土壤重金屬檢測技術現狀與發展思考

吳秉熙 姚益偉 朱志林

摘 要 土壤重金屬污染是土壤污染問題之一，伴隨著我國經濟的快速發展，土壤重金屬污染問題日益嚴重。土壤是人類賴以生存的基礎，一旦土壤遭受重金屬污染，不僅會影響到土壤作用的發揮，還會對人的健康造成威脅，因此，必須做好土壤重金屬檢測工作。基于此，就土壤重金屬檢測技術現狀與發展進行相關分析。

關鍵詞 土壤;重金屬污染;土壤重金屬檢測技術

中圖分類號：X53 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.15.084

近年來，我國經濟發展速度非常快，但是隨之而來的環境污染問題也引起了社會的高度關注，尤其是土壤重金屬污染問題。我國工業規模不斷擴大，會向土壤中排放錳、鉛、鉬等重金屬，這些重金屬積累到一定程度后，不僅會破壞土壤性質，還會影響到農作物的生產和農產品質量，更甚者還會危害到人的生命健康。因此，加強土壤重金屬檢測工作刻不容緩。現階段，雖然我國土壤重金屬檢測技術已經取得了一定成效，但是重金屬檢測技術水平還不夠先進，還需要深入研究，只有不斷提高重金屬檢測技術水平，才能更好地檢測出土壤中的重金屬含量，進而更好地保護土壤。

1 土壤重金屬檢測的重要性

重金屬一般是指密度大于4.5 g·cm-3的金屬。隨著我國工業、農業、交通事業的不斷發展，土壤重金屬污染問題日益嚴重，嚴重阻礙了我國經濟的可持續發展。目前來看，我國大部分地區存在土壤重金屬污染問題，迫切需要進行土壤重金屬檢測。重金屬無色無味，流入土壤后，會破壞土壤性質，尤其是在重金屬含量達到一定程度后，土壤功能會越來越差，不僅會危害農作物的生長，還會對人的健康造成一定威脅。因此，土壤重金屬檢測非常重要。土壤重金屬檢測的目的就是檢測土壤中是否含有重金屬、確定重金屬的成分及含量，確定土壤重金屬污染程度，進而有針對性地進行土壤保護[1]。

2 土壤重金屬檢測技術現狀

隨著土壤重金屬污染問題日益突出，我國對土壤重金屬檢測技術的研究不斷深入，各種新的重金屬檢測方法不斷出現，并在現實中得以應用，為土壤重金屬檢測提供了有效支持。目前，土壤重金屬檢測方法主要有色譜分析法、電化學法、分光光度法和原子光譜法等。

2.1 色譜分析法

色譜分析法利用不同物質在不同相態的選擇性分配，以流動相對固定相中的混合物進行洗脫，混合物中不同的物質會以不同的速度沿固定相移動，最終達到分離的效果。根據物質的分離機制，色譜分析法又可分為吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜、凝膠色譜、親和色譜等類別，而不同類別色譜分析法的作用也不同。色譜分析法與蒸餾、化學沉淀、電泳技術等原理十分相似，是利用固定相與流動相之間對待分離組分溶解度的差異來實現分離。色譜分析法在土壤重金屬檢測中有著較高的應用價值，其分離效能高、檢測性能準確，被廣泛應用于石油化工、環境能源、環境生命等領域。

2.2 電化學法

電化學法是在現代化學和現代儀器基礎上發展起來的一種監測方法。電化學法具有速度快、靈敏度高等優點，在土壤重金屬檢測中有著很高的應用價值。在土壤重金屬檢測中，應用電化學法，可以根據土壤中的重金屬化學性質進行分析，確定土壤中的重金屬類別以及含量。電化學法檢測手段有電流大小、電勢高低、電導率及電量等，可以檢測出土壤中的鉛、鎘等重金屬含量。

2.3 分光光度法

分光光度法就是以光測量為基礎的測量方法。在土壤重金屬檢測中，用不同波長的光持續照射土壤樣品溶液，然后記錄樣品對特定波長的吸收強度，從而確定土壤中的重金屬含量。按照光源成分的不同，可將分光光度法分成紫外分光光度法、可見分光光度法、紅外分光光度法。分光光度法有著抗干擾性強、靈敏度高等特點，在土壤重金屬檢測中，可以有效避免除檢測物之外的重金屬干擾，從而準確地確定樣品中重金屬的含量[2]。

2.4 原子光譜法

原子光譜法是當前土壤重金屬檢測使用較為普遍的一種技術，又可分為原子熒光光譜法、原子吸收光譜法和原子發射光譜法。

2.4.1 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法利用激發光源發出的特征發射光照射一定濃度的待測元素的原子蒸氣，使之產生原子熒光，然后按照Lamber-Beer定律，通過測定熒光的強度來確定待測樣品中該元素的含量。原子熒光光譜法靈敏度高、抗干擾性強，可測出多種元素。

2.4.2 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是基于氣態的基態原子外層電子對紫外光和可見光范圍的相對應原子共振輻射線的吸收強度來測定被測元素含量的方法。原子吸收光譜法具有選擇性強、分析范圍廣、抗干擾能力強、緊密度高等特點。在土壤重金屬檢測中，通過分析吸光度與被測元素原子濃度的線性關系，可以有效地測出土壤樣品中被測元素的含量[3]。

2.4.3 原子發射光譜法

原子發射光譜法就是利用被激發原子自發出的輻射線形成的光譜與標準光譜比較，識別物質中含有何種物質的分析方法。原子發射光譜法具有快速、精度高、可檢測多種元素等優點，在重金屬檢測行業受到了廣泛關注。在土壤重金屬檢測中，用電弧、火花為激發源，使氣態原子發射出紫外和可見區域的輻射，然后根據標準光譜進行比對，判定檢測樣品中是否存在某種元素。

3 土壤重金屬檢測技術的發展

土壤重金屬檢測是一項非常重要的工作，不僅關系到土壤環境質量，更關系到人們的生活健康。因此，要想確定土壤重金屬污染程度，需要利用更為科學、檢測速度更高、更便捷的重金屬檢測技術[4]。現階段，雖然我國土壤重金屬檢測技術取得了一定發展，各種檢測方法也得到了應用，但是隨著土壤重金屬污染程度加重，必須更深入研究土壤重金屬檢測技術，為土壤重金屬檢測提供科學的技術支持。目前，雖然重金屬檢測技術已經經過了多年實踐，也逐漸成熟，但是這些檢測技術在應用過程中還存在著各種各樣的問題，如檢測設備昂貴、檢測工藝復雜、檢測條件苛刻等，都需要進一步探索和完善[5]。未來，土壤重金屬檢測技術必然立足于現有檢測技術之上。因此，當下需要做好技術攻關，利用科學技術（如納米技術、超分子技術）對傳統檢測技術進行升級改造。如不斷更新色譜分析法檢測器的靈敏度，積極引進專家系統，為土壤重金屬檢測提供科學參考。

4 結語

綜上，土壤重金屬檢測是一項非常重要的工作，需要長期堅持。在當前經濟形勢下，土壤重金屬污染問題已經擺在人們面前，迫切要求人們深入重金屬檢測技術研究，加大檢測技術推廣應用。面對日益嚴重的土壤重金屬污染問題，需要堅持不懈地進行技術投入，不斷完善和更新土壤重金屬檢測技術，更好地檢測出土壤中的重金屬污染程度，為保護生態環境、改善土壤環境提供支持。

參考文獻：

[1] 鐘禮漢.土壤重金屬檢測方法的應用及發展趨勢研究[J].化工管理，2019（35）：58-59.

[2] 王峰.土壤中的重金屬污染及檢測技術探究[J].決策探索（中），2019（9）：69.

[3] 張慧.土壤重金屬檢測技術研究現狀及發展趨勢[J].環境與發展，2018，30（11）：86-87.

[4] 鄭嘉寧.土壤重金屬檢測技術研究現狀及發展趨勢探究[J].種子科技，2017，35（8）：20-21.

[5] 周寶宣，袁琦.土壤重金屬檢測技術研究現狀及發展趨勢[J].應用化工，2015，44（1）：131-138，145.

（責任編輯：趙中正）