在改革開放初期,由于過度重視經濟效益的提升,一些地區在著重發展重金屬工業的同時忽略了重工業廢污廢水合理排放問題,導致廢污廢水排放不當,造成了嚴重的生態環境污染,一些廢污廢水隨排放管道直接排放到河水或者土壤中,造成了土壤和河水含有大量的重金屬元素。一旦在此類土壤上進行農作物種植或者使用此類河水進行農作物灌溉,就極易危害農作物的正常生長,并且重金屬可能會隨被污染的農作物進入到群眾的身體當中,對人體健康造成危害。因此農產品重金屬超標問題的解決需要盡早被提上日程,為此一些研究人員研發了新型農作物重金屬含量檢測方式,希望可以阻斷重金屬含量超標的農作物流向市場,維持社會和諧穩定。
重金屬污染抑制了農作物的正常生長,降低了農作物的經濟效益。農作物在重金屬污染過的土壤上進行種植或者使用被污染水源進行灌溉時,會導致農作物的正常生長過程受到嚴重影響,其主要原因是由于大量重金屬物質由植物根系進入到植物內部,損害了植物細胞的細胞膜,破壞了植物細胞內細胞器的正常功能,并且還會嚴重影響植物細胞結構,導致農作物重金屬含量逐漸累積,在生長過程中極易死亡,直接造成農作物產量下降,并且此類農作物如果流向市場將對人體造成嚴重健康危害。由此可見,在被重金屬污染的土壤上進行農作物種植,極大的影響到了農作物種植戶的經濟收益。
在受到重金屬污染的土壤上進行種植的農作物往往會出現銅、汞、鉻等多種重金屬元素超標的現象,當此類重金屬含量超標的農作物長期被人們食用后,人體內的重金屬含量會逐漸累積引發一系列危重疾病,嚴重危害人體健康。例如,人體攝入銅元素過多時會對肝腎造成損害,還會出現高血壓和中樞神經損傷等嚴重疾病;當人體內汞含量超標時就會導致心臟循環系統受到侵襲,嚴重擾亂人體正常神經系統工作,甚至會出現惡性腫瘤。
由于一些地區的自然環境和地質條件特殊,土壤中的礦物質含量較高,會導致此類地區的土壤重金屬含量過高,因此在該類地區進行種植的農作物往往會出現重金屬含量超標的現象。但是發生此類問題的特殊地區面積較小,此類地區的居民可以適當發展其他產業,防止因當地土壤原因對種植戶經濟效益產生影響。
目前市面上進行售賣的農藥與化肥中都含有一定量的重金屬物質,在一般情況下使用合規的農藥與化肥進行農業添加并不會造成農作物中重金屬含量超標,但是由于一些種植戶缺乏相關專業知識,在農業生產中進行農藥噴灑和化肥施加時用量過多甚至濫用,造成農作物中重金屬含量嚴重超標,甚至造成農作物死亡,嚴重影響了種植戶的經濟效益。長期過量應用農藥化肥還會造成土壤中重金屬含量累積,造成耕地面積減少,影響農業健康可持續發展。
經過實地調查發現,許多建有重工業廠區地區附近的農作物都出現了重金屬含量超標的現象,主要是由于一些廠區的廢物廢水排放不合理,工業廢物被直接排放到土壤或者水源中,當附近居民進行農作物種植時此類金屬元素就會進入到農作物當中,造成農作物中重金屬含量累積,危害了農作物的正常生長。
為了滿足市場需求,需要對農作物進行食品加工,然而在進行食品加工的過程中,由于一些食品加工設備或食品添加劑不合規范含有過多的重金屬元素,就會導致食品重金屬含量超標,造成食品安全受到威脅。例如在食品加工過程中使用鍍錫的加工設備,此類設備中的鉛含量可能過高,當加工食物是酸性時就有可能會出現加工后的食品中鉛含量超標的現象。
隨著農作物產量提升,食品質量安全問題逐漸出現,部分農作物中重金屬含量超標,對農產品重金屬檢測技術提出了更高的技術要求。目前農產品中的重金屬檢測方式主要有:原子吸收光譜法、原子發射光譜法、免疫分析法、生物傳感法和質譜法。根據不同的農作物種類和檢測需求選擇具有針對性的檢測方式,可以有效提高重金屬檢測的準確率。以下將對不同的重金屬檢測技術原理及優勢進行分析:
原子吸收光譜法主要通過使用熱能或者電能激發不同形態的基態原子,通過發射具有其自身特點的電磁輻射對檢測樣品進行原子分析。原子吸收光譜法的主要優點是靈敏度高、選擇性強、操作便捷并且信號更加穩定。
原子發射光譜法是目前農產品重金屬含量檢測的最常用方法之一,主要根據不同重金屬特點的光譜線對農產品中的重金屬進行檢測。原子發射光譜法的主要優點是分析速度較快可以快速得出結果,并且靈敏度較高可以廣泛應用在實際檢測工作當中。
免疫分析法主要是通過吸附劑與酶使抗體、樣本和被檢測物品進行有機結合,隨后被測樣本將會出現具有特征性的免疫學反應。免疫分析法的主要優點是特異性強、靈敏度高、操作便捷,此技術經常應用于食品檢測過程中,為食品檢測帶來了極大便利。
質譜法的工作原理是通過將不同離子放置于電磁場中使其進行自由運動,再根據質荷比對運動中的離子進行特異性區分,測得離子質量后就可獲得離子化合物的總質量。質譜法的主要優勢是準確度高、抗干擾能力強、適用于多種元素檢測,但是其缺點是預處理較為繁瑣并且機械成本較高,限制了其大范圍推廣應用。
當前重工業產業發展迅速,隨著重工業的發展也帶動了社會經濟進步,但是隨之出現的重金屬污染問題極大影響了農業生產過程,造成農作物產量和品質下降,產生了嚴重食品安全問題,危害到了人體健康。在此背景之下,對于農產品的重金屬含量檢測工作提出了更高的要求。目前農產品重金屬含量檢測技術逐漸趨于成熟,極大程度上解決了農產品重金屬含量超標問題,促進農作物健康生長,降低重金屬對人體影響,不僅推動了檢測技術的發展,還推動了農業的健康可持續發展。