土壤重金属污染现状及检测分析技术研究进展

发表时间:2021/8/26   来源:《城镇建设》2021年10期(上)   作者:刘皖婷
[导读] 随着社会发展,绿色环保成为当前社会的关注的热点
        刘皖婷
        湘潭环境水务投资有限公司
        摘要:随着社会发展,绿色环保成为当前社会的关注的热点,特别是在可持续发展战略实施的背景下,对环境污染问题的重视程度不断提高。土壤重金属污染问题就是其中非常严重的部分,已威胁到人们的生活和健康。土地不仅是人们获取粮食的重要载体,也是人们生存生活的场所,土壤的重金属污染不仅会对农业种植产生严重的危害,同时也威胁着人们的生命安全。基于此,加强对土壤重金属污染的检测势在必行。本文通过阐述土壤重金属污染的现状,并针对性分析了几种检测技术,以期对土壤重金属污染的检测工作提供一点帮助。
        关键词:土壤重金属污染 ;现状研究 ;检测技术;研究趋势
        
        土壤是人们赖以生存的重要基础,土地不仅关系着农业生产,也是人们生活和生产经营重要的场所,对社会经济的发展有很大的影响,随着我国工业产业的发展,带动我国经济发展的同时也造成了一定的环境问题,其中最突出的便是土壤重金属污染。由于重金属在土壤中的残留时间比较长,毒性强、易迁移、不能轻易被分解消散,一旦被人体食用,将会造成严重的健康问题。因此要提高对土壤重金属污染问题的重视,加强对土壤中重金属的检测、检测和治理,进一步推进环境治理工作的进行,促进我国社会的可持续发展。
        一、土壤重金属污染的含义
        土壤污染中土壤的重金属污染是最严重的,也是影响比较大的。土壤重金属污染形成的的主要原因是由于土壤中重金属元素,例如汞、镉、铅等有毒元素经过与土壤中的胶体和其他无机物、有机物发生反应,混合成为一种新的化合物,这种化合物不能被微生物分解,导致重金属不断积累,最终量变导致质变,改变土壤本身的性质。这种混合物在被土壤上附着的植物吸收后,通过食用进入人体,对人体的生命健康造成严重的威胁。土壤中部分重金属也可能转化成毒性更强的烷基化合物,由于土壤具有极强的吸附能力,对土壤中的重金属元素进行吸附, 导致有毒元素的不断积累,这就是造成土壤重金属污染的根源。值得注意的是,土壤本身的特性和所含重金属的种类也会影响吸附作用,因此在对土壤重金属污染进行检测的过程中,要注意对重金属种类和土壤的性质进行全面的研究分析,以提高检测的准确性。
        二、土壤重金属现状
        随着我国大力发展工业产业,经济得到很大增长的同时对环境也造成了一定的影响。工业废水废料的大量排放早我国水资源和土地资源造成了严重的污染,再加上城市化进程的加快,城市污水排放量增加,环境问题日益严重。在工业排放中,虽然国家已经制定了相关的排放标准,但是不乏很多工业企业在排放过程中,废水废物并没有严格按照规定进行处理,直接排放,废水废料中含有大量的重金属,这些水资源随着农业灌溉、绿化或者施工用水进入土壤中,经过长时间的积累,造成严重的土壤重金属污染问题。另一方面,在能源开采过程中,由于管理疏漏,可能存在部分的有色金属流失,造成重金属堆积,一旦这些重金属进入土壤中,也会造成土壤的污染。重金属污染是我国现阶段土壤污染中最显著的问题。根据相关调查报告数据显示,我国土壤重金属污染的情况非常严重,而且有不断发展的趋势,其特点主要有以下几点:第一,我国农业耕地的重金属污染很严重。我国因为土壤重金属污染导致的粮食产量减少量高达100亿Kg。第二,工业企业工程所在地以及矿区附近的污染情况严重,而且污染面积每年还在上涨。第三,土壤重金属污染的范围不是点状源污染,而是呈现流域性的趋势。第四,出现了铊、锑等新型的重金属物质。第五,土壤重金属污染已经影响到生态环境健康。从土壤重金属污染区域分布的具体情况来看,南方土壤比北方更加严重;传统的老工业区的污染比较严重,例如长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等。基于此,提高我国土壤重金属污染的检测水平和技术迫在眉睫。
        三、土壤重金属污染检测技术分析
        (一)光谱重金属检测技术
        光谱检测技术是现阶段重金属污染中最常用的检测方法,利用该技术可以准确的对各种金属物质的含量进行检测和分析,因此被认为是国家标准的检测方法。

其灵敏度比较高,检测结果具有较高的精确性常用的光谱检测方法有紫外-可 见分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体-原子发射光谱法、X荧光光谱等方法。虽然光谱法具有很多优势,但是其缺点也同样显著,就是检测成本比较高,监测过程相对来说比较繁琐,程序多,操作难这就导致检测的时间比较长,而且对检测设备的先进性要求比较高。使用光谱检测技术时,通常会应用到X射线,但是由于X射线有一定的电离性,对人体会造成一定的伤害,因此在检测过程中需要做好防护措施,并严格按照专业的操作流程和规范进行,在保证自身不受X射线伤害的基础上,保证检测过程的合规性和检测结果的准确性。
        (二)电化学分析检测技术
        电化学检测技术主要通过电化学传感器检测土壤中重金属类别和含量。电化学检测技术的优势是可以实现自动化检测,通过电化学传感器快速检测出土壤中的重金属物质的含量。操作简单、快捷,检测时间短。但在实际的应用中,这种技术容易受到外界因素的干扰,例如土壤中的大分子颗粒物、有机物、表面活性剂等,这些因素都会影响检测的结果,降低检测结果的精确性。基于此,提高电化学分析检测技术的灵敏性和抗干扰能力是未来检测技术发展的主要趋势,从而保证土壤重金属检测工作的精确性。
        (三)几种新型的重金属检测技术
        1、生物传感器检测技术。该技术主要是通过固定在电机材料中的特异性蛋白对金属离子的不同反应,来对土壤中存在的重金属进行定量检测。因为不同的金属离子与蛋白质发生反应后,蛋白质的结构会产生不同的变化,通过电容信号传感器检测出重金属的类别和含量。现阶段,检测人员已经成功的利用该技术对水溶液中的毒性化合物进行精确的检测。但在实际应用中,圣湖传感器检测技术,即对生物的活性和环境要求比较高,因此其适用场合有一定的限制。
        2、酶抑制检测技术。这种技术与生物传感器检测技术类似,即通过重金属离子与酶活性因子发生反应,会导致酶活性因子的结构以及性质发生改变,降低其酶活力,然后借助相应的仪器检测土壤中的重金属物质。酶抑制检测技术适用于对环境、食品中重金属的检测。
        3、免疫分析检测技术。即通过免疫分析法检测土壤中重金属含量,该技术具有较高的灵敏度。但是在实际运用时要注意合理运用络合物对重金属离子的反应,保留一定的空间结构,以便氧化还原反应的进行。另外要保证载体蛋白能够与综合离子化合物结合,从而产生免疫反应。
        4、太赫兹光谱检测技术。即利用分子内部或者分子之间的相互作用进行激励,而实现对土壤中的重金属含量的检测。该技术是当前比较先进的检测技术,通过激励产生振动吸收能量的一种检测技术。当前,该技术已经成功应用到在土壤中重金属检测中。
        四、土壤重金属污染检测技术的发展趋势
        现阶段,我国土壤重金属检测工作主要的检测方法还是以传统的检测技术为主,在具体的应用过程中操作流程比较复杂,检测结果的精确性有待提高,而且检测效率较低。但是随着我国土壤重金属污染情况不断加剧,就需要科研人员加强对检测技术的研发和创新,以智能化、自动化为检测技术研发的主要方向,加快检测技术的更新和创新,从而提高我国重金属检测水平,促进我国可持续发展战略的实现。
        
        五、结语
        综上所述,随着我国工业产业的快速发展,其规模不断扩大,导致重金属污染日益加重,已经严重威胁到人们的生命安全。因此,相关技术人员应该引起高度重视,提高对土壤重金属污染检测工作的重视程度,精确检测土壤中重金属含量以及元素,创新、改进重金属检测技术,提高检测工作效率,保证检测结果的精确性,保证重金属检测工作的有序推进,为我国环保事业做出贡献。
        
        参考文献
[1]余涛,蒋天宇,刘旭,马旭东,杨忠芳,侯青叶,夏学齐,李凤嫣.土壤重金属污染现状及检测分析技术研究进展[J].中国地质,2021,48(02):460-476.
[2]章哲. 土壤重金属污染现状及检测技术分析[J]. 现代农业科技, 2018, No.713(03):202+217.
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