环境中重金属污染物检测方法的研究进展

陈小军 孟永强

内容摘要 环境污染是影响经济与社会发展的重要因素，对可持续发展会产生严重影响，是关乎人类发展和地球环境的重要影响因素。在城市化进程不断加快的背景下，电镀、冶金、重金属化工和机械加工等行业迅速发展，使重金属污染问题产生愈加严重的影响，成为环境污染中的重要类型之一。国内外研究人员针对重金属污染检测进行了较为丰富的研究，针对海洋、土壤及大气重金属污染，以及新型的免疫学检测方法等，均展开了研究。此次研究，对环境中重金属污染物检测方法的相关研究进行了归纳总结，旨在明确研究现状，为环境中重金属污染物的检测提供一定的指导。

关键词 环境污染 重金属污染物 检测方法 研究进展

1 引言

随着城市建设与发展速度的提升，工业废气、汽车尾气等污染性气体会造成环境污染，冶金等重工业的发展会加剧土壤重金属污染问题，同时重金属污染也是海洋沉积物污染的重要方面，重金属污染对于大气换井盖、土壤及海洋环境均产生不同程度的影响。针对性地检测环境中重金属污染物的水平，对于明确重金属污染情况是十分重要的，同时也是制定和实施针对性污染治理措施的重要前提。

2 不同环境中重金属污染物检测的方法研究

2.1 海洋沉积物中的重金属污染物检测方法

曹柳燕[1]研究指出，海洋沉积物的主要成分是碳酸盐、硅质碎屑以及钙质生物与硅质生物等，化学成分较为复杂，还有多种常量及微量元素。基于此，要明确海洋沉积物当中的重金属污染物含量，需要采取高效、精准的检测方法。李萌等[2]研究指出，目前重金属元素的检测方法较为多样，AAS与ICP—AES仪器测定属于应用范围较为广泛的方法，尤其是ICP—AEs在较宽线性范围及多元素同时分析的优势下，成为海洋沉积物中重金属污染物检测的首先方法。

2.2 土壤中的重金属污染物检测方法

刘莎[3]研究指出，土壤重金属污染物的检测，包含原子光谱法、质谱分析法及电化学分析方等。研究指出，原子光谱法属于微量和痕量金属元素分析的重要方法，检测灵敏度较高，且检出限低，包含原子吸收、原子发射及原子荧光光谱法。原子吸收光谱法十分灵敏，且选择性和准确性较高，但在多样元素的检测中应用较为复杂，且受到的干扰严重。原子发射光谱法在灵敏度、选择性好方面也具有突出优势，但相应的设备较为昂贵，且定量分析误差大。原子荧光光谱法灵敏度高、谱线简单，且能够在多元素检测中发挥优势，但需要理想化的高强度激发光源和低背景高效率原子化器的保障下，才能够实现检测。沙拉·托合塔尔汗和娜孜拉·扎曼别克[4]研究指出，质谱分析法也是土壤重金属污染物检测的方法之一，其中最为常用的是电感耦合等离子体质谱法，其在灵敏度、检出限及精密度和分析速度方面具有显著的优势，动态线性范围也较宽，且能够实现多元素同时分析。

2.3 大气重金属污染检测方法研究

杨知霖[5]研究指出，大气重金属污染物检测中，最为关键的环节之一，是对大气污染物的采集，一般污染物样品通常仅有几十毫克，使重金属含量检测的难度较大。近年来污染物采集方法逐渐发展和完善，粒度分级采样器、微波消解技术及表征技术等，均使大气重金属污染物检测的灵敏度得到提升。巴合提古丽·马解放[6]研究指出，目前对于大气重金属污染物的检测，国内外主要采取的检测方法有原子吸收光谱法、等离子原子发射光谱法、X射线光谱分析法及中子活化方法等。X射线光谱分析法属于应用范围较为广泛的检测方法，在检测速度、灵敏度方面均较为突出，且使用特定的检测仪器的处理方法较为简单。

2.4生物检测法

在生物检测方法中，我们通常会用指示生物对其检测。该方法主要依托于環境中污染物的存在对生物产生的变化来进行间接判断。这种技术也可称为毒性测试。它所拥有的缺点较多，如周期长，易受外界因素影响等。指示生物对重金属具有一定的生物富集能力，它们可以不同程度地吸收一些重金属。因此，在治理环境重金属污染时，通常也会选择指示生物去富集重金属。接着可以分析指示生物中重金属的含量，进而判断污染程度。

3 重金属污染物的免疫学检测方法研究

3.1 酶联免疫吸附反应检测方法

乔欢欢和李健[7]研究指出，酶联免疫吸附反应方法结合了酶催化作用与抗原抗体特异性免疫反应，是结合型的检测技术。此项技术在灵敏度、特异度和可操作性方面，均具有显著优势，且准确性较高，还具有便于携带和大样本量检测的优势。在实际的检测当中，一般无须使用贵重仪器与设施，并且对于系统化和专业化理论的需求较低。Kanat等[8]研究指出，酶联免疫吸附反应方法检测中，试剂盒的检测区域容易受到特异性抗体亲和力的影响，且具有一定的灵敏度限制。因此，在实际的检测中，可能会出现假阳性问题，导致偏差，需要结合标准曲线进行过科学检测。

3.2 免疫胶体金检测方法

丁福圣[9]研究指出，免疫胶体金方法一般是将胶体金作为示踪标志物，属于创新型免疫标记技术。Boyle 和Kakouli-Duare[10]研究指出，免疫胶体金检测方法在灵活性和检测时间上具有显著优势，并且能够用肉眼读定检查结果，在现场检测分析中能够有效应用，能够获得高效、准确的检测结果。

4 结论

如今在社会的发展下，关于重金属污染的检测技术逐渐呈现出了高精度、可快速分析、检测范围广等优点，基本上每一种重金属污染物均可被检测。整体而言，每一种技术均有自己的优点与缺点，还需要对其进行不断的完善。

目前针对重金属污染物进行检测的方法较为多样，并且随着生物科学等领域的发展进步，环境中重金属污染物的检测方法更加精准和高效，免疫学方法也在重金属污染物检测中发挥显著效果。针对性地分析重金属污染的实际情况，在现有条件下针对性地选择和使用有效的检测技术方法，是十分必要的。

【参考文献】

[1]曹柳燕.浙江南部近岸海域表层沉积物中重金属污染评价[J].环境污染与防治，2016，38（7）：61-65.

[2]李萌，熊尚凌，陈伟，等.浙北海域表层沉积物中重金属的含量特征、来源和污染评价[J].海洋环境科学，2018，37（1）：14-20.

[3]刘莎.浅谈尾矿周边土壤中重金属污染物的检测与控制研究[J].世界有色金属，2019，10（5）：251-251.

[4]沙拉·托合塔尔汗，娜孜拉·扎曼别克.土壤中重金属含量检测技术分析[J].中国资源综合利用，2018，11（4）：120-121.

[5]杨知霖.大气降尘重金属污染评价方法的比较[J].环球人文地理，2016，10（4）：275.

[6]巴合提古丽·马解放.我国大气颗粒物中重金属监测技术研究[J].科技展望，2016，26（14）：114-116.

[7]乔欢欢，李健.大气中重金属监测前处理方法[J].能源与环境，2016，10（1）：75.

[8]Kanat G ， Ikizoglu B ， Erguven G ， et al. Determination of pollution and heavy metal dractions in golden horn sediment sludge （Istanbul， Turkey）[J]. Polish Journal of Environmental Studies， 2018， 27（6）：124-126.

[9]丁福圣.环境监测中重金属污染的控制对策分析[J].世界有色金属，2016，8（11）：124-125.

[10]Boyle S ， Kakouli-Duarte T . The behaviour of the nematode， steinernema feltiae， （Nematoda： Steinernematidae） in sand contaminated with the industrial pollutant chromium VI[J]. ecotoxicology， 2018， 27（5）：1-15.