关键词：土壤重金属；检测技术
1土壤重金属污染产生的危害
土壤重金属污染所带来的危害是比较大的，现代工业化的不断发展下，工业污染以及生活污染愈来愈呈现出严重发展态势，各种发展源头带来的污染对土地资源造成侵害比较严重，土壤重金属污染就是主要的形式。化工以及电镀和冶金等企业的发展中，生产加工的废料增加，其中就有着诸多重金属，有的没有进行有效的处理就进入到自然环境中，不断发展下就使得重金属材料数量增加，土壤重金属污染就愈来愈严重。这些污染的土壤有的农业用地，这对农作物的生长以及人的身体健康，就造成很大的威胁。重金属在土壤当中不容易降解，所造成的污染就是长期的。
2土壤重金属前处理方法
2.1仪器及标准物质
COOLPEX微波消解仪、中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所土壤成分分析标准物质GBW07452（GSS-23）土壤中铅含量：（28±1）mg/kg、土壤中铜含量：（32±1）mg/kg、土壤中锌含量：（97±3）mg/kg、GBW07447（GSS-18）汞含量：（0.015±0.003）mg/kg、温控电热板。
2.2前处理方法
（1）电热板消解法。称取约0.2g土壤样品，加入3.0ml硝酸3.0ml盐酸于电热板上100℃加热30min后加入2.0ml氢氟酸30min后，加1.0ml高氯酸180℃赶酸，加热至粘稠状，稍冷定容至50ml容量瓶中待测。
（2）微波消解法。称取约0.2g土壤样品，加入4.0ml硝酸2.0ml氢氟酸按表1消解程序消解。样品消解后冷却至低于80℃、5atm取出，加入1ml高氯酸汞于180℃下赶酸，至冒白烟，样品呈粘稠状取下，定容至50ml容量瓶中待测。微波消解程序按4个阶段逐级升温、升压，最高压力25atm，最高温度200℃，消解时间40分钟。
（3）汞是唯一一个在常温、常压下以液态存在的金属，在空气中稳定，常温能蒸发出汞蒸气且有剧毒。汞采用微波消解法，同样能获得满意的检测结果。称取约0.2g土壤样品，加入4.5ml盐酸1.5ml硝酸按上述消解程序消解。冷却后容至50ml容量瓶中待测。
3土壤重金属的检测方法
3.1原子荧光光谱法
原子荧光光谱法是测定土壤中微量砷、锑、铋、汞、硒、碲、锗等元素最成功的分析方法之一。汞、砷、硒虽然是非金属，但其毒性及性质与金属类似，固将其列入金属范畴。原子荧光法以汞为例。采用微波消解法，土壤标准物质GBW07447（GSS-18），进行试验验证，消解后定容体积为10ml。标准曲线：y=1261.7176x-13.0301样品中汞平均含量为0.016mg/kg，检测结果在标准值（0.015±0.003）mg/kg范围内。
3.2原子吸收光谱法
原子吸收光谱法是广泛使用的金属元素的测定方法，基于在蒸汽状态下对待测元素基态原子共振辐射吸收进行定量分析的方法。根据检测目的不同又可分为分为火焰原子吸收光谱法及石墨炉原子吸收光谱法。石墨炉法检测精度高，可达到PPB级，稳定性稍差，对于土壤中镉、铅检测效果较可靠。火焰法检测时间短，可测金属种类多，检测精度不如石墨炉法为PPM级。
（1）采用电热板消解法，火焰原子吸收分光光度法以铜为例。使用土壤标准物GBW07447（GSS-23），进行试验验证，消解后定容体积为25ml。标准曲线：y=0.1621x+0.0047样品中铜平均含量为32.57mg/kg，检测结果在标准值（32±1）mg/kg范围内。
（2）采用电热板消解法，石墨炉原子吸收分光光度法以铅为例。使用土壤标准物GBW07447（GSS-23），进行试验验证，消解后定容体积为25ml。标准曲线：y=y=0.0060x+0.0054样品中铅平均含量为28.69mg/kg，检测结果在标准值（28±1）mg/kg范围内。
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3.3等离子体发射光谱法
等离子体发射光谱法对科学技术的要求较高，综合性也较强，离子体发射光谱法能够对各种分析方法进行充分的融合，同时提高土壤重金属检测过程中的效率和检测的精确度。检验过程中可以通过对特征谱线的强度分析来确定样品中相关元素的含量，此种分析方法的效率非常高，同时也能够有效地简化相关的操作人员的操作，具有十分便捷的特性。并且离子体发射光谱法具有的最明显的优势之一就是其分析速度是非常快的，并且在众多领域中都可以得到广泛的应用。同时对各种元素的合理分类，也可以对重金属元素后期的利用等进行较高效率的安排。所以这种仪器在现如今也得到了非常广泛的利用。
采用上述前处理方法，等离子发射光谱法以锌为例。使用土壤成分标准物质GBW07452（GSS-23）进行试验验证，消解后定容体积为50ml。标准曲线：y=23190x+160.5样品中锌平均含量为98.81mg/kg，检测结果在标准值（97±3）mg/kg范围内。
4重金土壤污染区域的现场监测
现场监测也是一个十分有用的方法，对于受到重金属污染的大片土地进行现场监测，可以更加具体、详细的了解土壤情况，对受污染土壤做到更加谨慎且具体的分析，与在实验室完成的监测相比，现场监测更加直观。不同的情况要有不同的方法，要根据当地的具体情况分析后再选择合适的方法进行监测，进而实现监测结果的准确性。现场监测也有不同的方法。
4.1激光诱导击穿光谱技术
激光诱导击穿光谱技术是一项新研发的技术，主要对于检测现场土壤的成分，在检测的过程中分析产品的成分，在通过会聚透镜系统将所得到的数据传输到激光器中，这种激光器提供了光源，进而激发的等离子的状态，然后激光器再将数据上传到计算机当中。在利用光学采集系统对样品进行系统检测的同时，还要把数据通过光纤上传到光谱仪器当中，再通过脉冲延时器把土壤中的重金属成分检测出来，最终也将数据上传到计算机当中。然后再将两个数据通过计算机结合进行计算，就会产生特别精密的数据以供使用。
4.2磁化率技术监测
激光诱导击穿光谱技术对于磁化率较高的土壤十分适用，这种土壤中的重金属含量较高，磁化率检测技术可以通过检测土壤中的磁化程度来判断土壤被污染的情况和程度。因为磁化率技术监测的操作十分便捷、简单，所以它的应用范围也更加广阔，对于监测工作效率的提高有很大帮助。
5土壤重金属检测技术未来发展趋势
土壤重金属检测与我们的生活息息相关，也影响到生态环境的良好循环，为了保证生态环境的可持续发展，我们需要研究灵敏度更高、检测效果更理想、检测过程更方便、检测速度更快捷的土壤重金属检测方法。
未来土壤重金属检测技术必然立足于现有传统检测技术之上，上述已经在应用的传统检测技术大都经过了几十年乃至上百年的发展，必然有其成熟的地方，但是同样存在各种各样的问题。比如有些设备造价昂贵、有些工艺比较复杂、有些检测条件比较苛刻、有些会对人体健康造成影响等等。这就需要在传统检测技术的基础上进行完善，利用不断发展的先进科学技术，如纳米技术、超分子技术等对传统检测技术进行升级改造。如在检测过程中为降低干扰可对样品添加机体改进剂，另外选用更先进的三通道荧光光度计等等，对多重技术进行综合利用，技术之间可实现优势互补，使其更加成熟完善。
在对传统检测技术改造升级的过程中还要持续探索新的检测技术，例如随着生物学的发展，逐渐出现的生物传感器法、酶抑制法，以及最新的免疫分析法等，免疫分析法灵敏度非常高，可以达到10mol/L，分析过程简单易操作。
土壤重金属检测是一项需要长期坚持的工作，需要国家、政府、行业各个领域提高认识，需要在人力、物力、财力上加大投入和提高支持力度，只有通过多方努力，才能使土壤检测技术更加完善，才能保证土壤重金属检测落到实处，切实起到保护生态环境、改善土壤污染的作用。
6结语
总而言之，土壤当中重金属污染的检测技术应用，是处理土壤污染问题的基础工作，当前的重金属检测技术的类型比较多样，这就要求从多方面进行提高检测技术的应用质量，保障检测工作的顺利实施，只有如此才能有助于推动土壤重金属污染问题的解决步伐。希望能通过此次对重金属的污染检测的技术研究分析，能从理论上进一步的丰富。
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论文作者:罗迪
论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷16期
论文发表时间:2019/11/29
标签：土壤论文; 重金属论文; 检测技术论文; 样品论文; 标准论文; 原子论文; 方法论文; 《城镇建设》2019年2卷16期论文;