土壤重金屬污染現狀及檢測技術分析

吳興輝

摘要：我國土壤環境總體狀況堪憂，部分地區土壤重金屬污染較為嚴重，不僅影響人民群眾身體健康和美麗中國建設，而且已成為我國全面建成小康社會的突出短板之一。本文簡要總結了土壤重金屬污染的來源、機理和現狀，并介紹了一些國內常用的土壤重金屬污染檢測技術，提出了重金屬污染防治的工作方法和土壤污染檢測技術未來的發展方向，以期為土壤重金屬污染防治提供參考。

關鍵詞：土壤重金屬;污染現狀;檢測技術

1土壤重金屬污染概述

土壤中重金屬主要來自人為干擾輸入和自然來源。土壤母質和大氣重金屬降塵是天然重金屬污染的主要來源，而人類農業生產、工業生產和日常生活是人為污染的主要來源。土壤重金屬污染具有隱蔽性或潛伏性、伴生性和綜合性、不可逆性以及間接性的特點。重金屬通過多種途徑進入土壤，與土壤的各組分相作用進而以不同化學形態存在，在吸附平衡態以離子交換和化學沉淀為主。

通過對重金屬污染源的識別和分析，可以確定各污染源對土壤中重金屬污染含量的影響，確定重金屬進入土壤的主要途徑。有色金屬開采和排放產生的廢氣、廢水通過沉降和灌溉進入土壤，爐渣等固體廢物通過溶解和擴散進入土壤。采礦和冶煉活動會導致大量的重金屬在礦物周圍和下游河流的積累，導致重金屬污染的顯著分布，我國中部、西南、珠江三角洲和長三角地區土壤重金屬污染的集中分布就體現了這一點。我國土壤重金屬污染除了類型比較集中，也存在不同地區土壤重金屬污染程度不同的特點。因此，應該根據不同地區、不同污染程度和不同的土地利用性質，針對性的采用不同的物理、化學和生物修復技術，最大程度的修復改善受重金屬污染的土壤。例如，對于一些農田污染，中、輕度污染土壤在重金屬處理后不僅可以增加中國的糧食產量，增加農民的收入，而且可以有效地保護污染地區周圍人們的健康;嚴重污染土壤修復后可恢復生態功能，創造經濟價值。我國的土壤修復技術起步較晚，發展我國的土壤檢測、修復技術與設備是可持續發展和融入國際競爭的需要，具有經濟價值、社會價值和生態價值。

2土壤重金屬的污染現狀

由于受重金屬污染的影響，土壤自身循環能力會受到極大的影響，使土壤的循環功能變弱。根據相關的調查研究顯示，在我國經濟發展中， 土壤重金屬污染成了主要限制因素之一，總的土壤重金屬污染面積已超過3億畝左右，而且該數值還處于逐年增長的狀態。土壤重金屬污染現狀特征主要有以下表現：一是土壤重金屬污染呈區域性分布，中部地區污染較為嚴重，東部與西部地區的污染相對較弱;二是主要污染源為無機元素，既有研究表明，土壤重金屬污染主要包括鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳等，這些重金屬污染物主要來自冶煉廠、礦山、化工廠等工業廢水滲入和汽車廢氣沉降等。造成該情況的主要原因有以下兩點：

1）自然環境。我國很多地區的成土母質風化現象明顯，為重金屬元素積累提供良好環境，再加上部分地方惡劣天氣以及水源等作用的影響，重金屬元素結構發生了較大的變化，改變了土壤中重金屬元素的含量。

2）人類活動。隨著我國城市化和工業化發展的逐步深入，人類出現很多不合理建設，如礦山過度開采、工業污水隨意排放、化肥和農藥應用量增加等，成為土壤污染現象的主要誘發因素。

3土壤重金屬污染檢測技術

3.1光譜檢測技術

光譜檢測技術能夠對土壤中有毒重金屬含量進行有效的檢測，在應用的過程中具有較強的靈敏性，但是監測成本與其他檢測技術相比成本相對較高。此外，在運用光譜檢測技術的過程中，需要使用到X射線，其電離性較強，會對人體造成一定程度的傷害。所以，在使用光譜檢測技術的過程中，需要配備-定的防護設備，并在此基礎上掌握有效的專業操作技能，這在較大程度上能夠避免X射線對人體造成傷害。除此之外，該技術很難對重金屬含量進行現場檢測，使檢測受到一定的限制。

3.2電化學分析檢測技術

電化學分析檢測技術主要是指使用電化學傳感器對土壤中的重金屬實施有效檢測，此種檢測技術的最大優勢是能夠提高自動化檢測工作質量，所以在現場土壤檢測中應用較為廣泛。但是，在使用的過程中，檢測準確性會受到一些因素的影響，比如有機物、分子顆粒以及活性劑等，一般情況下主要體現在對普通漿料檢測過程中的影響。

3.3生物傳感器檢測技術

生物傳感器檢測技術主要是指通過對綜合金屬離子與固定于電極材料中特異性蛋白的合理應用，以此對蛋白結構進行有效的改變，并通過靈敏電容信號傳感器對土壤重金屬實施全面檢測，以此能夠對重金屬含量變化情況進行檢測。目前，相關工作人員通過生物傳感器檢測技術對水溶液中毒性化合物含量進行了檢測，并且具有較高的準確性。但是，生物傳感器檢測技術在應用期間有不同程度的局限性，主要表現在對生物活性與環境要求相對較高。

3.4免疫分析檢測技術

免疫分析檢測技術一般情況下是指根據免疫分析方法對土壤中重金屬離子含量實施有效的檢測，此種檢測技術在應用的過程中具有較高的靈敏性，并在此基礎上也具有較高的特異性，具有較高的應用價值。此外，在免疫分析檢測技術應用的過程中，需要注意以下兩個方面：①合理使用絡合物以此對重金屬離子實施綜合使用，并在此基礎上對空間結構進行有效的預留，以此為氧化還原反應順利進行提供助力;②能夠有效確保載體蛋白可對金屬離子化合物進行有效的綜合，并在此基礎上產生不同程度的免疫原。

結語

在我國，土壤重金屬檢測工作的開展價值極高，應做到相關檢測技術的不斷創新。現階段，我國土壤重金屬污染問題還在持續，這也使得人們對該項檢測技術應用需求很大，應通過不斷研究，推廣一些新的檢測技術。只有通過不斷投入和研發，才能讓土壤重金屬檢測環境日益完善，避免生態環境遭受嚴重破壞。

參考文獻

[1]黃益宗，郝曉偉，雷鳴，等.重金屬污染土壤修復技術及其修復實踐[J].農業環境科學學報，2019，32（3）：409-417.

[2]薛臘梅.物理強化淋洗修復重金屬污染土壤和城市污泥[D].南京：南京大學，2018.