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          土壤重金屬污染檢測方法大PK,你最常用的是哪個?

          2021-11-16 15:11:49  來源: 實驗與分析

          關鍵詞:土壤,土壤檢測,重金屬,布點,重金屬元素,采樣,技術,樣品,消解,重金屬檢測



          土壤檢測已成為環境檢測的必檢項目,近年來,國家對土壤檢測的重視,使得土壤檢測技術有了巨大進步,檢測方法和各種相應的解決方案更是如雨后春筍般,層出不窮,極大的推動了土壤檢測事業的發展。


          世界各國加大了對土壤重金屬檢測方面的投入,運用光譜學分析技術、電化學檢測技術以及生物學分析等先進技術和最新研究成果對土壤重金屬污染問題進行研究,以期尋求一種檢測方法能夠快速、簡便、準確的檢測土壤重金屬。


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          圖 | Pexels-Lucien Wanda




          土壤重金屬的檢測標準



          • GSB 07-3272-2015 環境基體 土壤重金屬元素分析標準樣品

          • DB37/T 1305-2009 土壤中重金屬微波消解快速測定方法

          • DB43/T 1165-2016 重金屬污染場地土壤修復標準

          • DB51/T 2221-2016 農產品產地重金屬污染土壤采樣技術規范

          • DB61/T 1162-2018 土壤 重金屬元素的測定 能量色散X射線熒光光譜法

          • DB65/T 3974-2017 土壤中重金屬元素的測定 電感耦合等離子體質譜法

          • NY/T 1613-2008 土壤質量 重金屬測定 王水回流消解原子吸收法




          土壤重金屬檢測樣品采集方法



          土壤樣品采集時,一定要遵循樣品具有代表性的原則, 也就是說,由于土壤不均一性,我們需要盡量讓土壤檢測區域采樣點具有代表性、均勻性。采樣時,要貫徹“隨機”、 “等量”和“多點混合”的原則進行采樣,采樣點的布局方法主要有:對角線布點法、梅花形布點法、棋盤式布點法、蛇形布點法、網格法布點等。



          土壤重金屬檢測樣品制備方法



          從野外取回的土樣,需要在實驗室進行風干、 磨碎、 過篩、 混勻、裝瓶等制備工序。具體步驟是將采回的土樣平鋪,放置在陰涼、干燥、無灰塵污染、通風的室內自然風干,對土樣進行翻松以免結塊,然后,將土樣磨碎,分別用 20 目 與 100 目 孔徑的篩子,篩取后裝入密封的乙烯封口袋中。然后對編號、日期、采集地點、采集數量,制備人員進行詳細的登記。



          土壤重金屬的檢測方法



          1//高光譜分析技術


          上世紀80年代,成像光譜技術開始被應用于土壤監測,通過應用的不斷深入和擴展,技術被迅速的認可和完善并得到廣泛應用。通過利用遙感(RS)技術獲取的高光譜數據以其高光譜分辨率和多而連續的光譜波段可以對土壤重金屬含量進行預測,并且可實現大面積、無損壞及非接觸式的快速測樣,避免了采樣、前期消解處理等復雜步驟。


          2//原子熒光光譜法


          原子熒光光譜法是以原子在輻射能量分析的發射光譜分析法。利用激發光源發出的特征發射光照射一定濃度的待測元素的原子蒸氣,使之產生原子熒光,在一定條件下,熒光強度與被測溶液中待測元素的濃度關系遵循Lambert-Beer定律,通過測定熒光的強度即可求出待測樣品中該元素的含量。


          3//原子吸收光譜法


          原子吸收光譜法又稱原子吸收分光光度分析法,是基于氣態的基態原子外層電子對紫外光和可見光范圍的相對應原子共振輻射線的吸收強度來定量被測元素含量為基礎的分析方法,是一種測量特定氣態原子對光輻射的吸收的方。


          4//激光誘導擊穿光譜法


          激光誘導擊穿光譜技術是一種常用的激光燒蝕光譜分析技術。原子光譜和離子光譜的波長與特定元素是一一對應的,而且光譜信號強度與對應元素的含量具有一定的定量關系。因此該技術可以實時、快速地現化學元素的定性和定量分析。


          5//電感耦合等離子體發射光譜法


          電感耦合等離子體發射光譜是根據被測元素的原子或離子,在光源中被激發而產生特征輻射,通過判斷這種特征輻射的存在及其強度的大小,對各元素進行定性和定量分析。


          6//X射線熒光光譜法


          X射線熒光光譜技術是一種利用樣品對X射線的吸收隨樣品中的成分及其多少變化而變化來定性或定量測定樣品中成分的方法。此方法是對土壤重金屬檢測和污染評價快速有效的方法。完全能夠滿足土壤環境受到污染時急需的快速定性、定量排查土壤中有毒有害重金屬元素的要求。


          7//環境磁學


          任何物質都具有某種磁性質,根據物質對外加磁場效應所對應的特征電流,可用以定量物質,因而可依據某些磁參數值定量土壤重金屬。


          8//酶抑制法


          重金屬元素可以對細胞活性產生抑制作用,因此使用活性酶進行土壤檢測檢測,通過分析酶活性判斷土壤中是否含有重金屬。此種檢測方法需要進行定性要求才能進行使用,使用的可抑制活性酶要與所需檢測重金屬含量進行匹配。同時該方法對驗環境的要求比較苛刻,必須選擇好相應的緩沖液才能夠精確分析土壤中的重金屬含量。


          9//生物傳感器法


          由于生物傳感器會因各種外界因素的影響縮短壽命,影響土壤檢測的結果,因此此種方法還未普及現階段人們對生物傳感器進行大量的研究。例如,新型葡萄糖氧化酶生物傳感器能夠有效地對土壤中的汞元素含 量進行檢測,此種傳感具有可再生能力,能夠進行循環使用,這無疑大大節省了生物傳感器的檢測費用。


          10//免疫分析檢測技術


          免疫分析檢測技術的靈敏性較高,檢測過程比較特殊,通過使用免疫分析的手段對土壤中重金屬的含量進行檢測。在使用此種檢測方式時,人們需要注意:一是確保載體蛋白能與金屬離子的化合物連接并產生免疫原性;二是為保證氧化還原反應的順利進行,人們應為檢測絡合物預留一定的空間結構。為確保檢測過程的精準性,工作人員要注意將具有特異性抗體與金屬化合離子進行綜合。


          11//電化學分析檢測技術


          電化學分析檢測運用電化學傳感器對土壤中的重金屬含量進行檢測,這種檢測方式速度比較快檢測過程全程自動化,因此較多地應用于土壤現場檢測。需要注意的是這種檢測技術容易受其他土壤污染物的影響,其主要應用于對普通漿料的檢測。所以電化學檢測也是未來檢測手段中一項需重點研發的工作,以提升檢測的靈敏度與檢測過程中的抗干擾水平。


          12//太赫茲光譜檢測技術


          太赫茲光是近年發展起來的國際前沿科技,可用來探測分子間、分子內部大小介于氫鍵和微弱內部相互作用(范德華力等)之間激勵帶來振動而引起的能量吸收特性,同時也可探測重金屬絡合物分子的振動特性,實現對土壤重金屬含量的有效探測。從本質上來講,它就是通過化學激勵震動所需吸收能量對土壤中的重金屬含量進行檢測。使用此項技術的大多為科研工作人員。




          土壤是我們賴以生存的根本,我們95%的食物都來源其中。除了重金屬污染外,土壤有機污染物可以直接破壞土壤的正常功能,并可通過植物的吸收和食物鏈的積累,進而危害人類健康。土壤有機污染物可直接被人體攝入,甚至可能在體內積累,影響人體生化和生理反應,從而影響新陳代謝、發育和生殖功能,還可能影響人的智力發育水平,破壞神經系統和內分泌系統。同樣對人類的生存安全造成了嚴重威脅。


          針對土壤中的重金屬及有機污染物檢測,檢測家特于2021年11月19日(周五)14:00,舉辦專題網略研討會。


          會議特邀中國科學院南京土壤研究所土壤與環境分析測試中心 鐘明、浙江省生態環境監測中心 季海冰等眾多行業專家就土壤中有機污染物、常規元素等檢測分析方法及技術進展 展開交流討論,為土壤檢測的同仁們搭建了一個溝通交流的平臺!


          掃碼即可報名,即可參與本次網絡研討會,還有機會獲得精美禮一份!


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          文章素材來源:實驗與分析、Pexels、網絡,侵刪



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