PXRF測定土壤中的重金屬及污染防控措施

王 潮

（清遠市清城區環境監測站 廣東清遠 511520）

引言

最近幾年，伴隨著社會經濟的快速發展，環境質量出現了巨大的轉變，工業污染物排放、農藥化肥過度使用等，直接引發土壤中重金屬超標，各類污染事件層出不窮，嚴重破壞了生態環境，導致各類農作物無法正常生長。根據相關知識可知，重金屬在土壤當中遷徙難度比較大，只能在小范圍內活動，無法被微生物分解，只會在食物鏈中逐步延伸，最終進入到人體內部，影響到身體健康[1]。所以，積極開展土壤重金屬檢測與分析，探索快速檢測方法，更加精準的掌握土壤重金屬含量，能夠幫助更好的掌握土壤重金屬污染。與此同時，結合國內實際情況，給出污染防控具體的對策與意見，進而不斷改善生態環境，為人類的生存保駕護航。

1 PXRF 概述

1.1 PXRF較傳統方法的優勢

在檢測土壤重金屬時，過去更多的通過化學分析儀器來得到結果，比如：分光光度法、原子熒光光譜（AFS）、原子吸收光譜（AAS）、電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）法、電感耦合等離子體發射光譜（ICP-AES）、電化學法等，要想完成測試，需要購置各類大型儀器，資金投入量巨大，并且需要經過復雜的前處理與檢測，因此效率相對比較低，而且檢測成本比較高，在測試過程中所用到的各類有機試劑，可能會對環境造成二次污染。因此，過去所采用的檢測法已經無法滿足環境應急監測需求，對比來講，便攜式X 射線熒光光譜分析（PXRF）為新型的檢測技術，前處理簡單，不需要消解，壓片就可以直接檢測，操作簡單，分析周期短，能夠準確而快速的測試土壤與農產品中重金屬含量，同時也是未來重點發展的檢測技術[2][3]。該技術能夠同時針對多種元素進行測試，可快速得到結果，檢測成本相對比較低，尤其是適合大量樣品檢測，因此被大量應用于土壤重金屬污染與農產品檢測分析中，能夠快速而精確的得到污染元素類型與含量，進而做出污染預警。

1.2 PXRF與原子吸收光譜(AAS)在土壤重金屬監測中精密度和準確度的比較

選擇土壤成分分析標準物質GBW07403（GSS-3）和GBW07404（GSS-4）分別平行稱取2 份，分別使用XRF 法和原子吸收光譜法（AAS）測定土壤中銅、鋅、鉛、鎘、鎳、鉻六種元素的含量，同時將檢測結果與土壤標準物質的推薦值進行比對，計算其相對標準偏差（RSD）和相對誤差（RE），具體結果見表1。由數據可見，原子吸收光譜法（AAS）的相對標準偏差均小于5%，且測定值與標準值也比較接近，而PXRF 法測定結果還是比較可信的，可用于土壤中重金屬元素的環境應急監測[4]。

表1 PXRF法和原子吸收光譜法（AAS）測定的相對標準偏差和相對誤差

便攜式X 射線熒光光譜技術在后續的研究與探索中，最主要就是不斷降低檢出限，做到快速而準確的定量檢測，提高其應用范圍與使用效率，尤其是在土壤環境質量評估與應急監測中，未來發展前景良好。

2 土壤重金屬污染防控對策與建議

2.1 政府推動，加強環境監管保護和加大治理力度

政府在對重金屬污染進行治理時，將會起到決定性作用，因此要制定更加合理的政策，來推動環境修復工作有序展開。針對監管來講，結合現有的環保標準，對具體生產過程實施有效監管，涉及到污染物排放區域，要注重對周邊環境的監測與執法檢查，強化對處理設施、治污設施以及對周邊環境的管理，同時要積極開展整治工作；對沒有被污染的環境進行保護時，必須堅決落實準入制度，保護沒有被污染的土壤，嚴格管控污水灌溉與污泥回收利用，避免對農田與水源造成新的污染，強化環境風險管控；對于環境治理，針對被污染的耕地進行分類管理，不同的類型采取不同的修復措施，如果是重度污染土壤，要通過物理化學或其他措施來進行修復；針對產業促進來講，加強與政府部門、科研機構的合作，強化這方面的研究與分析，積極落實修復試點示范與區域土壤污染綜合治理，將科研成果轉化為實際生產力，應用到地方企業中，積極鼓勵企業與社會閑散資金進行投資，進行土壤環境保護與綜合治理，政策來積極進行引導，不斷開拓融資渠道，積極鼓勵各類企業深入研發修復技術與設備，主動承擔土壤污染修復項目，加快土壤修復產業發展。

2.2 示范先行，加強土壤重金屬污染治理綜合示范區建設

開展土壤環境修復工作時，政府制定的政策將起到非常重要的作用，也依賴于完善的法律法規，同時需要政府環保部門、各級地方政府、企業間積極配合，構建創新性聯盟，實現協同發展與創新，綜合考慮地域特征，構建完善的修復技術體系，打造科學合理的治理模式。綜合考慮國內當前土壤中金屬污染治理狀況，在大力發展生產力的同時，也要注重環境修復與治理，銜接地方規劃與各項重大工程，挑選具有代表性的污染區域，積極開展示范工程，為其他地區開展污染修復提供指導意見與依據，構建土壤重金屬污染修復網格化監測體系、各類集成技術成果綜合展示平臺等。通過示范工程的帶頭作用，積極進行創新與改革，綜合考慮區域特征，形成科學性與系統性的解決方案，對國內其他地區開展土壤重金屬污染治理提供幫助，形成榜樣的作用，帶動各類污染區域，全面落實重金屬污染土壤修復治理工作。

2.3 市場帶動，探索產業化修復治理模式

受到傳統因素的制約，國內土壤污染治理面臨著很多的困難，與此同時，環境修復市場也迎來了全新的發展期，面臨著很多的機遇。要想進行污染修復與安全性生產，必須要依賴于規模化與產業化的技術。除此之外，要強化各方面的研究，不斷推出全新的技術裝備與產品，努力改善服務質量，推廣更加先進的技術，尤其是土壤內重金屬穩定與固化技術、生物修復技術等等，要盡可能的避免二次性污染，切實提升資源的有效利用率。積極開展研發工作，朝著產業化方向快速發展，全面落實工程示范，同時加快應用步伐，積極引導各類環保企業參與其中，實現協同發展[5]。在開展具體工作時，首先要明確產業化目標，注重部門與部門間、行業與行業間的合作，實現聯動治理，進而推廣成本低廉、環境友好、具備市場核心競爭力的修復產品與技術。最近幾年，國家與地方政府開始注重這方面工作，制定了各項政策與制度，采取產學研聯合發展模式，對于重點區域的污染土壤，積極開展治理，形成重點示范工程，充分利用技術指導優勢，依賴于政府制定的優惠性政策，鼓勵社會各界廣泛參與其中，形成多元化投入，進而實現環境修復、污染物資源化再利用等完善的技術，最終朝著產業化的方向發展，打造全新的商業發展模式，將技術真正的轉化為產品，進而推動整個行業的發展。具體開展修復工作時，要全面推動環境修復產業與服務行業的發展，借助產業發展優勢，加快土壤重金屬污染治理的發展，改善土壤環境。

2.4 科技驅動，加強技術集成與創新研究

開展重金屬污染治理工作時，需要建立健全的技術體系。針對源頭控制來講，要積極開展研發工作，注重對各類污染物的清潔處理，同時要注重資源化再利用，變廢為寶，走綠色發展道路；針對傳播路徑，要采取科學合理的措施，防止污染物擴散，實現有效攔截；進行土壤治理時，要采取先進的修復治理技術，更多的通過生物性修復來達到自己目的，避免在這里的同時造成二次污染，導致治理成本增加。現階段，不管是生物舉措、化學手段還是工程措施，治理技術整體來講相對單一化，因此要投入更多的科研力量，進行技術攻關，對研發過程中的各類舉措不斷優化與調整。另外，充分利用國際平臺優勢質，借鑒于引入其他國家先進的技術理念與經驗，積極進行創新，綜合考慮國內的具體國情與污染現狀，切實提升修復效率，有效的控制修復成本，為開展污染治理工作提供先進的技術手段段[5][6]。通過全面研究與分析，為制定國家性土壤環境質量標準、環境風險評估體系、環境修復的管理措施提供依據，借助政策的引導，對土壤環境進行修復與治理。

結語

隨著PXRF 技術的進一步發展，檢出限、準確度和精密度的進一步提高，利用PXRF 快速測定的優勢，可以應用于土壤環境應急監測，可迅速鎖定污染物及污染區域，為土壤重金屬污染防治提供監測數據支撐，同時，土壤重金屬污染防治可從從政府推動、產業帶動、工程示范以及科技驅動等方面著手，以保障土壤環境安全，促進土壤資源的有效利用。