土壤重金属污染现状及检测技术分析

章哲

摘要 随着现代社会的不断发展，土壤重金属污染问题也逐渐成为了环境污染的重点问题，对人们的生活质量与健康造成严重威胁。土地不仅是人们种植粮食的基礎，同时也是人们生活的根基。因此，一旦土壤被重金属污染，不仅对农业生产造成不利影响，而且还直接威胁着人们的身体健康。本文针对重金属的概念及重金属污染现状进行分析，并进一步阐述了重金属污染的检测技术，以期提高土壤重金属污染的检测准确性与工作效率，便于相关工作人员及时发现并解决问题。

关键词 土壤重金属污染；现状；检测技术

中图分类号 X53；X833 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）03-0192-01

土壤作为农业生产中的必备要素，不仅是各种农作物种植的基础，而且也是人们建设经营生产与生活场所的基础。土壤被重金属污染不仅影响农作物质量与产量，人们摄入含重金属农作物后，还会对身体健康造成不利影响。因此，相关工作人员应加大对土壤重金属含量检测技术的研究，以便能够准确检测出土壤重金属含量，进一步推动环境治理的可持续发展。

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。此外，重金属本身性质与土壤环境特性均是影响吸附过程的重要因素。因此，相关工作人员应重视土壤重金属污染研究。

2 土壤重金属污染现状

自改革开放以来，我国政府逐渐加大了对工业产业的支持力度，我国工业产业发展速度逐渐加快，进一步有效推动了国民经济增长。在此情况下，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[1-2]。

3 土壤重金属污染检测技术

3.1 光谱检测技术

光谱检测技术是当前检测土壤中是否含有重金属的重要技术之一，其优势是具有较强的灵敏性；而其缺点是检测成本较高，具体表现为检测操作流程复杂、检测设备要求较高与检测过程耗时较长等。此外，运用光谱检测技术必须应用X射线，由于X射线具有较强的电离性，在使用过程中会对人体造成一定伤害。因此，在应用光谱检测技术时，相关工作人员必须预先配备防护设备，并掌握一定的专业操作技能，以避免受到X射线的伤害。光谱检测技术不能在现场对土壤重金属含量进行快速有效的检测。其中，紫外可见光光度法是当前土壤重金属检测技术中使用最为广泛的一种方法[3]。

3.2 电化学分析检测技术

相较于光谱技术而言，电化学分析检测技术主要指通过运用电化学传感器检测土壤重金属。这种检测技术的优势是有助于自动化检测工作，因而被广泛应用于现场快速检测土壤重金属含量。需要注意的是，这种技术在实际应用中的准确性极易受大分子颗粒、有机物、表面活性剂等土壤污染物影响，主要体现在对普通浆料检测过程的影响。因此，未来相关科研人员应以电化学传感器研发为工作重点，特别是具有更高灵敏度和更强抗干扰能力的电化学传感器[4]。

3.3 新型检测技术

3.3.1 生物传感器检测技术。生物传感器检测技术主要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，实现对蛋白结构的有效改变，并借助灵敏的电容信号传感器对土壤重金属进行定量化检测，以便工作人员实现对土壤重金属含量变化情况的检测。现阶段，工作人员已利用生物传感器实现了对水溶液中毒性化合物含量的准确检测。但是，生物传感器检测技术在实际应用中具有一定的限制性，具体表现在对生物活性与环境的要求较高。因此，这种检测技术不能被广泛应用。

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进行综合，以确保免疫分析检测技术的准确性。

3.3.4 太赫兹光谱检测技术。太赫兹光谱检测技术主要通过对分子内部或分子间相互作用进行激励而实现对土壤重金属含量的有效探测。这是一种新型的前沿科技，其本质是通过激励产生振动以吸收能量的一种检测技术。目前，部分科研工作人员在检测土壤重金属时已经开始应用这一项技术。

4 发展趋势

就目前而言，土壤重金属检测技术仍以传统检测技术为主，其在应用于检测时需要一定的消解过程或需要经过一系列的复杂流程，因而检测效率往往偏低，不能在有限时间内实现精准检测。因此，科研工作人员在研发土壤重金属检测技术时，应将自动化或半自动化作为研究的主要方向，以便推动土壤重金属自动化检测的发展。

5 结语

综上所述，随着我国工业产业化的快速发展，重金属污染问题受到相关工作人员的重视，特别是土壤重金属污染问题。相关工作人员应熟练掌握重金属检测技术，以便提高土壤重金属污染检测工作的准确性与工作效率。

6 参考文献

[1] 宋伟.中国耕地土壤重金属污染概况[J].水土保持研究，2013（4）：293-298.

[2] 范拴喜.土壤重金属污染评价方法进展[J].中国农学通报，2010，26（17）：310-315.

[3] 康爱华.土壤重金属光谱检测方法的探析[J].工程技术：全文版，2016（12）：314.

[4] 范蓝志，邢雅周，李宗阳，等.便携式土壤重金属检测仪设计[J].黑龙江科技信息，2017（15）：62-63.endprint