吳愛美
(安徽省池州市農產品質量安全監測中心,池州 2470000)
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農產品產地土壤重金屬污染形勢及檢測技術分析
吳愛美
(安徽省池州市農產品質量安全監測中心,池州2470000)
農田土壤是一種重要的自然資源,直接關系到人類的生存與發展,為了保障食品安全和糧食安全,必須對農產品產地土壤進行有效的保護。農產品產地土壤重金屬污染問題日益加劇,具有十分嚴峻的防治形勢。文章簡要分析了我國農產品產地土壤重金屬污染的形勢,并對當前技術條件下的重金屬含量檢測技術進行了簡要的介紹,供相關人員參考。
檢測技術 重金屬污染 農產品產地
我國的農產品產地土壤重金屬污染問題已經非常嚴峻,對糧食安全和食品安全都產生了直接的威脅,尤其對人體健康造成極大的傷害。因此應該積極應用各種先進的檢測手段,對農產品產地土壤重金屬污染進行檢測,大力防控農產品產地土壤重金屬污染問題。
在土壤中,相對密度超過5的金屬及其化合物被稱為土壤重金屬,常見的土壤重金屬包括類金屬坤、鎳、鋅、銅、鉻、鉛、鎘、汞等,農用化學藥品使用不合理、污水灌溉、含重金屬廢棄物的堆積、工業廢棄物排放、有色金屬礦山開采等都是造成土壤重金屬污染的原因。重金屬元素會通過間接或直接的方式進入到農產品產地土壤之中,污染土壤。著手對土壤重金屬污染進行綜合防治,這就需要應用到先進的重金屬檢測技術。
新型檢測技術、電化學方法、光譜法等檢測技術,都是我國當前常用的對重金屬進行定量檢測和定量分析的方法,這些技術各有優缺點,相關專家也對此進行了深入的研究。
2.1 光譜法
作為一種比較傳統的對重金屬含量進行檢測的方法,光譜法具有較高的靈敏度,但是光譜法具有比較復雜的操作過程,需要較長的時間進行分析,并需配備大型儀器設備,具有較高的分析成本,因此不適用于對土壤重金屬的現場快速檢測。當前用最廣泛的測試手段是光譜法中的紫外可見分光光度法[2]。
2.2 電化學分析法
電化學分析法與光譜法相比,更容易實現自動化。然而在土壤重金屬快速檢測中應用電化學法仍然具有很多問題,這是由于土壤具有比較復雜的體系,一些污染物會對普通漿料的檢測過程造成影響,從而影響檢測結果的準確性,例如大分子顆粒、有機物、表面活性劑等。土壤重金屬檢測領域的研究者應該積極研發具有更強的抗干擾能力和更高的靈敏度的電化學傳感器,推動電化學分析法的繼續發展。
2.3 新型檢測技術
農產品產地土壤重金屬污染已經成為一個全球性的問題,各國也對土壤重金屬檢測方法進行了深入的研究,在土壤重金屬檢測研究中加入了一些與生物學有關的檢測方法,從而產生了新型檢測技術。
2.3.1 生物傳感器法
在電極材料上固定特異性蛋白,使其與金屬離子相結合,改變蛋白的構象,具有較高的靈敏度的電容信號傳感器能夠對這種變化進行定量檢測。然而生物傳感器會受到時間、環境的較大限制,而且生物傳感器具有較短的壽命,對其在土壤金屬檢測中的應用造成的制約。
2.3.2 酶抑制法
琉基與甲琉基和金屬離子結合之后會受到重金屬離子的影響,性質和結構就會發生改變,從而降低了酶的活性力,改變顯色劑的吸光度、電導率和顏色。再使用光波信號將這種變化顯示出來,并將酶系數變化和重金屬濃度變化之間的對應數學關系建立起來,就可以對重金屬成分進行檢測。當前在蔬菜、水、環境的重金屬定性檢測中已經開始應用到了酶抑制法。酶抑制法的缺點為準確性和靈敏度較低,但其具有經濟、快速、便捷的優點,在土壤重金屬現場快速檢測中具有廣闊的應用前景。
2.3.3 太赫茲光譜法
作為一種國際前沿科技,太赫茲光譜法出現的時間較晚,其能夠對分子內部或分子之間介于微弱和氫鍵的內部相互作用所造成的激勵進行探測,這是由于激勵會帶來一定的振動,引起能量吸收。我國已經有研究者著手開展在土壤重金屬污染檢測中應用,太赫茲光譜技術的研究,經過實驗獲取了相應的數據,并進行建模分析,已經對太赫茲的吸收譜和對應的土壤樣品主要重金屬含量之間的關系進行了初步探索。
縱觀當前在農產品產地土壤重金屬污染檢測中應用的比較廣泛的幾種檢測方法,光譜法具有較高的分析成本和較長的分析時間,不利于大面積普及。在土壤重金屬污染檢測中應用電化學方法容易受到離子干擾,還可能對土壤進行2次污染。新型檢測技術雖然起步較晚,但是具有比較廣闊的應用前景。
農產品產地的土壤重金屬污染會對農產品的安全性造成直接的影響,甚至威脅人民群眾的身體健康,因此有關部門必須提高對土壤重金屬污染檢測的重視。在土壤重金屬污染檢測的過程中要注意保障操作安全,避免產生2次污染,不斷提高檢測效率、降低檢測成本。相關研究者也要對新型檢測技術進行不斷的探索和改進,探索更加適用于農產品產地土壤重金屬含量檢測的檢測方法,提高我國農產品的安全性。
[1] 徐繼剛,王雷,肖海洋,等. 我國水環境重金屬污染現狀及檢測技術進展. 環境科學導刊,2010,(05)
[2] 翟慧泉,金星龍,岳俊杰,等. 重金屬快速檢測方法的研究進展.湖北農業科學,2010,(08)