探討農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染解析技術(shù)

東莞市環(huán)境保護(hù)局 廣東東莞 523000

摘要：在現(xiàn)代化的今天，農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染問題越來越嚴(yán)重，如不及時(shí)、有效的處理不僅會(huì)影響農(nóng)作物的生長，還會(huì)危害廣大人民群眾的身體健康和生命安全。所以，探索農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染解析技術(shù)迫不容緩。對此，本文就農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染解析技術(shù)進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)；土壤重金屬；污染；解析

引言

重金屬污染對人們的健康和生命安全危害較大。近幾年，我國農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染越發(fā)嚴(yán)重，直接威脅人們的身體健康。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染的重視，盡快提出有效的辦法來處理重金屬污染問題，是保障人們的身體健康和生命安全的主要途徑。農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染問題的處理需要從根源上控制和解決，徹底根治此問題，為人們提供健康的、安全的農(nóng)產(chǎn)品。對此，本文就某一地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染為研究對象，就農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染進(jìn)行調(diào)查和分析，進(jìn)而探究解決農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染的解析技術(shù)。

一、農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染的調(diào)查

1.研究地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤介紹

研究地區(qū)以連片形式的農(nóng)業(yè)區(qū)塊為主，其周邊有較多的工廠，如電鍍廠、汽車配件廠、彩印廠、印刷廠等等，這些工廠生產(chǎn)活動(dòng)密集、頻繁，生產(chǎn)過程中排除的廢水，含有大量的重金屬。這些污水在流淌的過程中容易滲透到農(nóng)業(yè)區(qū)塊中，造成農(nóng)業(yè)區(qū)塊土壤中含有大量的重金屬，污染農(nóng)作物（如圖一、二所示）。

（圖一）

（圖二）

2.準(zhǔn)備階段

嚴(yán)格的、合理的、準(zhǔn)確的、規(guī)范的進(jìn)行農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染調(diào)查，可以掌握重金屬污染的真實(shí)情況，對于徹底根除重金屬污染問題有很大幫助。為了高質(zhì)量的完成調(diào)查工作，做好調(diào)查前期準(zhǔn)備工作是非常必要的。為規(guī)范的、有序的、合理的開展農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染調(diào)查做鋪墊。調(diào)查準(zhǔn)備工作的內(nèi)容包括：

（1）準(zhǔn)備調(diào)查工具。由于此次調(diào)查是針對農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染所展開的調(diào)查的工作。那么，在調(diào)查的過程中會(huì)應(yīng)用到GPS、Pb筆、記錄本、相機(jī)、采樣袋、標(biāo)簽、取土鉆等。在準(zhǔn)備調(diào)查工具時(shí)選擇適合的、實(shí)用性強(qiáng)、高質(zhì)量的、靈敏的、精確的工具，避免調(diào)查工具在使用過程中出現(xiàn)問題，影響調(diào)查工作。

（2）采樣區(qū)塊的劃分。為了能夠全面的了解農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染，需要從不同的農(nóng)業(yè)區(qū)塊采集樣品。這就需要工作人員根據(jù)研究地區(qū)農(nóng)業(yè)區(qū)塊實(shí)際情況，合理的劃分采樣區(qū)塊，保證每個(gè)采樣區(qū)塊都有一定的代表性，使采樣調(diào)查工作有意義的進(jìn)行。

（3）樣品采集。樣品的采集一定要慎重的進(jìn)行，其關(guān)乎整個(gè)調(diào)查工作效果。為了能夠采集到具有代表性的樣品，首要的工作是根據(jù)土壤類型，利用網(wǎng)格選點(diǎn)法來確定采樣點(diǎn)。其次是依據(jù)《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》相關(guān)內(nèi)容合理的采集樣品。

3.樣品監(jiān)測階段

樣品監(jiān)測主要內(nèi)容為：

（1）樣品處理。從不同采樣區(qū)塊中采集的樣品中取出一部分，利用設(shè)備將樣品磨碎，分別放置在樣品袋中，編號(hào)。取0.1g樣品，放置在PFA消毒罐中，在其中加入5ml確酸、1ml氫氟酸、1ml高氯酸，靜置后裝入金屬殼密封。再對其進(jìn)行高溫處理，即在180℃高溫中加熱10個(gè)小時(shí)。待到樣品處于常溫時(shí)，將樣品倒入PEL樣品瓶中，用純凈水洗滌PFA消毒罐三次，將洗滌水倒入樣品瓶中，在加入50ml的純凈水，形成樣品溶液。

（2）樣品檢測。對樣品溶液進(jìn)行檢測，主要是確定樣品中中重金屬的種類及含量。這一環(huán)節(jié)的檢測通常采用離子體質(zhì)譜儀來檢測樣品，確定樣品中重金屬的種類；再利用常規(guī)元素定量分析法來確定樣品中重金屬含量。

4.結(jié)果分析

通過以上調(diào)查可以確定的研究區(qū)塊的土壤呈酸性，土壤干旱部分較多。具體來說，依照《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中幾中重金屬的土壤質(zhì)量環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)值表（如表一）及相關(guān)內(nèi)容，得到的結(jié)果是研究地區(qū)土壤Pb污染情況較少，但也對土壤造成了一定的危害；土壤Hg污染比較嚴(yán)重，可能會(huì)深入到農(nóng)作物中，降低農(nóng)產(chǎn)品安全；研究地區(qū)土壤Cd污染程度不一，一部分區(qū)塊污染程度較低；一部分區(qū)塊污染程度較高。

表一 幾種重金屬的土壤質(zhì)量環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)值（）

二、農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染解析技術(shù)探究

采用有效的解析技術(shù)從根本上控制和解決農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染問題，保障廣大人民群眾身體健康。農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染解析可以通過重金屬同位素比值分析、多元統(tǒng)計(jì)分析等方法，可以清晰的了解土壤Pb、Hg、Cd等重金屬污染的主要來源，這對于有效的處理農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染問題起到很多的促進(jìn)作用。

1.樣品重金屬同位素比值的測定

樣品重金屬同位素比值的測定一定要嚴(yán)格的、準(zhǔn)確的進(jìn)行，盡量提高所測得的同位素比值精確度，為了解重金屬污染的根本原因創(chuàng)造條件。在對樣品重金屬同位素比值測定時(shí)避免歧視效應(yīng)干擾重金屬同位素質(zhì)量、重金屬同量異位素干擾、記憶效應(yīng)干擾等情況出現(xiàn)，合理的開展重金屬同位素比值測定。樣品重金屬同位素比值測定分為三部分，即：

1.1重金屬Pb同位素比值測定

重金屬Pb同位素比值的測定選擇自然豐度較高的來測定同位素比值。與此同時(shí)還需要利用質(zhì)量歧視的校正公式來消除影響Pb的質(zhì)量歧視效應(yīng)干擾。質(zhì)量歧視效應(yīng)校正公式為：

注：表示為同位素比值的測量值；表示為同位素比值的理論值；表示為質(zhì)量歧視因子。

1.2重金屬Hg同位素比值測定

對于重金屬Hg同位素比值的測定是選擇來測定同位素比值。同樣的Hg同位素比值測定也需要校正測定，這樣才能夠保證同位素比值更加準(zhǔn)確。對于Hg同位素校正測定主要是通過具有記憶效應(yīng)的Hg儀器來測定，在運(yùn)用適合的清洗液消除Hg記憶效果，以此來提高Hg同位素的比值的準(zhǔn)確度和清晰度。

1.3重金屬Cd同位素比值測定

重金屬Cd同位素比值的測定Cd同位素和同量異位素有很大關(guān)系，為了提高Cd同位素比值的準(zhǔn)確性，通常會(huì)選擇測定同位素比值。利用儀器測定Cd同位素比值時(shí)實(shí)施觀樣品漂移情況，根據(jù)樣品的漂移趨勢來獲取同位素比值。

總之，對土壤中幾種重金屬同位素比值進(jìn)行測定，可以了解到土壤中不同重金屬污染情況，以此為依據(jù)，采用適合的方式來處理土壤重金屬污染，可以大大改善農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染現(xiàn)狀。

2.樣品多元統(tǒng)計(jì)分析

多元統(tǒng)計(jì)分析主要是從處理數(shù)據(jù)的角度來分析土壤中各種重金屬，掌握土壤重金屬污染的實(shí)際情況。多元統(tǒng)計(jì)分析包括主成分分析、聚類分析這兩種分析方法。

2.1主成分分析