您好, 访客   登录/注册

关于土壤重金属污染及检测方法探讨

来源:用户上传      作者:

  摘 要:重金属在化工行业的发展历程中扮演了十分重要的角色,但也对人们的生活造成一些危害。随着工业化进程的加快,各行各业对重金属的需求愈来愈大,而部分生产企业在废物排放工作上没有进行严格监督,导致重金属的排放超标,给环境造成巨大的压力,污染土地资源,造成生态的不平衡。本文主要从土壤重金属污染的原因出发,对土壤重金属的检测方法进行探讨。
  关键词:土壤重金属污染;检测方法探讨
  
  土壤作为农业发展的重要依托,是人类发展历程中不可或缺的自然资源,也是人类生活的基本环境要素之一。工业废气的排放、人类生活污水的排放、汽车尾气的排放、过量使用农药等行为,都是造成土壤重金属超标的重要原因。重金属在土壤中的潜伏期长,不易被降解,长期以往,会危害土壤中农作物的生长,给人类的身心健康造成危害。
  一、土壤重金属污染的现状
  土壤重金属污染属于无机污染的重要类别,当土壤中含有原子量50以上的汞、镉、铅、铬等金属,就属于土壤重金属的范围。其中,“砷”和重金属有同样的危害,因此,在也常常被列入重金属的行列。农作物在生长过程中,会汲取一定的金属元素,以此满足自身生长需求和人类健康的需求,当金属的含量超标,就会对农作物的生长造成威胁,给人类的健康生活造成威胁。金属在工业生产活动中,受外界力量的影响,在土壤中会存在不同的形态,因此,在进行土壤重金属检测工作时,需要全面考虑重金属不同形态下的检测方式。为了减少重金属转换前后对人体和环境的危害,需要不断强化重金属检测技术,保证土壤环境健康良性的发展。
  二、土壤重金属检测方法
  要做好土壤环境的保护工作,首先需要完善和提高土壤环境的检测技术,只有对土壤金属含量的现状有明确的监控和分析,才能有针对性的开展土壤治理工作。目前,质谱分析法、原子光谱法、紫外——可见吸收光谱法等都是检测土壤离子的重要方式[1],也是在检测过程中较为灵敏和准确的方法。当然,在实践过程中,这些常用的经典方法也有一定的缺陷和不足,需要通过科学研究、财政支持等方式,进行完善和强化。现将上述,土壤重金属检测方式具体阐述如下:
  (一)利用原子光谱法,检测分析土壤中的微量元素
  作为检测分析微量、痕量金属元素的主要方法之一,原子光谱法的灵敏度較高,通过吸收光谱、发射光谱等方式,进行土壤重金属的检测工作。首先,通过观察原子谱线对被检测元素的原子蒸汽的吸收程度,能判断该元素的具体含量,这种方式是原子光谱法中的吸收光谱法。利用不同元素原子结构与电子排布方式的差异,造成元素激发状态能量的不同[2],在吸收能量的光谱线上就会有不同的表现。这种方式最早是由澳大利亚的一位科学家发布的,从1955年发布以来,该方式就在各行各业得到了广泛的运用,也给各行业的学者带来了一定的启发。当然,由于光谱针对性强,在进行不同元素的监测工作时,需要对应不同的元素光谱和光线,才能保证检测结果的准确性。加上光谱的单一性能,面对复杂多样的金属元素,其检测结果会出现一定的误差,干扰土壤重金属检测的实际工作。
  而原子光谱法中的发射光谱法,能弥补吸收光谱法中线性范围窄的缺点,通过“价电子”从高能的激发态回到基态的过程中,将激发能产生的光谱用辐射的形式释放,每种元素中的原子释放的光谱会有所差异,从而有效判断元素的组成部分。但这种方式所需要的设备昂贵,并且当土壤中金属元素过高或过低时,都会出现较大的误差,在实际使用过程中,也需要继续改进和完善。而荧光光谱法利用火焰原子化的重要功能,将原子激发状态下的辐射进行吸收,进行原子化反应,通过原子化反应后的荧光状态,监测金属元素的具体含量。这是一种灵敏度更高、线性范围宽且适用于元素多样化的检测方式。由于原子化相关技术发展的限制,荧光光谱法在实际运用过程中,会受到领域的限制,不能进行大规模的推广。
  (二)利用质谱分析法、可见吸收光谱法,检测离子的质量
  化合物的组成部分可以通过离子的质量进行推断,而离子的质量能通过电、磁场的运动方式,进行有效检测。从第一台与质谱分析法有关的仪器问世以来,在几十年的发展变迁中,质谱分析法作为新型元素的分析技术,在检测灵敏度上有了更大的进步和提升,能检测的元素种类更多,并且能同时快速的进行多种元素的分析与检测。在土壤重金属的检测过程中,扮演了十分重要的角色。
  在检测重金属离子含量的过程中,紫外—可见吸收光谱法也是十分常用的方式之一。通过单色器的性能,获得对应的单色光,并且有效检测被检测物质的吸光能力。在显色剂的帮助下,对样品中的离子进行检测。随着显色剂的发展与提升,这种方式逐渐被使用在土壤重金属检测活动中。虽然在实际使用过程中,受离子反应的影响,操作过程十分复杂,但其仪器的价格低廉,是经济有效的检测方式之一。
  三、结语
  总之,科技在不断发展的过程中,也正在给环境造成巨大的压力。任何事物的诞生与发展都存在积极和消极两个对立面。环境保护是人类未来生产活动中的重要课题。重金属作为难降解、有毒性的污染物之一,不仅需要在污染源得到有效的控制,还需要在环境保护的过程中,不断检测与治理。虽然我国目前沿用的检测技术都还存在一定的缺陷,但只要社会大众共同努力,减少污染物的排放,不仅能缓解环境的压力,还能给环境治理工作更大的缓冲空间,让各项技术得到更好的研究和发展。
  参考文献:
  [1]张静静,周卫红,邹萌萌,等.高光谱遥感监测大面积土壤重金属污染的研究现状、原理及展望[J].江苏农业科学,2018,46(12):9-13.
  [2]朱键,赵涛,孙维,等.中国和丹麦土壤重金属污染检测方法对比研究——以四川泸县某场地为例[J].国土资源科技管理,2018,35(1):22-32.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15223104.htm