農田土壤重金屬污染快速檢測及修復方法研究

摘 要：現階段，我國社會經濟水平顯著提升，在這樣的背景下，我國工業化的不斷推進，工業發展規模越來越大，工業生產過程中會排出很多廢水、廢氣、廢渣等，往往都含有不少重金屬元素，被排入農田土壤之中，就會形成污染。盡管農田土壤本身也具有金屬元素，以滿足作物成長需要，但通常含量微小，不會超過作物生長需要水平太多。如果農田土壤中的重金屬元素超過一定量，累積濃度很高，那么就會超出作物能夠承受的范圍，影響其正常生產甚至表現出病害、毒害。假設作物受害情況并不明顯，但收獲的農產品金屬元素含量較高，導致人畜出現不良反應，這也說明農田土壤受到了重金屬污染。

關鍵詞：農田土壤;重金屬污染;快速檢測;修復

引言

作為農業發展的基礎——農田土壤，其關系到農產品供給，關系到農業生產和社會建設。隨著科學技術的創新發展，農田生產效率明顯提升，但農田土壤污染問題也更為嚴重。相關調查顯示，我國現階段農田土壤重金屬污染嚴重超標，污染面積高達一千萬立方米，這在工業發達地區尤其嚴重，引發社會的強烈關注。因此，探討農田土壤重金屬防治的有效方法，具有現實必要性。

1農田土壤重金屬污染來源與危害

農田土壤重金屬污染物來源主要有：大氣沉降、石化工業、城市交通等排放的大氣重金屬顆粒物在干沉降、濕沉降等途徑作用下，進入到農田土壤中;水體污染、生活污水、工業廢水直接排放到水體中，造成水體重金屬污染，然后通過農業灌溉等方式進入到農田土壤中;農業生產活動、農藥、化肥、地膜的無節制使用，對農業農田土壤造成重金屬污染;在生產生活過程中大量固體廢棄物堆積對農田土壤造成重金屬污染。農田土壤中的重金屬污染不僅改變農田土壤結構，降低其肥力，減少農業產量，而且還會對人體健康造成間接危害，影響人類的可持續性發展。因此，強化對農田土壤重金屬污染監測和治理勢在必行。

2農田土壤重金屬污染快速檢測

2.1原子吸收光譜法

原子吸收光譜法（AAS）是基于待測元素氣態基態原子對該元素原子特征譜線的吸收程度來定量測定待測元素含量的一種分析方法，具有靈敏度高、選擇性強的特點，但不適合多種金屬元素的同時測定。根據原子化器的不同，可分為火焰原子吸收光譜法和石墨爐原子吸收光譜法。采用石墨爐原子吸收法測定了農田土壤樣品的鉛、鎘、鈷、銻、鈹含量，該法簡便、快速、準確。

2.2光譜檢測技術

在農田土壤重金污染的判定上，往往需借助于專業的檢測技術。光譜檢測技術是一種有效的檢測技術，這種檢測技術的靈敏性很高，但是，在實際的應用過程中，檢測流程相對繁雜，對檢測設備有著極高的要求，檢測需耗費較長的時間，整個檢測的成本較高。在光譜檢測技術下，必須要由X射線來完成檢測工作，X射線的電離性較強，如果長時間使用，將會對檢測操作人員造成一定的傷害。因此，為保障檢測工作的順利開展，在農田土壤重金屬檢測中，如果應用的是光譜檢測技術，操作人員需做好相應的安全防護，并具有較高的操作能力。紫外可見光光度法是光譜檢測技術中應用頻次相對較高的檢測技術。

2.3磁化率檢測技術

農田土壤中的重金屬含量越高，其磁性越強。可以結合這一特性，對農田土壤中的重金屬含量和種類進行分析判斷。在具體檢測中主要應用到的儀器設備有野外袖珍式磁化率儀、野外農田土壤剖面磁化率儀等，可以有效提升現場農田土壤檢測效果。該種方式檢測速度較快，儀器靈敏度好，能夠獲得進準的檢測數據結果，不需要對農田土壤樣品進行預處理，采集樣品量較好，使用方便高效。

2.4免疫分析檢測技術

主要是通過免疫分析法對農田土壤重金屬進行檢測。而這種檢測在實際運用過程中具有相對較高的靈敏度以及獨特性。但是在實際運用時還是需要對此技術引起高度重視，合理運用化合物對重金屬離子的綜合性，保留一定的空間結構，這樣可以保證氧化還原作用。保證載體蛋白能夠接受綜合離子化合物從而產生免疫反應。除此之外，工作人員應該選擇具有一定的抗體對重金屬離子化合物進行綜合性檢測。保證檢測結果具有一定的準確性。

3農田土壤重金屬污染修復方法

3.1農業治理

要想實現農田土壤中重金屬污染的有效治理，也可以著手農業治理，主要是改善耕作方式，合理規劃農業種植區等，從源頭上規避重金屬污染，將重金屬污染物阻隔在農田土壤之外。對于已經污染的農田土壤，可以選擇種植其他觀賞性植物，也可以種植大量的樹木，發展為森林，來逐漸的改善農田土壤質量。對于重金屬污染較輕的區域，可以優選對重金屬富集效果差的植物，以確保植物生長良好改良農田土壤性能。農業治理方式，對于重金屬污染農田土壤的改良具有明顯效果。

3.2生物修復

生物修復方式主要是利用植物、微生物、動物的呼吸、新陳代謝等途徑，對農田土壤中的重金屬進行吸收清除，或者將重金屬物質進行轉化，使其以毒性較低的形態存在，起到凈化農田土壤的效果。植物修復方法主要是利用植物穩定、吸收、提取、轉化、揮發等功能，對農田土壤中的有毒物質進行清除的方式。微生物修復技術主要是主要是利用微生物的嗜重金屬特性，對農田土壤中的重金屬物質進行清除。由于農田土壤中含有大量的微生物，如動膠菌、藍細菌等，可以將其胞外聚合物與重金屬離子產生作用，生產絡合物，達到吸收農田土壤中重金屬元素的目的。動物修復方法主要是利用蚯蚓等動物對農田土壤中的重金屬物質進行吸收、降解、轉移，達到凈化農田土壤的目的。蚯蚓可以利用擴散、攝食等方式對鉛等重金屬物質進行富集。

3.3從源頭上治理

當前，人們對于農田土壤中重金屬污染物的控制基本上將目標集中在了“濃度”上，但是隨著社會生活、生產的現代化，形成的垃圾或污染物只會越來越多，進入農田土壤之后，農田土壤自身無法完全容納，會逐步富集，即便農田土壤中的濃度控制得當，也可能被富集到食物鏈中。因此，要治理重金屬污染，最好的方法是從根源解決問題，首先是合理使用化肥與農藥，其次是控制工廠或生活污染物的產生與排放，再次是研究出新型的重金屬回收技術，在保護農田土壤的同時使金屬元素資源二次利用。

3.4聯合修復

如果農田土壤重金屬污染種類較多、污染情況較為復雜，使用單一的修復方法難以進行徹底治理，需要采用多種修復方法聯合修復的方式，來達到提升農田土壤重金屬修復效率和精確性的目的。其中主要的方式有化學-生物聯合修復、物理-化學聯合修復等。

4結語

為改善農田土壤質量，研究了農田土壤重金屬污染快速檢測及修復方法。但因為重金屬污染的農田土壤修復是一個長期工程，但在此次研究中，卻在更長時間尺度上修復被重金屬污染的農田土壤，并做出后續農田土壤修復工作。因此在今后的研究中，需要加強被重金屬污染的農田土壤后續處理工作研究，確保農田土壤恢復狀況，避免農田土壤二次重金屬污染現象的出現。

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作者簡介：

黎冬容（1986—），女，工程師，主要從事土壤和水質化學分析。