農田土壤重金屬檢測關鍵技術分析

胡 浩

(湖南省微生物研究院，湖南 長沙 410001)

1 農田土壤重金屬檢測現狀

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。現今，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。

2 農田土壤重金屬檢測技術

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，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。

2.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜是從20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。

2.2 原子發射光譜法

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。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。

2.3 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。

2.4 生物化學法

生物化學法是指通過各種生物酶，改善農田土壤重的重金屬濃度。常見的生物化學法主要有酶抑制法、免疫分析法等。(1)酶抑制法：對于酶抑制法具有明顯的優點，可以通過酶的化學變化，使得顯色劑的顏色、pH值以及光波等發生變化，得出重金屬的種類以及濃度。(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。

2.5 液相色譜分析法

重金屬檢測的技術方法大量存在，而較為常見的技術方法之一便是液相色譜分析法，該方法是一種相對先進的現代化檢測手段，目前被廣泛應用于各項試驗檢測中，且在環境水質監測中體現出了關鍵性的意義與價值，尤其是在高濃度的廢水及含有堿土的金屬離子檢測中，體現出了相當明顯的檢測效果。液相色譜法能夠有效分離被檢測物質，為相關檢測工作的開展提供便利。然而，該方法也有一定劣勢存在，即具體應用中缺乏足夠的靈敏度。要想將該缺陷彌補，可在實際檢測中聯合其他檢測方法一同使用，促進液相色譜法功能作用的充分發揮。

2.6 流動注射分析法

流動注射分析法的應用過程中，首先需要將樣品提取一部分出來，并朝著相應流速的流動載流中注入，待樣品流經反射器時，便可在一定程度上將載流與試樣混合為一體，隨后檢測器中會流出載流和試樣試劑反應物，此時便可開展響應的檢測工作，并在記錄儀的運用下分析其峰形信號，最終完成相關定量分析的工作。該方法的誕生，可謂是重金屬檢測技術自動化發展的標志，不但能夠達成更為顯著的檢測效率，并且還能快速處理化學中加熱及冷卻等原本操作相當復雜的單元。而在檢驗結束之后，將其朝著流路體系內合并流入，能將非均勻和非平衡下的檢測工作順利完成，在精密度與速度分析方面皆顯露出較好的優勢。同時，該方法能夠適度測定貴重試劑，還能在一定范圍內有效控制試劑消耗的費用，將貴重試劑用量減少，減小成本耗費量，因此得到了相當廣泛的運用。

3 總結

總之，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。通過上文可知是原子吸收光譜法較為成熟，此方法不僅靈敏性強，而且檢測結果非常可靠、準確，但是缺點是其檢測設施較為昂貴、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。