APP下载

土壤重金属污染现状及检测技术分析

2021-12-03

农村实用技术 2021年2期
关键词:重金属污染土壤

(文山市土壤肥料工作站,云南 文山 663000)

土壤在农业中作为关键性因素,不仅仅是作为农作物种植基础,还能够保障人们生活水平,建立其经营场所,促进经济增长。而重金属的污染直接影响农作物发展,破坏经营场所经营状况,严重阻碍经济发展。如果身体摄入过多重金属将会直接危害人们身体。所以针对土壤重金属污染情况,相关工作人员应该引起高度重视,加大对土壤重金属含量的分析检测。在已经拥有的检测技术上进一步研究提升,加强土壤重金属检测技术的准确性。进一步实现环境治理,推动可持续发展。

1 土壤重金属

土壤无机污染中重金属污染最为突出,主要原因是由于重金属不能够将土壤微生物进行分解,从而不断累积,转化为毒性较大的甲基化合物。同时通过食物链将有害浓度堆积在人类身体内,从而直接威胁人们身体健康。土壤重金属污染主要有:汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、铁、锰、锌等有着较强毒性,重金属元素毒性一般常见的为锌元素[1]。这些毒素一旦进入到土壤后,并与土壤胶体进行吸附,与土壤中的无机物、有机物进行发生反应,从而形成一种新元素,如果这种混合物质在土壤中无法进行微生物分解,无法与其他土壤物质发生反应,最终堆积在土壤中,长期下来,导致土壤性质发生其改变,植物进行吸收后,通过食物链人体进行吸收后,则会危害人体身体健康安全。土壤中部分重金属也有可能转化为烷基化合物,具有更强的毒害性。土壤本身带有吸附作用加上重金属在进入土壤后,无法被分解只能被迫吸附到土壤上,所以直接导致重金属污染[2]。除此之外,重金属本身性质与土壤环境都是影响吸附的重要性因素,所以在针对重金属污染土壤分析研究工作,需要引起高度重视,准确检测。保障人民身体安全和正常生活水平。

2 土壤重金属现状

随着社会的不断发展,我国政府开始大力发展工业化产业,我国的经济出现大幅度增长,国民经济水平得到有效提高。但是,在大力发展的工业化产业下,工业肆意排水直接严重污染环境,在社会不断发展情况下,城市中污水排放量日趋增加,加上城市化环境管理没有完善管理方案,污水排放治理无法严格执行。在不断排入河流中的流动水域存在大量的重金属工业废水和生活废水,严重时高达每升水中存在1g重金属[3]。如果工业排放污水一旦被农业用于灌溉用水、绿化用水、施工建设等都有可能造成土壤重金属污染。面对能源资源的不断开发,部分有色金属早开采过程中也有可能导致大量的重金属污染物堆积其中,重金属一旦进入到土壤当中,直接造成污染。

3 土壤重金属危害

3.1 工业排放

由于城市生活垃圾的不断增加,堆积,矿山进行长期性开采都容易造成土壤污染。但是很多城市为保证城市经济化能够持续增长,便加大力度大规模进行机械加工、电镀、冶金,从而加工生产废气材料不断增多,而这些废气材料中含有大量的重金属,在加上并未经过专业的处理直接排放到环境当中,经过长时间堆积,土壤中重金属含量越来越多,导致土壤重金属成分逐渐增多,造成严重土壤重金属污染。

3.2 农作物

农业大力发展,农作物种植过程中将会使用大量的农业化肥以及农药,在使用时,由于农民并未按照合理施肥指标进行控制性施肥,所以在施肥时,用量过多,导致化肥料严重超标,土壤污染严重。在土壤污染中如果重金属长时间累及,并未采取相应措施进行解决,这样会严重阻碍农作物正常生长,造成农作物受到污染,如果人们一旦吸收,则会危及生命安全。

4 土壤重金属污染检测技术

4.1 土壤重金属处理

在进行砷、汞类前处理时,应该按照现阶段常用的土壤中汞的处理方法进行处理。首先加入(1+1)盐水后在沸水中溶解2小时,冷却后再加入硝酸-重络酸钾保存液,并用硫酸-重络酸钾稀释液稀释后上机进行检测。在进行砷的消解方法与汞大体相似,但是在消解后需要加入硫腺-抗血酸溶液与(1+1)盐酸溶液稀释后再进行上机[4]。在进行铜、锌、铅之类处理时,这类方法处理方法较为复杂,由于各个元素自身具有其特点,所以在处理前都会存在细微差别。但是总体思路都是采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸进行完全分解消除。对土壤进行彻底破坏,从而将试样中的待测元素全部进入到试液当中。但是在具体实际操作过程当中,消解相对复杂难于操作,在电热板中温度比较难以控制,加酸时间点也相对较难准确把握,所以在消解过程中也更加难以控制。在进行消解不完全时需要多次加入相对酸,在复杂的操作过程中,需要对专业人员技术问题进行严格考核,要求实验经验较丰富且检测技术十分专业的技术人员对此进行操作。在消解中由于加入过多的酸,消解时间较长,金属的损失以及消解不完全直接导致无法破坏土壤中的矿物晶体,而这些原因直接影响实验结果的准确性[5]。

4.2 光谱检测技术

光谱检测技术在目前为止是检测土壤中含有重金属的重要技术之一,具有较强的灵敏度,但是在检测时成本相对而言较高,检测操作流程十分复杂,流程繁琐,在检测时时间较长,检测设备要求较高。在运用光谱检测时,必须应用X射线,但是X射线具有较强的电离性,所以在使用时会对人体造成一定的伤害[6]。在进行光谱检测时,工作人员必须在检测前准备相应的防护设施,掌握专业的技术操作,防止X射线的伤害。而光谱检测技术却不能够在现场对土壤重金属进行快速准确检测,紫外可见光光度法在当前是检测土壤重金属最广泛的方法。

4.3 电化学分析检测技术

与光谱技术对比而言,电化学检测技术主要方法是,通过电化学传感器对土壤重金属进行检测。电化学检测技术能够通过自动化学检测工作广泛应用到现场并进行快速检测土壤重金属含量。但是这种技术在实际的应用过程中检测结果容易受到大分析颗粒、有机物、表面活性剂等土壤污染物的影响,从而降低检测准确度。所以相关科研技术人员应该对电化学感研发工作作为重点,提高此工作的检测准确度以及增强抗干扰能力。

4.4 新型检测技术

(1)生物传感器检测技术主要是通过综合金离子与固定电极材料中特异性的蛋白进行合理运用,将蛋白结构进行有效改变,并且根据灵敏度电容信号传感器对土壤重金属进行定量性的准确检测,这样可以保证工作人员对土壤重金属中含量变化情况进行有效检测分析[7]。在目前为止,工作人员已经开始利用生物传感器通过水溶液中毒性化合物含量进行精确检测,但是在生物传感器实际检测运用过程中,具有一定的限制性,生物活性和环境要求较高,所以这种检测技术还不能够广泛适用。

(2)酶抑制检测技术,主要是通过重金属离子以及酶活性因子之间发生的甲硫酸进行的反应现象,改变酶活性因子的结构以及性质,从而降低其酶活力,借助相应的仪器进行土壤重金属检测。但是在实际的酶抑制检测技术当中,具体实施操作时,工作人员并无法直接观察显色剂的金属离子、吸光度以及电导率等相应的变化情况。通过将光电信号显示土壤重金属含量变化以及酶系统之间的数学关系。酶抑制检测技术开始适用于环境以及食品等重金属检测当中。

(3)免疫分析检测技术,主要是通过免疫分析法对土壤重金属进行检测。而这种检测在实际运用过程中具有相对较高的灵敏度以及独特性。但是在实际运用时还是需要对此技术引起高度重视,合理运用化合物对重金属离子的综合性,保留一定的空间结构,这样可以保证氧化还原作用。保证载体蛋白能够接受综合离子化合物从而产生免疫反应。除此之外,工作人员应该选择具有一定的抗体对重金属离子化合物进行综合性检测。保证检测结果具有一定的准确性。

(4)太赫兹光谱检测技术,主要是通过分子内部或者分子之间进行相互激励作用,以此实现土壤重金属的检测。这种检测技术是目前为止新型的检技术,主要是通过激励产生振动作为吸收能量从而作为检测技术进行检测。至今为止,科研人员已经将此技术运用在检测土壤重金属中。

5 土壤重金属污染检测技术发展趋势

如今,土壤重金属检测技术主要方法还停留在传统检测技术中,在实际应用检测时,需要消耗大量的时间以及监测流程较为繁琐,导致检测结果效率过低,检测结果准确度较低。所以科研人员应该在已有的传统检测技术中,将自动化以及半自动化作为主要研究方向,进行分析计划研究。保证土壤重金属自动检测化持续稳定发展。

6 结语

综上所述,随着我国工业产业不断发展,扩大,重金属污染越来越严重,直接威胁着人们的身体健康安全。所以,相关技术人员应该引起高度重视,为有效的,科学的处理土壤问题,必须进行准确选择合适的检测技术,精确掌握确定土壤中重金属含量以及元素,熟练掌握重金属检测技术,提高重金属检测效率,保证检测结果准确性。

猜你喜欢

重金属污染土壤
沉淀/吸附法在电镀废水重金属处理中的应用
土壤
灵感的土壤
为什么土壤中的微生物丰富?
识破那些优美“摆拍”——铲除“四风”的土壤
坚决打好污染防治攻坚战
鱼头中重金属含量真的很高?
坚决打好污染防治攻坚战
吃蘑菇不会重金属中毒
对抗尘污染,远离“霾”伏