土壤中重金属检测方法的应用研究

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年9期   作者:马卓
[导读] 随着我国工业的迅猛发展,土壤中重金属污染问题日益严重。
        马卓
        身份证号:23010819730405****, 黑龙江省哈尔滨市  150060
        摘要:随着我国工业的迅猛发展,土壤中重金属污染问题日益严重。土壤中的重金属可以通过农作物进行食物链的传递,对人类健康造成危害,因此被重金属污染的土壤需要进行治理、修复以消除重金属对环境和人类的危害。通过检测土壤中的重金属,可以判别出土壤重金属的类别和污染情况,从而采取针对性的修复措施,因此对土壤中重金属进行检测具有重要的现实意义。
        关键词:土壤;重金属检测;方法;应用
        土壤在农业中作为关键性因素,不仅仅是作为农作物种植基础,还能够保障人们生活水平,建立其经营场所,促进经济增长。而重金属的污染直接影响农作物发展,破坏经营场所经营状况,严重阻碍经济发展。如果身体摄入过多重金属将会直接危害人们身体。所以针对土壤重金属污染情况,相关工作人员应该引起高度重视,加大对土壤重金属含量的分析检测。在已经拥有的检测技术上进一步研究提升,加强土壤重金属检测技术的准确性。进一步实现环境治理,推动可持续发展。
        1土壤中重金属来源及种类
        土壤重金属污染是指由于工业三废的排放、矿山开采、城市垃圾的排放、农药的不合理使用等人类活动而造成土壤中重金属含量过高的现象。污染土壤的重金属通常指铅(Pb)、汞(Hg)、铬(Cr)、镉(Cd)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)、锡(Sn)等元素。
        2土壤重金属污染检测技术
        2.1土壤中重金属检测样品前处理技术
        2.1.1湿法消解技术
        湿法消解的主要原理是在碱性液体或者是酸性液体中加热,目的是破坏取样土壤中的还原性物质以及部分有机物。首先,从检测的技术目的上看,重点是根据土壤中的重金属含量,选择不同的剂量和检测手段,特别是选择不同种类的设备和消解方法,以实现准确、高效、快速的检测。其次,从当前土壤重金属取样范围看,主要包括有机物含量比较低的土壤,检测容易消解的样品。此外,还有有机物含量比较高的样品等。在实际操作中,主要是根据不同酸性的样品进行不同的检测,一般情况下会选择酸性物质快速破坏有机物的方式,此项检测的重点是把温度控制好,以达到快速破坏的目的。最后,在具体操作和原理应用过程中,重点是在土壤取样中放入氧化性比较强的强酸,同时做好全面加热,这样能够快速将氧化物变成水、二氧化碳和各种气体。此外,为了达到快速氧化的检测目的,还要放入各类催化性试剂,实现破坏土壤中有机物的目标。
        2.1.2干灰化消解方法
        干灰化的消解手法主要是利用高温对土壤取样进行烧制,通过高温可以使有机物迅速氧化,然后用酸性的溶解试剂对其余无机物进行全面溶解。从干灰化消解法主要运用的原理来看,干灰化的实质就是用温度控制检测的过程。针对不同检测目的和土壤取样的不同情况,可以采用不同温度进行灼烧,尤其是针对不同元素的重金属,应该秉持有针对性和科学操作的原则进行干灰化消解。在此基础上,为提高干灰化效率和质量,通常也会加入灰助剂,每种灰助剂的作用各不相同。另外,从操作方法和技术应用看,要称取适量的土壤样品放在坩埚中,首先要在可调式电炉上进行炭化,其次放进马弗炉中灰化,使样品呈现灰白色,待冷却后使用稀酸溶解。这种方法可以处理各个样品,特点是加入的试剂种类少、杂质少、空白值比较低。


        2.2光谱检测技术
        光谱检测技术在目前为止是检测土壤中含有重金属的重要技术之一,具有较强的灵敏度,但是在检测时成本相对而言较高,检测操作流程十分复杂,流程繁琐,在检测时时间较长,检测设备要求较高。在运用光谱检测时,必须应用X射线,但是X射线具有较强的电离性,所以在使用时会对人体造成一定的伤害。在进行光谱检测时,工作人员必须在检测前准备相应的防护设施,掌握专业的技术操作,防止X射线的伤害。而光谱检测技术却不能够在现场对土壤重金属进行快速准确检测,紫外可见光光度法在当前是检测土壤重金属最广泛的方法。
        2.3电化学分析检测技术
        与光谱技术对比而言,电化学检测技术主要方法是,通过电化学传感器对土壤重金属进行检测。电化学检测技术能够通过自动化学检测工作广泛应用到现场并进行快速检测土壤重金属含量。但是这种技术在实际的应用过程中检测结果容易受到大分析颗粒、有机物、表面活性剂等土壤污染物的影响,从而降低检测准确度。所以相关科研技术人员应该对电化学感研发工作作为重点,提高此工作的检测准确度以及增强抗干扰能力。
        2.4新型检测技术
        (1)生物传感器检测技术主要是通过综合金离子与固定电极材料中特异性的蛋白进行合理运用,将蛋白结构进行有效改变,并且根据灵敏度电容信号传感器对土壤重金属进行定量性的准确检测,这样可以保证工作人员对土壤重金属中含量变化情况进行有效检测分析。在目前为止,工作人员已经开始利用生物传感器通过水溶液中毒性化合物含量进行精确检测,但是在生物传感器实际检测运用过程中,具有一定的限制性,生物活性和环境要求较高,所以这种检测技术还不能够广泛适用。(2)酶抑制检测技术,主要是通过重金属离子以及酶活性因子之间发生的甲硫酸进行的反应现象,改变酶活性因子的结构以及性质,从而降低其酶活力,借助相应的仪器进行土壤重金属检测。但是在实际的酶抑制检测技术当中,具体实施操作时,工作人员并无法直接观察显色剂的金属离子、吸光度以及电导率等相应的变化情况。通过将光电信号显示土壤重金属含量变化以及酶系统之间的数学关系。酶抑制检测技术开始适用于环境以及食品等重金属检测当中。(3)免疫分析检测技术,主要是通过免疫分析法对土壤重金属进行检测。而这种检测在实际运用过程中具有相对较高的灵敏度以及独特性。但是在实际运用时还是需要对此技术引起高度重视,合理运用化合物对重金属离子的综合性,保留一定的空间结构,这样可以保证氧化还原作用。保证载体蛋白能够接受综合离子化合物从而产生免疫反应。除此之外,工作人员应该选择具有一定的抗体对重金属离子化合物进行综合性检测。保证检测结果具有一定的准确性。(4)太赫兹光谱检测技术,主要是通过分子内部或者分子之间进行相互激励作用,以此实现土壤重金属的检测。这种检测技术主要是通过激励产生振动作为吸收能量从而作为检测技术进行检测。至今为止,科研人员已经将此技术运用在检测土壤重金属中。
        3结语
        综上所述,随着我国工业产业不断发展,扩大,重金属污染越来越严重,直接威胁着人们的身体健康安全。所以,相关技术人员应该引起高度重视,为有效的,科学的处理土壤问题,必须进行准确选择合适的检测技术,精确掌握确定土壤中重金属含量以及元素,熟练掌握重金属检测技术,提高重金属检测效率,保证检测结果准确性。
        参考文献
        [1]朱桂军,张佑云,徐祥云.波长色散-X射线荧光光谱法在土壤重金属检测中的应用研究现状[C].2019年广西写作学会教学研究专业委员会第二期座谈会资料汇编(上),2019:459-461.
        [2]宋欣欣.土壤重金属污染现状及修复技术分析[J].资源节约与环保,2019,37(4):122.
        [3]朱玉斌.土壤重金属污染现状及修复技术比较[J].中国资源综合利用,2017,36(5):56-58.
        [4]周娜,侯志明.土壤中的重金属污染及检测技术分析[J].中国化工贸易,2017,7(13):86.
       
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