农田土壤重金属检测关键技术分析

胡 浩

(湖南省微生物研究院，湖南 长沙 410001)

1 农田土壤重金属检测现状

通常农作物的产地环境包含农作物产地土壤环境、水环境以及空气环境。而空气环境和水环境的污染物终究也会通过土壤进入到农作物的内部，所以土壤重金属污染物是最主要的，也是防治的关键。现今，随着我国工业废水、城镇污水以及农药化肥的影响，使得土壤重金属污染情况日益加重，因此保证农产品的质量与安全是当前我国最为关键的内容之一。不管是水污染，还是空气污染，最终均会影响到土壤，导致土壤发生污染。和其它的污染相比，土壤重金属污染会更加的隐蔽、长期和富集。现阶段由于金属矿山的大量开采、工业废水的大量排放、农业生产污水的严重灌概以及农药和化肥的过度使用等，使得大量的重金属进入到农田土壤当中，对农作物的生长产生影响。

2 农田土壤重金属检测技术

因为重金属会对人体的安全和健康带来严重的伤害，所以大量的专家和学者便对农田土壤中的重金属进行了检测，随着科技的不断发展以及环境的不断变化，使得重金属检测技术也在不断的变化和完善，如今高灵敏性及准确性的重金属检测技术不断涌现，其中最为关键的检测方法包括：光谱法、比色法以及生物化学法等。

2.1 原子吸收光谱法

原子吸收光谱是从20世纪50年代出现的，属于一种仪器分析技术，它的运行机理为在气态的原子外层使电子可以有选择性吸收可见光和紫外光规模之内的一部分与原子共振辐射相应的特征谱线。因为每一元素的共振吸收线的光谱特征均不同，所以经过对光谱变化的研究便能够对重金属元素展开定性及定量的探究。原子吸收光谱法的别称是原子吸收分光光度法，所需要的检测仪器主要分为四个方面，其中最实用且最具有优势的就是发射和原子吸收，相比于其他的检测方法具有更多的优势和特点。原子吸收光谱法检测方法的主要特点就是应用性很强，所涉及的范围也比较广泛，灵活性和灵敏性也较强，在使用过程上也比较简洁和简单，随着推广不断的推广，目前已经在各个领域广泛使用。

2.2 原子发射光谱法

原子荧光光谱法是测定微量元素的重要分析方法，主要测定的微量元素包括：砷、锑、铋、汞、硒、碲、锗等微量元素。它的运行机理为原子在电激发或热激发的情况下，不同元素的外层电子会发生跃迁，进而发射出特征光谱，再经过光栅对此光谱实施分光，同时测量元素发射光谱里的谱线波长与强度，从而对重金属元素实施定性及定量的研究。

2.3 原子荧光光谱法

原子荧光光谱法是测定微量元素的重要分析方法，主要测定的微量元素包括：砷、锑、铋、汞、硒、碲、锗等微量元素，原子荧光光谱法是介于原子发射光谱和原子吸收光谱之间的光谱分析技术。原子荧光检测的方法一般都是指定量分析原子在辐射能激发下发射的荧光度。原子荧光光谱法遵循的是Lambert-Beer定律。

2.4 生物化学法

生物化学法是指通过各种生物酶，改善农田土壤重的重金属浓度。常见的生物化学法主要有酶抑制法、免疫分析法等。(1)酶抑制法：对于酶抑制法具有明显的优点，可以通过酶的化学变化，使得显色剂的颜色、pH值以及光波等发生变化，得出重金属的种类以及浓度。(2)免疫分析法。免疫分析法有很强的灵活性及特异性，其检测机理为通过抗体和抗原的高度统一特性反应。此法的关键就是设置重金属抗原与单克隆抗体。

2.5 液相色谱分析法

重金属检测的技术方法大量存在，而较为常见的技术方法之一便是液相色谱分析法，该方法是一种相对先进的现代化检测手段，目前被广泛应用于各项试验检测中，且在环境水质监测中体现出了关键性的意义与价值，尤其是在高浓度的废水及含有碱土的金属离子检测中，体现出了相当明显的检测效果。液相色谱法能够有效分离被检测物质，为相关检测工作的开展提供便利。然而，该方法也有一定劣势存在，即具体应用中缺乏足够的灵敏度。要想将该缺陷弥补，可在实际检测中联合其他检测方法一同使用，促进液相色谱法功能作用的充分发挥。

2.6 流动注射分析法

流动注射分析法的应用过程中，首先需要将样品提取一部分出来，并朝着相应流速的流动载流中注入，待样品流经反射器时，便可在一定程度上将载流与试样混合为一体，随后检测器中会流出载流和试样试剂反应物，此时便可开展响应的检测工作，并在记录仪的运用下分析其峰形信号，最终完成相关定量分析的工作。该方法的诞生，可谓是重金属检测技术自动化发展的标志，不但能够达成更为显著的检测效率，并且还能快速处理化学中加热及冷却等原本操作相当复杂的单元。而在检验结束之后，将其朝着流路体系内合并流入，能将非均匀和非平衡下的检测工作顺利完成，在精密度与速度分析方面皆显露出较好的优势。同时，该方法能够适度测定贵重试剂，还能在一定范围内有效控制试剂消耗的费用，将贵重试剂用量减少，减小成本耗费量，因此得到了相当广泛的运用。

3 总结

总之，现阶段对重金属的检测方法有许多，而每种检测方法的机理都不同。通过上文可知是原子吸收光谱法较为成熟，此方法不仅灵敏性强，而且检测结果非常可靠、准确，但是缺点是其检测设施较为昂贵、体积大、检测时间长。虽然试纸法的灵敏性、选择性和准确性较差，不过成本低、检测速度快，更适合对重金属实施非定量的迅速检测。本文主要探讨了现阶段农田土壤中重金属的状况、重金属检测技术的研究，检测技术主要包括：原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、生物化学法，希望以上内容能对相关企业和单位有所帮助。