陳偉峰

（惠州市水質(zhì)檢測(cè)綜合服務(wù)有限公司，廣東 惠州 516001）

土壤重金屬的危害主要表現(xiàn)在重金屬容易在人體內(nèi)聚集引發(fā)重金屬中毒，并且隨著乳汁傳遞到下一代，導(dǎo)致重金屬擴(kuò)散對(duì)人的身體健康十分不利,同時(shí)，重金屬在土壤中殘留的周期過長(zhǎng)也會(huì)對(duì)動(dòng)植物的生長(zhǎng)帶來不利影響。目前土壤重金屬的來源及誘因主要表現(xiàn)在化肥農(nóng)藥因素，工業(yè)三廢排放以及工業(yè)廢棄物處理不當(dāng)，要想做好土壤重金屬的治理，就要加強(qiáng)對(duì)重金屬的監(jiān)測(cè)并提高重金屬監(jiān)測(cè)過程的質(zhì)量，保證土壤重金屬在監(jiān)測(cè)方面既能做到全面監(jiān)測(cè)和全過程監(jiān)測(cè)，同時(shí)也要在監(jiān)測(cè)的效果方面達(dá)標(biāo)。

1 土壤重金屬的危害

1.1 重金屬在人體內(nèi)聚集

土壤中的重金屬危害極大，會(huì)隨著動(dòng)植物進(jìn)入到人體內(nèi)且短時(shí)間內(nèi)無法代謝出人體外，因而容易在人體內(nèi)聚集，導(dǎo)致人體中的重金屬超標(biāo)，這樣既會(huì)增加人體的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也容易引發(fā)人體重金屬中毒。重金屬在人體內(nèi)的聚集，短時(shí)間內(nèi)危害小，難以察覺，一旦土壤中的重金屬含量超標(biāo)，重金屬會(huì)隨著動(dòng)植物的生長(zhǎng)進(jìn)入到動(dòng)植物體內(nèi)[1]。而人類通過使用含有重金屬的農(nóng)產(chǎn)品以及家畜產(chǎn)品之后攝入大量的重金屬元素，使重金屬元素在人體內(nèi)快速聚集。重金屬中的汞、鉛、鎘等對(duì)人的身體成長(zhǎng)以及新陳代謝都會(huì)帶來非常不利的影響，并且代謝速度慢，容易造成重金屬沉積，輕則會(huì)引發(fā)皮膚類疾病，比如黑色素沉積，重則將會(huì)導(dǎo)致重金屬中毒，對(duì)人體的肝臟、腎臟帶來不利影響，增加人體的代謝負(fù)擔(dān)。所以，了解重金屬體內(nèi)聚集的危害以及體內(nèi)聚集引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)整個(gè)土壤重金屬的監(jiān)測(cè)及防控具有重要影響，同時(shí)也推動(dòng)了土壤重金屬治理工作的開展。

1.2 重金屬中毒

重金屬在人體內(nèi)聚集之后會(huì)影響人體的代謝功能，造成人體代謝紊亂。與此同時(shí)，重金屬本身的毒性也會(huì)危害人體的多個(gè)器官，導(dǎo)致人體因重金屬中毒而出現(xiàn)各類疾病。重金屬引發(fā)的疾病治愈難度大，許多疾病是不可逆的，對(duì)人體的新陳代謝和正常生長(zhǎng)帶來巨大的影響。

目前重金屬中毒已經(jīng)成為農(nóng)村地區(qū)和城市地區(qū)的重要疾病來源，如果不采取有效的措施予以干預(yù)和治理，重金屬中毒問題必然會(huì)誘發(fā)大量的地方病，對(duì)人體的身體健康帶來不利影響。對(duì)于重金屬的理解，應(yīng)當(dāng)將其與微量元素區(qū)別開來[2]。微量元素是人體生長(zhǎng)必需的元素之一，微量元素的含量需要在可控的范圍之內(nèi)。重金屬與微量元素不同，重金屬并不是人體生長(zhǎng)必需的元素，重金屬的數(shù)量一旦超標(biāo)對(duì)人體健康的危害非常大，做好重金屬的防控并減少重金屬的中毒事件，對(duì)整個(gè)土壤重金屬監(jiān)測(cè)提出了新的要求，需要在土壤重金屬監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)監(jiān)控措施，提高監(jiān)測(cè)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤重金屬的有效監(jiān)測(cè)。

1.3 隨乳汁傳給下一代

科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，重金屬不但容易在人體內(nèi)產(chǎn)生殘留，同時(shí)也會(huì)隨著乳汁進(jìn)入到下一代的身體內(nèi)，危害嬰幼兒的成長(zhǎng)。重金屬的流動(dòng)性表明的重金屬雖然在人體中代謝速度慢，但是能夠隨著母嬰傳播的方式向下一代傳遞。這一方式危害極大，如果女性攝入的重金屬含量過高，勢(shì)必會(huì)隨著母嬰傳播的方式大量傳播，導(dǎo)致重金屬逐代累積，最終對(duì)人類的繁衍造成影響。重金屬的危害不但體現(xiàn)在重金屬本身，同時(shí)也體現(xiàn)在重金屬對(duì)人體器官的危害[3]。對(duì)于重金屬的治理不僅僅要做到實(shí)時(shí)監(jiān)控和提前干預(yù)，同時(shí)也要對(duì)土壤中存在的重金屬元素進(jìn)行綜合治理，避免重金屬隨著母嬰傳播的方式向下一代傳遞。所以，了解重金屬的傳播方式以及對(duì)人體的危害是做好重金屬治理的重要前提，也是保證重金屬在治理過程中能夠做到有的放矢的關(guān)鍵。只有解決了重金屬的治理難題，才能保證重金屬在治理過程中取得實(shí)效，最終為人類的生存營(yíng)造良好的環(huán)境，提高農(nóng)作物的種植質(zhì)量，減少農(nóng)作物的重金屬污染。

2 土壤重金屬的來源及誘因

2.1 化肥農(nóng)藥因素

從土壤重金屬的含量來看，重金屬不斷累積是導(dǎo)致重金屬含量超標(biāo)的主要原因。重金屬的來源與化肥及農(nóng)藥的施用有直接的關(guān)系，化肥和農(nóng)藥中含有大量的重金屬元素，農(nóng)作物種植過程中為了提高產(chǎn)量減少病蟲害，往往會(huì)使用大量的化肥及農(nóng)藥，并且近些年化肥及農(nóng)藥的釋放數(shù)量逐年增加，化肥農(nóng)藥中的重金屬元素也隨之進(jìn)入到土壤中，并且在土壤中逐年累積造成土壤中的重金屬元素超標(biāo)?；屎娃r(nóng)藥中的重金屬元素種類多、數(shù)量大，并且重金屬元素在土壤中一旦產(chǎn)生聚集難以在短時(shí)間內(nèi)消除，會(huì)隨著農(nóng)作物的生長(zhǎng)進(jìn)入到人類的食物鏈中，最終進(jìn)入人體內(nèi)危害人類生存。化肥和農(nóng)藥的成分中重金屬元素難以避免，并且隨著農(nóng)作物產(chǎn)量要求的提高化肥和農(nóng)藥的釋放數(shù)量越來越多，出現(xiàn)了重金屬沉積的惡性循環(huán)。所以，如何解決化肥農(nóng)藥中的重金屬殘留問題，如何降低化肥農(nóng)藥的釋放數(shù)量是當(dāng)前土壤重金屬治理的重要趨勢(shì)。

2.2 工業(yè)三廢排放

土壤重金屬的來源除了化肥和農(nóng)藥之外，工業(yè)廢物的排放也是導(dǎo)致土壤中出現(xiàn)大量重金屬的主要原因。工業(yè)三廢主要包括廢水、廢氣、廢渣。廢水中含有的重金屬隨廢水排放的區(qū)域聚集在廢水排放的流域附近，并且隨著土壤的遷移向其他的地區(qū)轉(zhuǎn)移，最終導(dǎo)致廢水排放區(qū)域周邊的土壤重金屬元素超標(biāo)。廢氣排放之后經(jīng)過大氣蒸騰進(jìn)入到云層之后以降雨的方式降落到地面上，廢氣中的重金屬進(jìn)入土壤中造成土壤重金屬元素累積。這一方式影響的范圍大，導(dǎo)致土壤重金屬的累積速度快，重金屬含量超標(biāo)[4]。工業(yè)廢渣的排放目前雖然得到了不同程度的規(guī)范，但是在某些地區(qū)工業(yè)廢渣的傾倒沒有得到有效控制，工業(yè)廢渣隨意丟棄的現(xiàn)象比較常見，工業(yè)廢渣堆積到土地上之后廢渣中的重金屬元素會(huì)迅速進(jìn)入土壤中，并隨著土壤遷移到附近區(qū)域，造成土壤中的重金屬元素?cái)U(kuò)散，增加了土壤中重金屬元素的含量，不利于土壤重金屬的治理。

2.3 工業(yè)廢棄物處理不當(dāng)

土壤重金屬的來源除了化肥農(nóng)藥和工業(yè)三廢之外，其他的工業(yè)廢棄物中也含有大量的重金屬。而這些工業(yè)廢棄物往往容易被人忽略，在廢棄物處理過程中一旦處理方式不當(dāng)，將會(huì)導(dǎo)致工業(yè)廢棄物中大量的重金屬元素進(jìn)入到土壤中，造成土壤重金屬元素聚集，對(duì)整個(gè)土壤的生長(zhǎng)環(huán)境造成較大影響，不利于農(nóng)作物的種植。對(duì)于工業(yè)廢棄物的處理，既要看到廢棄物處理的難度，同時(shí)也要建立廢棄物處理的規(guī)范制度，加強(qiáng)對(duì)工業(yè)廢棄物處理的監(jiān)管，否則工業(yè)廢棄物處理不當(dāng)不但會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)工業(yè)廢棄物中的重金屬元素所帶來的危害比其他的環(huán)境污染還要大。對(duì)于工業(yè)廢棄物的理解，我們不但要看到廢棄物中其他的有害成分，同時(shí)也要將重金屬元素列為重點(diǎn)監(jiān)督的對(duì)象，按照重金屬的來源和危害程度制定有效的應(yīng)對(duì)策略，保證工業(yè)廢棄物在處理過程中取得積極效果，并根據(jù)工業(yè)廢棄物的處理情況采取有效的應(yīng)對(duì)措施。所以，對(duì)于工業(yè)廢棄物的理解應(yīng)當(dāng)將其中存在的重金屬元素作為主要的監(jiān)控對(duì)象，保證土壤重金屬元素得到有效的監(jiān)督治理。

3 土壤重金屬的監(jiān)測(cè)方法

3.1 激光誘導(dǎo)擊穿光譜法

對(duì)于土壤重金屬的監(jiān)測(cè)既要監(jiān)測(cè)其來源，同時(shí)也要對(duì)其種類和數(shù)量進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，在監(jiān)測(cè)過程中采取專業(yè)的監(jiān)測(cè)方法能夠取得積極效果。其中激光誘導(dǎo)擊穿光譜法作為重要的監(jiān)測(cè)方法，在土壤重金屬的監(jiān)測(cè)過程中發(fā)揮了重要作用。激光誘導(dǎo)擊穿光譜法主要采取了激光誘導(dǎo)的方式，將土壤中的重金屬元素進(jìn)行逐一分析，并且采取激光擊穿的方式將重金屬打穿并且形成光譜，通過光譜分析的方式掌握土壤中重金屬的種類及含量并做好記錄，為后續(xù)的土壤重金屬治理提供數(shù)據(jù)支持。目前激光誘導(dǎo)擊穿光譜法在實(shí)際應(yīng)用中需要采取專用的設(shè)備予以分析，需要激光誘導(dǎo)監(jiān)測(cè)儀器對(duì)土壤樣品進(jìn)行分析。通過這一方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)土壤重金屬元素的快速分析，分析效率高，分析效果明顯，在實(shí)際應(yīng)用中操作難度低。所以，正確運(yùn)用激光誘導(dǎo)擊穿光譜法對(duì)整個(gè)土壤重金屬的監(jiān)測(cè)具有重要影響，在實(shí)際運(yùn)用中也取得了積極效果。

3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

基于土壤重金屬監(jiān)測(cè)的要求以及重金屬監(jiān)測(cè)的難度，在重金屬監(jiān)測(cè)分析過程中，采取無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)土壤重金屬的全過程監(jiān)測(cè)，并提高監(jiān)測(cè)的頻率和覆蓋面，使土壤重金屬的監(jiān)測(cè)能夠通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)的方式了解土壤重金屬的變化情況以及累積速度，為土壤重金屬的治理提供有力支持。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在土壤重金屬監(jiān)測(cè)過程中主要是指對(duì)土壤環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，并且根據(jù)土壤環(huán)境重金屬的類別對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記，掌握重金屬的變化情況、擴(kuò)散速度以及累積速度等關(guān)鍵信息，并繪制土壤重金屬變化曲線，為整個(gè)土壤重金屬的監(jiān)測(cè)提供基本數(shù)據(jù)支持。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在土壤重金屬監(jiān)測(cè)中得到了全面應(yīng)用，在具體應(yīng)用環(huán)節(jié)技術(shù)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，操作難度低，監(jiān)測(cè)的時(shí)間長(zhǎng)，能夠覆蓋整個(gè)監(jiān)測(cè)周期，取得的數(shù)據(jù)代表性強(qiáng)，能夠滿足土壤重金屬監(jiān)測(cè)的要求，使土壤重金屬在監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)能夠得到無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有力支持。

3.3 X射線熒光光譜法

土壤重金屬的監(jiān)測(cè)中X 射線熒光光譜法作為重要的監(jiān)測(cè)分析方法得到了有效運(yùn)用，X 射線熒光光譜法，主要是指對(duì)土壤中的重金屬元素進(jìn)行射線標(biāo)記，并且通過熒光軌跡記錄的方式在光譜儀上呈現(xiàn)出重金屬的分布情況和變化情況，進(jìn)而對(duì)土壤重金屬監(jiān)測(cè)提供數(shù)據(jù)支持。X 射線熒光光譜法在實(shí)際運(yùn)用環(huán)節(jié)技術(shù)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，能夠根據(jù)土壤重金屬的變化情況做出調(diào)整，監(jiān)測(cè)靈活性強(qiáng)，在監(jiān)測(cè)過程中具備較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際運(yùn)用環(huán)節(jié)便于操作。所以，應(yīng)用X 射線熒光光譜法對(duì)土壤重金屬進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，既符合土壤重金屬的監(jiān)測(cè)要求，同時(shí)也有利于解決土壤重金屬的監(jiān)測(cè)問題，使土壤重金屬在監(jiān)測(cè)中能夠做到快速檢測(cè)和全面檢測(cè)，為整個(gè)土壤重金屬的監(jiān)測(cè)提供方法支持。目前X射線熒光光譜法在實(shí)際運(yùn)用中取得了積極的效果，并且逐漸成為土壤重金屬監(jiān)測(cè)的主要方法[5]。

4 土壤重金屬監(jiān)測(cè)控制措施

4.1 制備土壤樣品的控制

為了提高土壤重金屬監(jiān)測(cè)效果，對(duì)整個(gè)監(jiān)測(cè)過程進(jìn)行質(zhì)量控制至關(guān)重要，在質(zhì)量控制環(huán)節(jié)需要做好制備土壤樣品的控制。土壤重金屬監(jiān)測(cè)需要制備土壤樣品，對(duì)土壤樣品進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測(cè)。為了避免出現(xiàn)檢測(cè)誤差，對(duì)于制備的土壤樣品既要檢查制備的過程是否符合質(zhì)量要求，同時(shí)也要對(duì)制備樣品的細(xì)節(jié)以及制備樣品的標(biāo)準(zhǔn)，特別是制備樣品的方法進(jìn)行全面檢查，保證土壤樣產(chǎn)品在制備過程中符合質(zhì)量要求和規(guī)范要求，避免出現(xiàn)土壤樣品制備失效或者土壤樣品制備偏離質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，給整個(gè)土壤重金屬的監(jiān)測(cè)帶來不利影響。所以，在制備土壤樣品的控制環(huán)節(jié)需要圍繞土壤樣品的制備實(shí)際和土壤樣品的具備過程制定詳細(xì)的質(zhì)量控制目標(biāo)，并細(xì)化制備流程，調(diào)整制備的方式滿足土壤重金屬監(jiān)測(cè)要求。

4.2 準(zhǔn)確性分析

對(duì)于土壤重金屬的監(jiān)測(cè)既要做好土壤樣品的控制，同時(shí)也要進(jìn)行監(jiān)測(cè)效果的準(zhǔn)確性分析。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)多，監(jiān)測(cè)過程復(fù)雜，在監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)取得的數(shù)據(jù)量大，每一個(gè)數(shù)據(jù)的誤差都需要控制在允許的范圍之內(nèi)。如果誤差過大容易造成誤差傳導(dǎo)，對(duì)整個(gè)土壤樣品的控制十分不利。與此同時(shí)，在土壤樣品的控制方面還要對(duì)照土壤樣品等重金屬情況分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的來源及準(zhǔn)確性，通過數(shù)據(jù)的對(duì)照、核驗(yàn)以及專項(xiàng)核查掌握數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度情況，確保數(shù)據(jù)在準(zhǔn)確性方面達(dá)標(biāo)。土壤重金屬監(jiān)測(cè)對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要求高，對(duì)數(shù)據(jù)的累積誤差也提出了具體的要求，通過準(zhǔn)確性分析這一環(huán)節(jié)，能夠保證土壤重金屬的監(jiān)測(cè)取得積極效果，避免土壤重金屬監(jiān)測(cè)因數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性問題影響監(jiān)測(cè)和后續(xù)的分析效果。

4.3 建設(shè)長(zhǎng)期樣品保存庫(kù)

土壤重金屬監(jiān)測(cè)是長(zhǎng)期的行為，不是一朝一夕就能解決的，在土壤樣品的制備和保存過程中需要建立長(zhǎng)期樣品保存庫(kù)，對(duì)不同時(shí)期的土壤樣品進(jìn)行長(zhǎng)期保存，并進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)和核查，找出土壤重金屬的變化規(guī)律，進(jìn)而為土壤重金屬的監(jiān)測(cè)提供完善的數(shù)據(jù)支持?？紤]到土壤重金屬監(jiān)測(cè)的要求以及土壤重金屬監(jiān)測(cè)需要達(dá)到的目標(biāo)，建立長(zhǎng)期樣品保存庫(kù)能夠?qū)ν寥罉悠愤M(jìn)行有效保留，并在數(shù)據(jù)分析方面進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)照。既解決土壤重金屬的監(jiān)測(cè)問題，同時(shí)也能滿足土壤重金屬的監(jiān)測(cè)要求，使土壤重金屬在具體監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

5 結(jié)論

通過對(duì)土壤重金屬監(jiān)測(cè)的了解，在監(jiān)測(cè)過程中既要掌握正確的監(jiān)測(cè)方法，同時(shí)也要提高土壤重金屬的監(jiān)測(cè)針對(duì)性，保證土壤重金屬在監(jiān)測(cè)過程中能夠弄清楚重金屬的來源、種類、數(shù)量和變化情況，進(jìn)而為土壤重金屬的監(jiān)測(cè)提供有力支持，確保土壤重金屬監(jiān)測(cè)在具體實(shí)施層面能夠?yàn)橥寥乐卫硖峁┯辛χС?，滿足土壤重金屬治理要求。