发布时间 : 星期日 文章我国当前农产品产地土壤重金属污染形势及检测技术分析解析更新完毕开始阅读b830d3450a4e767f5acfa1c7aa00b52acfc79c80
及 制 品质 量监 督 检 验 测 试 中 心 曾 对 全 国 市 场 稻 米 进 行 安全 性抽 检。 结 果 显 示 , 稻 米 中 超标最 严 重的重金
属是 铅 , 超标 率达 28.4% ; 其 次 是 镉 , 超标 率达 10.3% 。
2011年 8月 31日 中 国 之 声 《 新 闻纵横 》 报道 [13], 云 南 陆 良 县 铬 渣 污染 事 件 受 到 关注 , 云 南省 曲靖 市 陆 良化工 公司 140余车 (约 5222t 非 法 倾倒 的 铬 渣 造 成 70余 头 牲畜死亡 、 约 4万 m 3水 遭 受 剧 毒 污染 。在 重金属 污染 应急处置 上, 水 处 理技术 相对 简单 , 也 容 易 用 环境质 量 标 准 来 评估 。 但 对污染 的土壤 处 理 很 难 , 因 为 重金属 渗 入和 渗 出 多 少 是 相对比 较长 的 过 程 , 修复很难 。 应 对 措施应该 第 一 步 控 制较 大 风险 , 第 二 步 对 周边 场 地、 土壤、 水 塘 底 泥做 长 期 监 测。 2011年 10月 11日 ,中 国 工 程 院罗锡文院士 在 “ 第 九 届 广 东 省 科 协 学 术 活 动周 ” 开 幕 式 上 透露 [14], 当 前 我 国 土地 污染 十分 严 重, 有 调查 数 据 显 示 , 我 国 重 金属 污染 土地 已 超 过 0.2亿 hm 2, 占 我 国 耕 地的 1/6, 每 年有 1200万 t 粮食 被 重金属 污染 , 经济 损 失 达 200亿 元 , 而 广 东 耕 地中 仅 11%的土壤是 好 的, 89%的土壤 受 到 不同 程 度 的 污染 。环境 污染 、 土壤 污染 已 经 成 为 全 球 性 问题 , 美 国 大 约 有 超 过 27万 个 农 场 受 到 重金属 污染 威胁 , 美 国 政府 也 正 在 想办 法 检测 和 修 复处 理 [14]。
重金属 污染 事 件 受 到了 政府 的 高度 重 视 。 2011年 2月 19日 报道 , 《 重金属 污染 综 合防治 “ 十 二五 ” 规 划 》 经 国 务院批 复 实 施 , 未 来 5年 政府 计 划投 入 750亿 元 开 展重金属 污染 综 合防治 [15]。
从 近些年 国 内 发生的一 系列 重金属 污染 事 件 来 看 , 当前 重金属 污染问题形 势 已 十分 严 峻 , 随 之 带 来 的食品安全 问题 令 人 担忧 。 在从农田 到 餐桌 的 整 个 食 物 流 通链 中, 如何运 用 先 进 的检测 手段 在农产品产地 源 头进 行 重金属 含 量 的 快 速 、 高效 检测, 开 展 调查 研 究, 应该 成 为 当前 解决 重金属 污染 的 首 要 问题 。检测 工 作 的 开 展 需 要 先 进 检测 手段 的 有效 支撑 , 这 就 要 求 检测 技术 在检测 精 度 、 可 操 作 性 、 检测 效 率 、 检测成本 等 方 面 具 有
良 好 的检测 性 能 。 以 下将 对 我 国 目 前 土壤 重金属 含 量 主要检测 技术 进 行综述 并加 以 比 较 , 指 出 检测 手段 上面 临 的主要 问题 。
3现有主要重金属含量检测支撑技术 目 前 重金属的 定 量 分 析 和 检测 方法 主要 有 光谱 法 、 电 化 学 方法 以 及 新 型 检测 技术 等 。 光谱 法 是 比 较 传 统 的 方法 , 主要 有 原 子 吸 收 法 (AAS 、 原 子 荧光 法 (AFS 、 电感耦 合等 离 子 体 法 (ICP 、 X 荧光光谱 法 (XRF 、 电 感耦 合等 离 子 质 谱 法 (ICP-MS 、 紫 外 可 见 分 光光 度
李 斌, 等 :我 国当前 农产品产地土壤重金属 污染形 势 及 检测 技术 分 析 2— —
农业资源与环境学报 ·第 30卷 · 第 5期 序号 项目 测 定 方法
检测 范 围 /mg·kg -1注 释 (1 萃 取 -火焰原 子 吸 收 法 测 定 0.025以上 (2 石墨炉原 子 吸 收 分 光光 度 法
0.005以上 2铜 土 样 经 盐酸 -硝酸 -高 氯酸 (或 盐酸 -硝酸 -氢氟酸 -高 氯酸 消 解 后 , 火焰原 子 吸 收 分 光光 度 法 测 定
1.0以上 土壤 总 铜 3 铅
土 样 经 盐酸 -硝酸 -氢氟酸 -高 氯酸消 解 后 土壤 总 铅 (1 萃 取 -火焰原 子 吸 收 法 测 定 0.4以上 (2 石墨炉原 子 吸 收 分 光光 度 法 测 定
0.06以上 4 铬
土 样 经 硫酸 -硝酸 -氢氟酸消 解 后 土壤 总 铬
(1 高 锰酸钾氧 , 二苯碳酰二肼光 度 法 测 定 1.0以上 (2 加 氯 化 铵液 , 火焰原 子 吸 收 分 光光 度 法 测 定
2.5以上 5锌 土 样 经 盐酸 -硝酸 -高 氯酸 (或 盐酸 -硝酸 -氢氟酸 -高 氯酸 消 解 后 , 火焰原 子 吸 收 分 光光 度 法 测 定
0.5以上 土壤 总 锌 6 镍
土 样 经 盐酸 -硝酸 -高 氯酸 (或 盐酸 -硝酸 -氢氟酸 -高 氯酸 消 解 后 , 火焰原 子 吸 收 分 光光 度 法 测 定
2.5以上 土壤 总 镍
表 1中国土壤环境质量标准 (GB 15618— 1995 选配分析方法 (节选 法 (UV 等 。 日 本 和 欧盟 国家 部分 采 用 电感耦 合等 离 子 质 谱 法 (ICP-MS 进 行标 准 检测,
但 对 国 内 用 户 而 言 , 仪器 成本 过高 , 很难 推 广 。也 有 部分 采 用 X 荧光 光谱 (XRF 分 析 , 优 点 是 无 损 检测,
可直接 分 析 成品, 但 检测 精 度和 重 复 性 不 好 。
电 化 学检测 方法 是目 前 比 较流 行 的检测 方法 , 包括极 谱 法 、 电 位 分 析法 、 伏 安 法 等 , 检测 速度 较 快 , 精 度 较 高 , 但 在 其 他 离 子 的 抗干扰 测 量 方 面 有待 提 高 。 另 外 , 一 些比 较 新 的检测 技术 , 如 酶抑 制 法 、 免疫 分 析法 、 生物 传 感 器 法 和 太 赫兹 光谱 法 等 , 相 关 学 者 也展 开了 探索 研究。
在 《 中 国 土壤环境质 量 标 准 》 (GB 15618— 1995 [16] 中, 国家规 定 了 用于 土壤重金属 含 量 检测的 标 准 方法
(见 表 1 , 该 方法 主要是 采 用 强 酸消 解 后 , 运 用 光谱 法 进 行 重金属 含 量 的 定 性 定 量 检测。
3.1光谱法
光谱 法 是 比 较 传 统 的检测 方法 ,
它 能 以 较 高 灵敏 度对 样 品中的重金属 离 子 含 量进 行 有效 分 析 , 但 大多 需 要 大 型 仪器 设 备 , 分 析方法 成本 高 。 样 品 前 处 理 过
程 中 需 要 经过 消 解 , 操 作复 杂 , 分 析 时 间 长 , 很难 用于 土壤重金属的现 场 快 速 检测。 光谱 法 较 为 成 熟 ,
这 里 只 对其 原 理 及优 、 缺点 作简单 介绍 。 3.1.1原 子 吸 收 光谱 法 原 子 吸 收 光谱 法 (Atomic Absorption Spectrome -
try , AAS 是基 于气 态的基态 原 子外 层 电 子 对 紫 外 光 、 可 见 光 范 围 的 对 应 原 子 共 振辐射线 的 吸 收 强 度来 定 量 被 测 元素 含 量为 基础的分 析方法 [17-18]。 具 有 检出 限
低 (可 达 μ g ·cm -3级 、 准 确 度高 (相对 误差小 于 1% 、