關于農田土壤中重金屬檢測關鍵技術的研究

馮偉 徐震 王苗苗 張思晨

【摘 ?要】農田是種植農產品的主要地點，因此農田土壤會直接影響農產品的質量，農產品的質量不僅會影響人們的身體健康，而且還會影響我國的食品安全，所以必須給予高度的重視。如今由于我國重工業的迅速壯大及農藥化肥的過度應用，使得農田土壤中的重金屬嚴重超標，已影響到我國農業領域的發展，所以本文就對農田土壤中重金屬檢測關鍵技術進行了研究，希望給我國的農業發展帶來一些作用。

【關鍵詞】農田土壤;重金屬;檢測技術;研究

一、引言

俗話說“民以食為天”，食品安全一直都是人們關注的重點內容，而農產品的質量和土壤緊密相關，所以必須對其土壤進行詳細的研究。當前因為工業廢水、城鎮污水、生活垃圾以及農藥化肥的影響，使大量的重金屬進入到農田土壤當中，給農產品造成污染。通常重金屬在自然環境下會富集，難以被水沖掉，難以被分解，如此一來就會被農作物的根系吸收進入到農作物當中，從而影響農作物的安全，一旦積累過度后便會導致農作物減產或絕產，甚至死亡。同時這些重金屬會隨著人們的飲食而進入到人體中，在器官中堆積，再和人體中的蛋白質、活性酶等結合，影響人們的身體健康，甚至使人體產生中毒癥狀，給人體帶來嚴重傷害。

二、現階段農田土壤中重金屬的狀況

通常農作物的產地環境包含農作物產地土壤環境、水環境以及空氣環境。而空氣環境和水環境的污染物終究也會通過土壤進入到農作物的內部，所以土壤重金屬污染物是最主要的，也是防治的關鍵。如今幾年，隨著我國工業廢水、城鎮污水以及農藥化肥的影響，使得土壤重金屬污染情況日益加重，因此保證農產品的質量與安全是當前我國最為關鍵的內容之一。不管是水污染，還是空氣污染，最終均會影響到土壤，導致土壤發生污染。和其它的污染相比，土壤重金屬污染會更加的隱蔽、長期和富集。現階段由于金屬礦山的大量開采、工業廢水的大量排放、農業生產污水的嚴重灌概以及農藥和化肥的過度使用等，使得大量的重金屬進入到農田土壤當中，對農作物的生長產生影響。

三、重金屬檢測技術的研究

因為重金屬會對人體的安全和健康帶來嚴重的傷害，所以大量的專家和學者便對農田土壤中的重金屬進行了檢測，不過隨著科技的不斷發展以及環境的不斷變化，使得重金屬檢測技術也在不斷的變化和完善，如今高靈敏性及準確性的重金屬檢測技術不斷涌現，其中最為關鍵的檢測方法包括：光譜法、比色法以及生物化學法等。

（一）原子吸收光譜法

原子吸收光譜是從上世紀50年代出現的，屬于一種儀器分析技術，它的運行機理為在氣態的原子外層使電子可以有選擇性吸收可見光和紫外光規模之內的一部分與原子共振輻射相應的特征譜線。因為每一元素的共振吸收線的光譜特征均不同，所以經過對光譜變化的研究便能夠對重金屬元素展開定性及定量的探究。原子吸收光譜法的別稱是原子吸收分光光度法，所需要的檢測儀器主要分為四個方面，其中最實用且最具有優勢的就是發射和原子吸收，相比于其他的檢測方法具有更多的優勢和特點。原子吸收光譜法檢測方法的主要特點就是應用性很強，所涉及的范圍也比較廣泛，靈活性和靈敏性也較強，在使用過程上也比較簡潔和簡單，隨著推廣不斷的推廣，目前已經在各個領域廣泛使用。

（二）原子發射光譜法

原子發射光譜法是從20世紀30年代出現的，屬于一種現代的檢測技術。它的運行機理為原子在電激發或熱激發的情況下，不同元素的外層電子會發生躍遷，進而發射出特征光譜，再經過光柵對此光譜實施分光，同時測量元素發射光譜里的譜線波長與強度，從而對重金屬元素實施定性及定量的研究。

（三）原子熒光光譜法

原子熒光光譜法是測定微量元素的重要分析方法，主要測定的微量元素包括：砷、銻、鉍、汞、硒、碲、鍺等微量元素，原子熒光光譜法是介于原子發射光譜和原子吸收光譜之間的光譜分析技術。原子熒光檢測的方法一般都是指定量分析原子在輻射能激發下發射的熒光度。原子熒光光譜法遵循的是 Lambert-Beer 定律。

（四）生物化學法

1.酶抑制法。酶抑制法的運作機理為通過毒性重金屬離子和生物酶相結合，從而使酶的活性變低，使底物酶的化學性質發生變化，進而導致顯色劑的顏色、電導率、PH值以及特定波長的光線吸光度產生變化，最后通過這些變化得出重金屬的種類以及濃度。酶抑制法能夠用來對食品、生物體和水環境里的重金屬實施研究，也有很多的優點，主要為檢測快、操作簡單、便于檢測等。

2.免疫分析法。免疫分析法有很強的靈活性及特異性，其檢測機理為通過抗體和抗原的高度統一特性反應。此法的關鍵就是設置重金屬抗原與單克隆抗體。因為重金屬離子的體積較小，而且極易和生物體產生不可逆的反應，所以設置重金屬單克隆抗體較難，要是使用多克隆抗體還極易造成檢測差異，因此如今便對重金屬檢測有了較新的思路，將金屬-螯合劑復合物當作抗原的抗體，不過此方法設置的抗體成本較高，而且易失活，所以沒法對多種重金屬同時檢測。

四、總結

通過以上內容我們可知：現階段對重金屬的檢測方法有許多，而每種檢測方法的機理都不同。通過上述內容我們可知較為成熟的技術就是原子吸收光譜法，此方法不僅靈敏性強，而且檢測結果非常可靠、準確，不過其檢測設施都較為昂貴、體積大、檢測時間長。雖然試紙法的靈敏性、選擇性和準確性較差，不過成本低、檢測速度快，更適合對重金屬實施非定量的迅速檢測。本文主要探討了現階段農田土壤中重金屬的狀況、重金屬檢測技術的研究，檢測技術主要包括：原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、生物化學法，希望以上內容能對相關企業和單位有所幫助。

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（作者單位：天津市農業環境保護管理監測站）