检测的方法也越来越先进。在实际的农产品产地土壤重金属含量检测中，应当根据检测区域的实际情况来选择合适的检测方法，最大程度上确保检测的准确度。在实际的检测中，常用的检测方法主要有以下几种：

2.1 光谱法

光谱法是一种十分相对较为传统的重金属检测方法，在进行农产品产地土壤重金属含量检测的过程中，光谱法检测灵敏度较高，能够得到较为精确的检测结果。但是其对于检测的技术以及设备有着较高的要求，在实际的检测中往往需要检测人员配备专业的检测设备并且需要较长时间的检测与对比分析，不仅过程复杂而且耗费的成本也较高，因此在实际的农产品产地土壤重金属含量检测中应用并不多，更多的是在实验室内进行一些检测，不适和现场的快速检测[6-7]。目前，光谱法中应用较为广泛的一种测试方法就是紫外可见分光光度法。

紫外可见分光光度法检测原理是：显色剂通常为有机化合物，通过特殊化学键，与重金属发生络合反应，生成有色分子团，溶液颜色深浅与浓度成正比。在特定波长下，通过比色检测。大多数有机显色剂本身为有色化合物，与金属离子反应生成的化合物一般是稳定的螯合物。

2.2 电化学分析法

电化学分析法在实际的重金属含量检测中自动化程度相对较高，不过其在农产品产地土壤重金属含量检测应用并不广泛，主要原因是因为在进行农产品产地土壤重金属含量检测的过程中，电化学检测法极易受到污染，因为土壤中的成分十分的复杂，含有大量的颗粒物，可能会对于浆料的检测造成影响，从而导致检测结果的准确性受到影响。近年来，相关的研究人员为了提高电化学分析法的检测效率，加强了对电化学分析法的研究，以期提高检测过程中的抗干扰性，进一步推进农产品产地土壤重金属含量检测技术的发展与进步。

2.3 新型检测技术

近年来，农产品产地土壤的重金属污染越来越严重，已经在世界范围内引起了足够的关注，各国研究人员也加强了对于农产品产地土壤的检测与保护，对于各项检测技术以及保护技术进行了更进一步的深入研究，开发出了一系列的新型检测技术。

2.3.1 酶抑制法

琉基与甲琉基和金属离子结合之后会受到重金属离子的影响,性质和结构就会发生改变,从而降低了酶的活性力,改变显色剂的吸光度、电导率和颜色[8]。再使用光波信号将这种变化显示出来,并将酶系数变化和重金属浓度变化之间的对应数学关系建立起来,就可以对重金属成分进行检测。当前在蔬菜、水、环境的重金属定性检测中已经开始应用到了酶抑制法。酶抑制法的缺点为准确性和灵敏度较低,但其具有经济、快速、便捷的优点,在土壤重金属现场快速检测中具有广阔的应用前景。

2.3.2 太赫兹光谱法

作为一种国际前沿科技,太赫兹光谱法出现的时间较晚,其能够对分子内部或分子之间介于微弱和氢键的内部相互作用所造成的激励进行探测,这是由于激励会带来一定的振动,引起能量吸收[9]。我国已经有研究者着手开展在土壤重金属污染检测中应用,太赫兹光谱技术的研究,经过实验获取了相应的数据,并进行建模分析,已经对太赫兹的吸收谱和对应的土壤样品主要重金属含量之间的关系进行了初步探索[10]。

2.3.3 生物传感器法

生物传感器法主要应用的是重金属使蛋白质变质的原理，在实际的检测中需要在电极材料上固定好特殊的特异性蛋白，然后一旦接触重金属离子将会导致蛋白成分发生改变，使其整体结构发生变化。在实际的农产品产地土壤重金属含量检测中，因为生物蛋白相对较为脆弱，再加上寿命较短，因此在实际的使用中往往会受到时间、空间等一系列因素的影响，导致了生物传感器法在农产品产地土壤重金属含量检测中的应用受到了较大的影响[11-12]。