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隨著人口的增加，城鎮(zhèn)化、工業(yè)化速度的加快，工業(yè)“三廢”的排放、城市生活污水、農(nóng)藥和化肥的不合理施用等， 使得大量重金屬污染物通過各種途徑進(jìn)入土壤。土壤重金屬污染對(duì)糧食安全及人類的身體健康構(gòu)成了巨大的威脅，而目前廣泛采用的全量檢測(cè)法并不能準(zhǔn)確地反映土壤重金屬的生物毒性。
近年來，世界各國(guó)加大了對(duì)土壤重金屬檢測(cè)方面的投入，運(yùn)用光譜學(xué)分析技術(shù)、電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)以及生物學(xué)分析等先進(jìn)技術(shù)和最新研究成果對(duì)土壤重金屬污染問題進(jìn)行研究，以期尋求一種檢測(cè)方法能夠快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的檢測(cè)土壤重金屬。
說了那么多，究竟我們常說的重金屬有哪些呢？重金屬元素有很多，但是具體到環(huán)境污染，容易富集且對(duì)人體有害的重金屬主要有砷（As），鈷（Co）， 鉻（Cr），銅（Cu），錳（Mn），鎳（Ni），鉛（Pb），鈦（Ti），釩（V），鋅（Zn）等。大多情況下土壤重金屬檢測(cè)都是針對(duì)這些元素含量及分布情況進(jìn)行檢測(cè)的。
一、土壤重金屬的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
GSB 07-3272-2015 環(huán)境基體 土壤重金屬元素分析標(biāo)準(zhǔn)樣品
DB37/T 1305-2009 土壤中重金屬微波消解快速測(cè)定方法DB43/T 1165-2016 重金屬污染場(chǎng)地土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)DB51/T 2221-2016 農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地重金屬污染土壤采樣技術(shù)規(guī)范DB61/T 1162-2018 土壤 重金屬元素的測(cè)定 能量色散X射線熒光光譜法DB65/T 3974-2017 土壤中重金屬元素的測(cè)定 電感耦合等離子體質(zhì)譜法NY/T 1613-2008 土壤質(zhì)量 重金屬測(cè)定 王水回流消解原子吸收法
二、土壤重金屬檢測(cè)樣品采集方法
土壤樣品采集時(shí)，一定要遵循樣品具有代表性的原則， 也就是說，由于土壤不均一性，我們需要盡量讓土壤檢測(cè)區(qū)域采樣點(diǎn)具有代表性、均勻性。采樣時(shí)，要貫徹“隨機(jī)”、“等量”和“多點(diǎn)混合”的原則進(jìn)行采樣，采樣點(diǎn)的布局方法主要有：對(duì)角線布點(diǎn)法、梅花形布點(diǎn)法、棋盤式布點(diǎn)法、蛇形布點(diǎn)法、網(wǎng)格法布點(diǎn)等。
三、土壤重金屬檢測(cè)樣品制備方法
從野外取回的土樣，需要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行風(fēng)干、 磨碎、 過篩、 混勻、裝瓶等制備工序。具體步驟是將采回的土樣平鋪，放置在陰涼、干燥、無灰塵污染、通風(fēng)的室內(nèi)自然風(fēng)干，對(duì)土樣進(jìn)行翻松以免結(jié)塊，然后，將土樣磨碎，分別用20目與100目孔徑的篩子，篩取后裝入密封的乙烯封口袋中。然后對(duì)編號(hào)、日期、采集地點(diǎn)、采集數(shù)量，制備人員進(jìn)行詳細(xì)的登記。
四、土壤重金屬的檢測(cè)方法
1、環(huán)境磁學(xué)
1、高光譜分析技術(shù)上世紀(jì)80年代，成像光譜技術(shù)開始被應(yīng)用于土壤監(jiān)測(cè)，通過應(yīng)用的不斷深入和擴(kuò)展，技術(shù)被迅速的認(rèn)可和完善并得到廣泛應(yīng)用。通過利用遙感（RS）技術(shù)獲取的高光譜數(shù)據(jù)以其高光譜分辨率和多而連續(xù)的光譜波段可以對(duì)土壤重金屬含量進(jìn)行預(yù)測(cè)，并且可實(shí)現(xiàn)大面積、無損壞及非接觸式的快速測(cè)樣，避免了采樣、前期消解處理等復(fù)雜步驟。
2、原子熒光光譜法
原子熒光光譜法是以原子在輻射能量分析的發(fā)射光譜分析法。利用激發(fā)光源發(fā)出的特征發(fā)射光照射一定濃度的待測(cè)元素的原子蒸氣，使之產(chǎn)生原子熒光，在一定條件下，熒光強(qiáng)度與被測(cè)溶液中待測(cè)元素的濃度關(guān)系遵循Lambert-Beer定律，通過測(cè)定熒光的強(qiáng)度即可求出待測(cè)樣品中該元素的含量。
3、原子吸收光譜法
原子吸收光譜法又稱原子吸收分光光度分析法，是基于氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對(duì)紫外光和可見光范圍的相對(duì)應(yīng)原子共振輻射線的吸收強(qiáng)度來定量被測(cè)元素含量為基礎(chǔ)的分析方法，是一種測(cè)量特定氣態(tài)原子對(duì)光輻射的吸收的方法。
4、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法
激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)是一種最為常用的激光燒蝕光譜分析技術(shù)。原子光譜和離子光譜的波長(zhǎng)與特定元素是一一對(duì)應(yīng)的，而且光譜信號(hào)強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)元素的含量具有一定的定量關(guān)系。因此該技術(shù)可以實(shí)時(shí)、快速地現(xiàn)化學(xué)元素的定性和定量分析。
5、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法
電感耦合等離子體發(fā)射光譜是根據(jù)被測(cè)元素的原子或離子，在光源中被激發(fā)而產(chǎn)生特征輻射，通過判斷這種特征輻射的存在及其強(qiáng)度的大小，對(duì)各元素進(jìn)行定性和定量分析。
6、X射線熒光光譜法
X射線熒光光譜技術(shù)是一種利用樣品對(duì)X射線的吸收隨樣品中的成分及其多少變化而變化來定性或定量測(cè)定樣品中成分的方法。此方法是對(duì)土壤重金屬檢測(cè)和污染評(píng)價(jià)快速有效的方法。完全能夠滿足土壤環(huán)境受到污染時(shí)急需的快速定性、定量排查土壤中有毒有害重金屬元素的要求。
1、環(huán)境磁學(xué)
任何物質(zhì)都具有某種磁性質(zhì)，根據(jù)物質(zhì)對(duì)外加磁場(chǎng)效應(yīng)所對(duì)應(yīng)的特征電流，可用以定量物質(zhì)，因而可依據(jù)某些磁參數(shù)值定量土壤重金屬。
2、酶抑制法
重金屬元素可以對(duì)細(xì)胞活性產(chǎn)生抑制作用，因此使用活性酶進(jìn)行土壤檢測(cè)檢測(cè)，通過分析酶活性判斷土壤中是否含有重金屬。此種檢測(cè)方法需要進(jìn)行定性要求才能進(jìn)行使用，使用的可抑制活性酶要與所需檢測(cè)重金屬含量進(jìn)行匹配。同時(shí)該方法對(duì)驗(yàn)環(huán)境的要求比較苛刻，必須選擇好相應(yīng)的緩沖液才能夠精確分析土壤中的重金屬含量。
3、生物傳感器法
由于生物傳感器會(huì)因各種外界因素的影響縮短壽命，影響土壤檢測(cè)的結(jié)果，因此此種方法還未普及現(xiàn)階段人們對(duì)生物傳感器進(jìn)行大量的研究。例如，新型葡萄糖氧化酶生物傳感器能夠有效地對(duì)土壤中的汞元素含 量進(jìn)行檢測(cè)，此種傳感具有可再生能力，能夠進(jìn)行循環(huán)使用，這無疑大大節(jié)省了生物傳感器的檢測(cè)費(fèi)用。
4、免疫分析檢測(cè)技術(shù)
免疫分析檢測(cè)技術(shù)的靈敏性較高，檢測(cè)過程比 較特殊，通過使用免疫分析的手段對(duì)土壤中重金屬的含量進(jìn)行檢測(cè)。在使用此種檢測(cè)方式時(shí)，人們需要注 意：一是確保載體蛋白能與金屬離子的化合物連接并 產(chǎn)生免疫原性;二是為保證氧化還原反應(yīng)的順利進(jìn)行， 人們應(yīng)為檢測(cè)絡(luò)合物預(yù)留一定的空間結(jié)構(gòu)。為確保檢 測(cè)過程的精準(zhǔn)性，工作人員要注意將具有特異性抗體 與金屬化合離子進(jìn)行綜合。
5、電化學(xué)分析檢測(cè)技術(shù)
電化學(xué)分析檢測(cè)運(yùn)用電化學(xué)傳感器對(duì)土壤中的 重金屬含量進(jìn)行檢測(cè)，這種檢測(cè)方式速度比較快檢測(cè)過程全程自動(dòng)化，因此較多地應(yīng)用于土壤現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。需要注意的是這種檢測(cè)技術(shù)容易受其他土壤污 染物的影響，其主要應(yīng)用于對(duì)普通漿料的檢測(cè)。所以電化學(xué)檢測(cè)也是未來檢測(cè)手段中一項(xiàng)需重點(diǎn)研發(fā)的工作，以提升檢測(cè)的靈敏度與檢測(cè)過程中的抗干擾水平。
6、太赫茲光譜檢測(cè)技術(shù)
太赫茲光是近年發(fā)展起來的國(guó)際前沿科技，可用來探測(cè)分子間、分子內(nèi)部大小介于氫鍵和微弱內(nèi)部相互作用（范德華力等）之間激勵(lì)帶來振動(dòng)而引起的能量吸收特性，同時(shí)也可探測(cè)重金屬絡(luò)合物分子的振動(dòng)特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤重金屬含量的有效探測(cè)。從本質(zhì)上來講，它就是通過化學(xué)激勵(lì)震動(dòng)所需吸收能量對(duì)土壤中的重金屬含量進(jìn)行檢測(cè)。使用此項(xiàng)技術(shù)的大多為科研工作人員。
進(jìn)行土壤重金屬檢測(cè)，對(duì)于土壤污染現(xiàn)狀的分析，評(píng)估環(huán)境污染情況都有重要的參考價(jià)值。通過對(duì)土壤重金屬檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)來規(guī)劃城市發(fā)展，布局工業(yè)、農(nóng)業(yè)區(qū)域，規(guī)劃土壤修復(fù)方案都具有積極意義。當(dāng)然土壤重金屬檢測(cè)還可對(duì)污染企業(yè)形成有效的威懾力。
