PXRF测定土壤中的重金属及污染防控措施

王 潮

（清远市清城区环境监测站 广东清远 511520）

引言

最近几年，伴随着社会经济的快速发展，环境质量出现了巨大的转变，工业污染物排放、农药化肥过度使用等，直接引发土壤中重金属超标，各类污染事件层出不穷，严重破坏了生态环境，导致各类农作物无法正常生长。根据相关知识可知，重金属在土壤当中迁徙难度比较大，只能在小范围内活动，无法被微生物分解，只会在食物链中逐步延伸，最终进入到人体内部，影响到身体健康[1]。所以，积极开展土壤重金属检测与分析，探索快速检测方法，更加精准的掌握土壤重金属含量，能够帮助更好的掌握土壤重金属污染。与此同时，结合国内实际情况，给出污染防控具体的对策与意见，进而不断改善生态环境，为人类的生存保驾护航。

1 PXRF 概述

1.1 PXRF较传统方法的优势

在检测土壤重金属时，过去更多的通过化学分析仪器来得到结果，比如：分光光度法、原子荧光光谱（AFS）、原子吸收光谱（AAS）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法、电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）、电化学法等，要想完成测试，需要购置各类大型仪器，资金投入量巨大，并且需要经过复杂的前处理与检测，因此效率相对比较低，而且检测成本比较高，在测试过程中所用到的各类有机试剂，可能会对环境造成二次污染。因此，过去所采用的检测法已经无法满足环境应急监测需求，对比来讲，便携式X 射线荧光光谱分析（PXRF）为新型的检测技术，前处理简单，不需要消解，压片就可以直接检测，操作简单，分析周期短，能够准确而快速的测试土壤与农产品中重金属含量，同时也是未来重点发展的检测技术[2][3]。该技术能够同时针对多种元素进行测试，可快速得到结果，检测成本相对比较低，尤其是适合大量样品检测，因此被大量应用于土壤重金属污染与农产品检测分析中，能够快速而精确的得到污染元素类型与含量，进而做出污染预警。

1.2 PXRF与原子吸收光谱(AAS)在土壤重金属监测中精密度和准确度的比较

选择土壤成分分析标准物质GBW07403（GSS-3）和GBW07404（GSS-4）分别平行称取2 份，分别使用XRF 法和原子吸收光谱法（AAS）测定土壤中铜、锌、铅、镉、镍、铬六种元素的含量，同时将检测结果与土壤标准物质的推荐值进行比对，计算其相对标准偏差（RSD）和相对误差（RE），具体结果见表1。由数据可见，原子吸收光谱法（AAS）的相对标准偏差均小于5%，且测定值与标准值也比较接近，而PXRF 法测定结果还是比较可信的，可用于土壤中重金属元素的环境应急监测[4]。

表1 PXRF法和原子吸收光谱法（AAS）测定的相对标准偏差和相对误差

便携式X 射线荧光光谱技术在后续的研究与探索中，最主要就是不断降低检出限，做到快速而准确的定量检测，提高其应用范围与使用效率，尤其是在土壤环境质量评估与应急监测中，未来发展前景良好。

2 土壤重金属污染防控对策与建议

2.1 政府推动，加强环境监管保护和加大治理力度

政府在对重金属污染进行治理时，将会起到决定性作用，因此要制定更加合理的政策，来推动环境修复工作有序展开。针对监管来讲，结合现有的环保标准，对具体生产过程实施有效监管，涉及到污染物排放区域，要注重对周边环境的监测与执法检查，强化对处理设施、治污设施以及对周边环境的管理，同时要积极开展整治工作；对没有被污染的环境进行保护时，必须坚决落实准入制度，保护没有被污染的土壤，严格管控污水灌溉与污泥回收利用，避免对农田与水源造成新的污染，强化环境风险管控；对于环境治理，针对被污染的耕地进行分类管理，不同的类型采取不同的修复措施，如果是重度污染土壤，要通过物理化学或其他措施来进行修复；针对产业促进来讲，加强与政府部门、科研机构的合作，强化这方面的研究与分析，积极落实修复试点示范与区域土壤污染综合治理，将科研成果转化为实际生产力，应用到地方企业中，积极鼓励企业与社会闲散资金进行投资，进行土壤环境保护与综合治理，政策来积极进行引导，不断开拓融资渠道，积极鼓励各类企业深入研发修复技术与设备，主动承担土壤污染修复项目，加快土壤修复产业发展。

2.2 示范先行，加强土壤重金属污染治理综合示范区建设

开展土壤环境修复工作时，政府制定的政策将起到非常重要的作用，也依赖于完善的法律法规，同时需要政府环保部门、各级地方政府、企业间积极配合，构建创新性联盟，实现协同发展与创新，综合考虑地域特征，构建完善的修复技术体系，打造科学合理的治理模式。综合考虑国内当前土壤中金属污染治理状况，在大力发展生产力的同时，也要注重环境修复与治理，衔接地方规划与各项重大工程，挑选具有代表性的污染区域，积极开展示范工程，为其他地区开展污染修复提供指导意见与依据，构建土壤重金属污染修复网格化监测体系、各类集成技术成果综合展示平台等。通过示范工程的带头作用，积极进行创新与改革，综合考虑区域特征，形成科学性与系统性的解决方案，对国内其他地区开展土壤重金属污染治理提供帮助，形成榜样的作用，带动各类污染区域，全面落实重金属污染土壤修复治理工作。

2.3 市场带动，探索产业化修复治理模式

受到传统因素的制约，国内土壤污染治理面临着很多的困难，与此同时，环境修复市场也迎来了全新的发展期，面临着很多的机遇。要想进行污染修复与安全性生产，必须要依赖于规模化与产业化的技术。除此之外，要强化各方面的研究，不断推出全新的技术装备与产品，努力改善服务质量，推广更加先进的技术，尤其是土壤内重金属稳定与固化技术、生物修复技术等等，要尽可能的避免二次性污染，切实提升资源的有效利用率。积极开展研发工作，朝着产业化方向快速发展，全面落实工程示范，同时加快应用步伐，积极引导各类环保企业参与其中，实现协同发展[5]。在开展具体工作时，首先要明确产业化目标，注重部门与部门间、行业与行业间的合作，实现联动治理，进而推广成本低廉、环境友好、具备市场核心竞争力的修复产品与技术。最近几年，国家与地方政府开始注重这方面工作，制定了各项政策与制度，采取产学研联合发展模式，对于重点区域的污染土壤，积极开展治理，形成重点示范工程，充分利用技术指导优势，依赖于政府制定的优惠性政策，鼓励社会各界广泛参与其中，形成多元化投入，进而实现环境修复、污染物资源化再利用等完善的技术，最终朝着产业化的方向发展，打造全新的商业发展模式，将技术真正的转化为产品，进而推动整个行业的发展。具体开展修复工作时，要全面推动环境修复产业与服务行业的发展，借助产业发展优势，加快土壤重金属污染治理的发展，改善土壤环境。

2.4 科技驱动，加强技术集成与创新研究

开展重金属污染治理工作时，需要建立健全的技术体系。针对源头控制来讲，要积极开展研发工作，注重对各类污染物的清洁处理，同时要注重资源化再利用，变废为宝，走绿色发展道路；针对传播路径，要采取科学合理的措施，防止污染物扩散，实现有效拦截；进行土壤治理时，要采取先进的修复治理技术，更多的通过生物性修复来达到自己目的，避免在这里的同时造成二次污染，导致治理成本增加。现阶段，不管是生物举措、化学手段还是工程措施，治理技术整体来讲相对单一化，因此要投入更多的科研力量，进行技术攻关，对研发过程中的各类举措不断优化与调整。另外，充分利用国际平台优势质，借鉴于引入其他国家先进的技术理念与经验，积极进行创新，综合考虑国内的具体国情与污染现状，切实提升修复效率，有效的控制修复成本，为开展污染治理工作提供先进的技术手段段[5][6]。通过全面研究与分析，为制定国家性土壤环境质量标准、环境风险评估体系、环境修复的管理措施提供依据，借助政策的引导，对土壤环境进行修复与治理。

结语

随着PXRF 技术的进一步发展，检出限、准确度和精密度的进一步提高，利用PXRF 快速测定的优势，可以应用于土壤环境应急监测，可迅速锁定污染物及污染区域，为土壤重金属污染防治提供监测数据支撑，同时，土壤重金属污染防治可从从政府推动、产业带动、工程示范以及科技驱动等方面着手，以保障土壤环境安全，促进土壤资源的有效利用。