李祥慰
中蓝长化工程科技有限公司 湖南 长沙 410116
摘要：土壤重金属污染对人类危害极大，因为它是无机污染物，所以土壤中的微生物不能分解它。可从两个方面来考虑土壤重金属的存在原因。首先，这种污染可能是由一些自然现象造成的。比如，当自然现象如火山爆发、岩石风化等发生时，某些重金属元素就会通过空气、水源等途径聚集到土壤中。另外，这种污染也可能来自人类的某些活动，如污水灌溉、采矿、工业废水排放等。由于传统的重金属含量检测方法存在着检测误差大的问题，得到的风险评估结果的参考价值很低，因此，在传统方法的基础上，对其进行了优化设计，有针对性地提出不同的土壤生态修复方案。
关键词：土壤重金属检测技术;生态修复技术
引言
随着我国工业的迅猛发展，土壤中重金属污染问题日益严重。土壤中的重金属可以通过农作物进行食物链的传递，对人类健康造成危害，因此被重金属污染的土壤需要进行治理、修复以消除重金属对环境和人类的危害。通过检测土壤中的重金属，可以判别出土壤重金属的类别和污染情况，从而采取针对性的修复措施，因此对土壤中重金属进行检测具有重要的现实意义。
1土壤中重金属来源及种类
土壤重金属污染是指由于工业三废的排放、矿山开采、城市垃圾的排放、农药的不合理使用等人类活动而造成土壤中重金属含量过高的现象。污染土壤的重金属通常指铅(Pb)、汞(Hg)、铬(Cr)、镉(Cd)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)、锡(Sn)等元素。
2土壤重金属检测技术的研究进展
2.1光度法
紫外－可见分光光度法是测定重金属离子是常用的检测方法之一，主要是利用金属离子可以和某些显色剂形成对特定波长有吸光的物质而建立起来的检测方法。该法操作简单、仪器设备低廉、检测成本低，适合于测定土壤中某一种重金属含量。
2.2原子吸收光谱法
原子吸收光谱法(AAS)是基于待测元素气态基态原子对该元素原子特征谱线的吸收程度来定量测定待测元素含量的一种分析方法，具有灵敏度高、选择性强的特点，但不适合多种金属元素的同时测定。根据原子化器的不同，可分为火焰原子吸收光谱法和石墨炉原子吸收光谱法。采用石墨炉原子吸收法测定了土壤样品的铅、镉、钴、锑、铍含量，该法简便、快速、准确。
2.3原子荧光光谱法
原子荧光光谱法(AFS)是根据每种元素均有自己特定的原子荧光光谱，原子荧光强度和试样中待测元素含量成正比而建立起来的测定方法。该方法灵敏度高、谱线简单，是土壤中砷、汞等重金属含量常用测定方法。采用微波消解处理土壤样品后，使用AFS同时测定砷、汞含量，线性良好，精密度和回收率也较高。
2.4电感耦合等离子体发射光谱法
电感耦合等离子体发射光谱法(ICP－AES)是以电感耦合等离子矩为激发光源的光谱分析方法，主要是根据待测元素离子和原子在特定激发光源下能出现特征辐射，特征辐射强度与待测元素离子浓度成正比，据此对元素进行定量分析。该方法检出限低、检测速度快，可同时测定多元素，在土壤重金属检测中应用广泛。以聚丙烯管为消解容器，建立了林地土壤中钡、铜、钴、铬、锰、镍、铅、钒、锌9种重金属的快速消解－电感耦合等离子体发射光谱法。
2.5电感耦合等离子体质谱法
电感耦合等离子体质谱法(ICP－MS)作为公认的强有力的痕量和超痕量元素分析技术，具有图谱简单、分析速度快、检出限低、动态线性范围宽、能同时准确、快速检测多种金属元素的优点。
采用二乙基三胺五乙酸(DTPA)浸提石灰性土壤样品中有效态Cu、Zn、Fe、Mn后，通过将样品溶液稀释10倍～30倍及在标准溶液系列中加入DTPA溶液进行基体匹配的方法来消除基体干扰，采用氦碰撞模式消除多原子离子干扰，建立了采用ICP－MS测定石灰性土壤样品中有效态Cu、Zn、Fe、Mn的方法。
2.6X射线荧光光谱法
土壤重金属测定方法均需对土壤样品进行处理，前处理时间占总测定时间2/3以上，不适用土壤快速检测。X射线荧光光谱法具有快速、成本低、可同时检测多种元素等优点，美国已编制了将X射线荧光光谱法用于土壤重金属含量检测的相关标准，但未详细规定检测方法。
3生态修复技术的研究进展
3.1工程修复技术
工程修复技术治理重金属污染的优点是总的技术并不负责，容易实现，且有较好的效果，效果保持时间长。主要流程是客土覆盖、表层剥离、深耕稀释等。客土一般覆土厚度为20到40厘米，需要根据土壤的性质，土层特点，以及当地的环境状况等进行不透水层的搭建。因此该工程的工程量通常都十分巨大，耗资也相应较高，且客土一般都难以获得，特别是在中国大多数山区，交通运输成本较高，增加了修复的成本。其次客土一般需要的是洁净土，土壤肥力就无法得到保障，这导致客土的种植能力减弱，需要在后期增加投入进行土壤改良使其恢复肥力。
3.2物化稳定阻控技术
物化稳定技术主要是遵照降低污染重金属活性的原则，因为大多数重金属的有毒形态都是趋于某种价态，当价态发生改变后，其毒性就大幅度降低了。该方法的实施策略是向土壤中添加可以使土壤物理性质改变的钝化剂，这些钝化剂在土壤中可以与重金属发生反应，反应的结果是使其发生氧化－还原反应，或者通过物理作用沉淀、吸附这些污染物。尽管这项技术是在原有土壤基础上进行物理改性，但是外源加入物可能导致的二次污染也是值得关注的，特别是磷石膏等的加入会对土壤酸碱性造成较大的影响，因此具体施用前应对土壤性质进行测定，因地制宜。
3.3植物吸收修复
植物在自然生长过程中本身也会富集重金属，特别是一些特殊的植物在吸附重金属方面具有非凡的能力，比如Ａｓ超积累植物蜈蚣草、Cd超积累植物东南景天和伴矿景天等。植物修复尤其是以超积累植物为主体的植物吸取修复技术，真正实现了原位低成本修复，整个过程无外源污染加入，并且有效保持了土壤的结构，是一种名副其实的绿色修复方法，具有相当的应用潜力。实际生产中，轻度或中度的重金属污染，可以通过相对较短的时间实现修复。将物化稳定阻控技术与植物吸附修复技术相偶联，能有效阻隔重金属进入食物链，能够合理有效的治理中轻度重金属污染土壤，因此，推荐此方法在实际中应用。
结束语
土壤是农业的根本，土壤安全是保障粮食安全的重中之重，经过几十年的不断摸索和创新，中国在农田土壤重金属监测和修复方面都取得了长足的进步，并积累了丰富的经验。随着工业的不断发展，未来还面临着更艰巨的挑战，后续应当加强技术创新，加快监测与修复技术的集成，进一步促进模式的创新，才能真正改善中国土壤重金属污染日益严峻的现状，任重而道远。
参考文献
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作者简介：李祥慰（1989-1），男，民族：汉族，籍贯：湖南邵东，工程师，硕士，主要从事土壤污染修复、固废处理处置及综合利用、废水处理工程等设计工作。