关于农田土壤中重金属检测关键技术的研究

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　　【摘  要】农田是种植农产品的主要地点，因此农田土壤会直接影响农产品的质量，农产品的质量不仅会影响人们的身体健康，而且还会影响我国的食品安全，所以必须给予高度的重视。如今由于我国重工业的迅速壮大及农药化肥的过度应用，使得农田土壤中的重金属严重超标，已影响到我国农业领域的发展，所以本文就对农田土壤中重金属检测关键技术进行了研究，希望给我国的农业发展带来一些作用。
　　【关键词】农田土壤;重金属;检测技术;研究
　　一、引言
　　俗话说“民以食为天”，食品安全一直都是人们关注的重点内容，而农产品的质量和土壤紧密相关，所以必须对其土壤进行详细的研究。当前因为工业废水、城镇污水、生活垃圾以及农药化肥的影响，使大量的重金属进入到农田土壤当中，给农产品造成污染。通常重金属在自然环境下会富集，难以被水冲掉，难以被分解，如此一来就会被农作物的根系吸收进入到农作物当中，从而影响农作物的安全，一旦积累过度后便会导致农作物减产或绝产，甚至死亡。同时这些重金属会随着人们的饮食而进入到人体中，在器官中堆积，再和人体中的蛋白质、活性酶等结合，影响人们的身体健康，甚至使人体产生中毒症状，给人体带来严重伤害。
　　二、现阶段农田土壤中重金属的状况
　　通常农作物的产地环境包含农作物产地土壤环境、水环境以及空气环境。而空气环境和水环境的污染物终究也会通过土壤进入到农作物的内部，所以土壤重金属污染物是最主要的，也是防治的关键。如今几年，随着我国工业废水、城镇污水以及农药化肥的影响，使得土壤重金属污染情况日益加重，因此保证农产品的质量与安全是当前我国最为关键的内容之一。不管是水污染，还是空气污染，最终均会影响到土壤，导致土壤发生污染。和其它的污染相比，土壤重金属污染会更加的隐蔽、长期和富集。现阶段由于金属矿山的大量开采、工业废水的大量排放、农业生产污水的严重灌概以及农药和化肥的过度使用等，使得大量的重金属进入到农田土壤当中，对农作物的生长产生影响。
　　三、重金属检测技术的研究
　　因为重金属会对人体的安全和健康带来严重的伤害，所以大量的专家和学者便对农田土壤中的重金属进行了检测，不过随着科技的不断发展以及环境的不断变化，使得重金属检测技术也在不断的变化和完善，如今高灵敏性及准确性的重金属检测技术不断涌现，其中最为关键的检测方法包括：光谱法、比色法以及生物化学法等。
　　（一）原子吸收光谱法
　　原子吸收光谱是从上世纪50年代出现的，属于一种仪器分析技术，它的运行机理为在气态的原子外层使电子可以有选择性吸收可见光和紫外光规模之内的一部分与原子共振辐射相应的特征谱线。因为每一元素的共振吸收线的光谱特征均不同，所以经过对光谱变化的研究便能够对重金属元素展开定性及定量的探究。原子吸收光谱法的别称是原子吸收分光光度法，所需要的检测仪器主要分为四个方面，其中最实用且最具有优势的就是发射和原子吸收，相比于其他的检测方法具有更多的优势和特点。原子吸收光谱法检测方法的主要特点就是应用性很强，所涉及的范围也比较广泛，灵活性和灵敏性也较强，在使用过程上也比较简洁和简单，随着推广不断的推广，目前已经在各个领域广泛使用。
　　（二）原子发射光谱法
　　原子发射光谱法是从20世纪30年代出现的，属于一种现代的检测技术。它的運行机理为原子在电激发或热激发的情况下，不同元素的外层电子会发生跃迁，进而发射出特征光谱，再经过光栅对此光谱实施分光，同时测量元素发射光谱里的谱线波长与强度，从而对重金属元素实施定性及定量的研究。
　　（三）原子荧光光谱法
　　原子荧光光谱法是测定微量元素的重要分析方法，主要测定的微量元素包括：砷、锑、铋、汞、硒、碲、锗等微量元素，原子荧光光谱法是介于原子发射光谱和原子吸收光谱之间的光谱分析技术。原子荧光检测的方法一般都是指定量分析原子在辐射能激发下发射的荧光度。原子荧光光谱法遵循的是 Lambert-Beer 定律。
　　（四）生物化学法
　　1.酶抑制法。酶抑制法的运作机理为通过毒性重金属离子和生物酶相结合，从而使酶的活性变低，使底物酶的化学性质发生变化，进而导致显色剂的颜色、电导率、PH值以及特定波长的光线吸光度产生变化，最后通过这些变化得出重金属的种类以及浓度。酶抑制法能够用来对食品、生物体和水环境里的重金属实施研究，也有很多的优点，主要为检测快、操作简单、便于检测等。
　　2.免疫分析法。免疫分析法有很强的灵活性及特异性，其检测机理为通过抗体和抗原的高度统一特性反应。此法的关键就是设置重金属抗原与单克隆抗体。因为重金属离子的体积较小，而且极易和生物体产生不可逆的反应，所以设置重金属单克隆抗体较难，要是使用多克隆抗体还极易造成检测差异，因此如今便对重金属检测有了较新的思路，将金属-螯合剂复合物当作抗原的抗体，不过此方法设置的抗体成本较高，而且易失活，所以没法对多种重金属同时检测。
　　四、总结
　　通过以上内容我们可知：现阶段对重金属的检测方法有许多，而每种检测方法的机理都不同。通过上述内容我们可知较为成熟的技术就是原子吸收光谱法，此方法不仅灵敏性强，而且检测结果非常可靠、准确，不过其检测设施都较为昂贵、体积大、检测时间长。虽然试纸法的灵敏性、选择性和准确性较差，不过成本低、检测速度快，更适合对重金属实施非定量的迅速检测。本文主要探讨了现阶段农田土壤中重金属的状况、重金属检测技术的研究，检测技术主要包括：原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、生物化学法，希望以上内容能对相关企业和单位有所帮助。
　　参考文献：
　　[1] 徐林通.土壤重金属污染防治方法综述.知识经济，2011，21：86.
　　[2] 李庆丽.重金属吸附剂的研究及其在耗油中的应用[硕士学位论文].中国海洋大学，2009.
　　[3] 李活，肖素勤，吴燕飞，等.重金属汞对植物生理活动的影响和钙离子的拮抗作用.中山大学学报（自然科学版），2008，S1：111 - 113.
　　[4] 李然，李嘉，赵文谦.水环境中重金属污染研究概述.四川环境，1997，01：19 - 23.
　　[5] 吴文韬，马晓红，赵华凤，郑泽科，张敏，廖延彪.激光诱导击穿光谱定量检测土壤微量重金属元素方法研究 [J].光谱学与光谱分析，2014（02）.
　　（作者单位：天津市农业环境保护管理监测站）
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