土壤中的重金属对各行各业的生产都有直接的影响,一旦土壤被重金属污染,不仅会影响农作物的产量和质量安全,还会严重影响人们的生活环境。此 外,土壤中超标的重金属也将通过雨水渗入地下,给 地下水带来污染,影响人们生活饮用水的质量,也给 环境治理部门的工作带来很大的难度。因此,对土壤 中主要重金属的含量进行检测十分必要。
    1、土壤重金属污染概述
     对土壤中重金属含量进行检测十分必要
      重金属污染的类型比较多样,能够给土壤造成污染的重金属也有很多种,其中包括 Hg、Cr、Pb 等 具有一定生物毒性的重金属,还有 Zn 这样毒性比较 小的金属元素。这些具有显著生物毒性的金属一旦进 入土壤当中,就会被土壤中的胶体吸附,之后重金属 会与土壤中的无机物、有机物等产生反应,生成一种 全新的混合物。这种混合物不会再与土壤中其他有机 物、无机物发生反应,因此它不会被土壤中的微生物 分解,该混合物变为一种不能降解的物质存在于土壤 当中,经过时间的推移,这种混合物的量越聚越多, 最终导致土壤的变化。这些混合物虽然不会被土壤 中的微生物降解,但是可以被植物吸收,人类或者动 物食用植物,使这些混合物进入体内,最终影响人们 的身体健康。值得注意的是,土壤中有一些重金属有 可能会转变成烷基化合物,这种化合物的毒性会比之 前化合物的毒性要强上许多倍,所以烷基化合物给人 们的生命健康造成的影响会更大。重金属污染的类型比较多样,能够给土壤造成污染的重金属也有很多种,其中包括 Hg、Cr、Pb 等 具有一定生物毒性的重金属,还有 Zn 这样毒性比较 小的金属元素。这些具有显著生物毒性的金属一旦进 入土壤当中,就会被土壤中的胶体吸附,之后重金属 会与土壤中的无机物、有机物等产生反应,生成一种 全新的混合物。这种混合物不会再与土壤中其他有机 物、无机物发生反应,因此它不会被土壤中的微生物 分解,该混合物变为一种不能降解的物质存在于土壤 当中,经过时间的推移,这种混合物的量越聚越多, 最终导致土壤的变化。这些混合物虽然不会被土壤 中的微生物降解,但是可以被植物吸收,人类或者动 物食用植物,使这些混合物进入体内,最终影响人们 的身体健康。值得注意的是,土壤中有一些重金属有 可能会转变成烷基化合物,这种化合物的毒性会比之 前化合物的毒性要强上许多倍,所以烷基化合物给人 们的生命健康造成的影响会更大。
      2、土壤重金属污染现状
对土壤中重金属含量进行检测十分必要
    改革开放后,中国政府对于工业给予了极大的扶 持力度,这无疑推动了工业的发展,同时工业为国民经 济增长也贡献出了巨大的力量,促进了经济指数的增长。在这样的时代背景下,工业废弃物随意排放,对人们的生存环境造成了极大的影响。没有经过严格处理和检验 的生活废水与工业废水排入河流当中,重金属的含量往 往超过排放标准的要求,有时这些被排放的废水重金属 含量可以达到数百微克每升,污泥中所含重金属甚至高 达 1 g/L,这对于我国的水体而言是严重的威胁。因此, 人们必须要对污水排放进行严格的监管,避免污水流入 土壤,导致重金属大量堆积,给土壤造成严重的污染。
  3、土壤中的重金属含量检测技术
  土壤中重金属含量检测技术主要包括传统的光谱技术、新型检测技术等,下面列举几种技术在土壤 重金属含量检测中的应用。
   (一)传统光谱技术
  1、原子荧光光谱法
  此种方法适用于对有荧光的重金属进行检测, 但是在进行土壤重金属检测的过程中有些重金属本身 并没有荧光,因此需要添加一定的荧光分析试剂,使 得原子光谱法的使用更加灵活。原子荧光法对于重 金属含量的检测速度快,数据准确,可以作为一种基 础的重金属检测技术。例如,向土壤样本中加入王水, 微波消解对铜进行萃取,然后利用氧化法对土壤中的 Cd 元素含量进行检测。

  2、原子吸收光谱法 此种方法是为了提高重金属的灵敏性,以提升 样本的检测水平,一般应用于检测的准备阶段。此种 方法与湿法、干法、微波消解法进行结合,可以对检 测结果进行快速的定量分析 。

  3、X 射线荧光光谱法 此种方法能够实现大批量的土壤检测,可检测 的重金属种类多,具有很好的发展前景。其中,超软 X 射线对重金属检测的灵敏度高,是此种检测法中的 一种主流发展方向。现阶段,此法能够直接检测出重 金属浓度含量,能够迅速判别重金属种类。

  4、电感耦合等离子体 – 原子发射光谱法 电感耦合等离子体 – 原子发射光谱法是以等离子 体为激发光源的原子发射光谱测试分析方法,可同时对 多元素进行定性、定量检测,其检出限低、耗时少、准 确度高 。但是,此法检测的成本较高,干扰元素多, 检测过程比较复杂,对前处理要求和检测人员要求都高。
     (二)新型检测技术
  1、酶抑制法
  重金属元素可以对细胞活性产生抑制作用,因 此使用活性酶进行土壤检测检测,通过分析酶活性判 断土壤中是否含有重金属。此种检测方法需要进行定 性要求才能进行使用,使用的可抑制活性酶要与所需 检测重金属含量进行匹配。同时,该方法对验环境的 要求比较苛刻,必须选择好相应的缓冲液才能够精确 分析土壤中的重金属含量。

  2、生物传感器法
  由于生物传感器会因各种外界因素的影响缩短寿 命,影响土壤检测的结果,因此此种方法还未普及,现 阶段人们对生物传感器进行大量的研究。例如,新型葡 萄糖氧化酶生物传感器能够有效地对土壤中的汞元素含 量进行检测,此种传感具有可再生能力,能够进行循环 使用,这无疑大大节省了生物传感器的检测费用。

  (三)电化学分析检测技术
  电化学分析检测运用电化学传感器对土壤中的 重金属含量进行检测,这种检测方式速度比较快,检 测过程全程自动化,因此较多地应用于土壤现场检 测。需要注意的是,这种检测技术容易受其他土壤污 染物的影响,其主要应用于对普通浆料的检测。所以, 电化学检测也是未来检测手段中一项需重点研发的工 作,以提升检测的灵敏度与检测过程中的抗干扰水平。

  (四)免疫分析检测技术
  免疫分析检测技术的灵敏性较高,检测过程比 较特殊,通过使用免疫分析的手段对土壤中重金属的 含量进行检测。在使用此种检测方式时,人们需要注 意:一是确保载体蛋白能与金属离子的化合物连接并 产生免疫原性;二是为保证氧化还原反应的顺利进行, 人们应为检测络合物预留一定的空间结构。为确保检 测过程的精准性,工作人员要注意将具有特异性抗体 与金属化合离子进行综合。

  (五)太赫兹光谱检测技术
  太赫兹光谱检测技术是一种新型的前沿科技, 通过对分子内部或分子间相互作用进行激励,实现对 土壤重金属含量的有效探测。从本质上来讲,它就是 通过化学激励震动所需吸收能量对土壤中的重金属含 量进行检测。使用此项技术的大多为科研工作人员。
    4、土壤重金属含量检测技术的发展
     目前,土壤检测主要使用的传统手段,因此检测流程相对复杂,检测时间较长,检测效率较低,在短时间内无法做到对样本的精确检测。未来,检测技术 应向更加高效便捷的自动化方向发展,缩减人力手工 检测时间,使土壤检测的水平再上一个高度。新型技 术的应用将极大提升土壤中重金属污染情况的检测, 从而对土壤中重金属的含量及其区域的污染情况有充 足的认识,为环境治理提供参考依据,同时通过环境 检测及时整治区域环境,对污染较为严重的区域进行 化工生产的管制,提升区域环境质量。

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