隨著中國(guó)生態(tài)環(huán)境部《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的施行,我國(guó)土壤污染防治有序進(jìn)行,土壤中重金屬含量是判別土壤重金屬污染的主要依據(jù),同時(shí)是后期土地修復(fù)的參照指數(shù),本文對(duì)土壤中重金屬含量國(guó)標(biāo)監(jiān)測(cè)方法及近年來(lái)正在不斷探索的新方法進(jìn)行闡述,以望提升土壤重金屬監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性,為環(huán)境工作者發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。 

土壤是人類(lèi)生活賴(lài)以生存的重要資源，它為我們提供生活場(chǎng)所的同時(shí)也為我們提供著必備的糧食。隨著我國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化不斷推進(jìn)，土壤重金屬污染情況日趨嚴(yán)重，據(jù)宋偉等統(tǒng)計(jì)，我國(guó)有16.67%的耕地受到重金屬污染，占全國(guó)耕地面積的1/6[1]。過(guò)量重金屬會(huì)降低土壤中微生物存活率，使土壤的酸解調(diào)節(jié)能力降低，影響農(nóng)作物存活率，對(duì)作物產(chǎn)量有影響。超標(biāo)的重金屬被植物吸收富集，同時(shí)重金屬超標(biāo)能遷移至地下水，造成地下水重金屬超標(biāo)，通過(guò)食物鏈傳遞，最終影響人體健康。重金屬含量監(jiān)測(cè)為衡量是否污染及事后土壤修復(fù)提供重要依據(jù)，因此，加強(qiáng)土壤中重金屬元素監(jiān)測(cè)技術(shù)具有重要意義。

1 土壤中重金屬的來(lái)源

土壤重金屬污染指土壤中部分被監(jiān)測(cè)重金屬元素單位含量超出國(guó)家限值，造成該污染的主要原因包括三個(gè)方面：

(1)化工行業(yè)或礦區(qū)含重金屬?gòu)U水未經(jīng)處理或處理后未達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)就對(duì)外排放的，含有超標(biāo)重金屬的廢水流經(jīng)的地方滲透至土壤，形成該片區(qū)土壤重金屬污染；

(2)涉重金屬行業(yè)固廢隨意丟棄及不達(dá)標(biāo)廢氣排放，隨意丟棄的含重金屬固廢，經(jīng)過(guò)自然分解或雨水沖刷，滲入土壤，造成污染，生產(chǎn)或運(yùn)輸過(guò)程的超標(biāo)廢氣中的重金屬通過(guò)大氣沉降也能造成重金屬污染；

(3)含重金屬農(nóng)藥、化肥的超量使用，部分品質(zhì)較差的農(nóng)藥和化肥中重金屬含量較高，如部分磷肥中砷、鎘比重較高，部分農(nóng)藥的銅、鋅比重高，含有較高重金屬含量的農(nóng)藥化肥的使用同樣會(huì)導(dǎo)致污染。

2 土壤中重金屬監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

根據(jù)國(guó)家生態(tài)環(huán)境部于1995年發(fā)布的《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）顯示，目前我國(guó)判定土壤重金屬污染的指標(biāo)包括：鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳，且農(nóng)田、果蔬種植區(qū)及牧場(chǎng)用地重金屬含量限值要求嚴(yán)格。在提出限值的同時(shí)，國(guó)家機(jī)關(guān)對(duì)各污染物監(jiān)測(cè)方法做了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其中汞、砷監(jiān)測(cè)使用原子熒光法，其他元素監(jiān)測(cè)均使用原子吸收分光光度法，詳見(jiàn)表1內(nèi)容?！锻寥篮统练e物12種金屬元素的測(cè)定王水提取-電感耦合等離子體質(zhì)譜法》（HJ803-2016）是現(xiàn)階段國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)較為先進(jìn)，使用較為便捷的方法，可同時(shí)監(jiān)測(cè)鎘、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳，不能測(cè)汞。

2.1 前處理

觀察現(xiàn)用標(biāo)準(zhǔn)方法，土壤樣品采集后需經(jīng)過(guò)縮分、風(fēng)干、除渣、研磨、篩分等五個(gè)步驟的物理處理后，采用強(qiáng)酸高溫消解或通過(guò)微波消解將土壤礦物品格破壞，使試樣中的被測(cè)元素全部轉(zhuǎn)移到試液中。在此過(guò)程中存在實(shí)驗(yàn)步驟繁瑣，前處理耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)成本高等缺點(diǎn)，同時(shí)由于使用強(qiáng)酸，存在較大安全隱患及二次污染。

2.2 監(jiān)測(cè)原理

原子吸收分光光度法的測(cè)量目標(biāo)是呈現(xiàn)原子狀態(tài)的所有金屬元素和部分非金屬元素，是由待測(cè)元素?zé)舭l(fā)出的特征譜線穿過(guò)待測(cè)物的原子蒸氣時(shí)，被蒸氣中待測(cè)元素的基態(tài)原子所吸收，利用相應(yīng)設(shè)備測(cè)定輻射光強(qiáng)度減弱的程度，從而求出待測(cè)物中待測(cè)元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律，即待測(cè)物溶液的吸光度與對(duì)照品溶液存在正反比關(guān)系，通過(guò)此關(guān)系求得待測(cè)物中待測(cè)元素的含量。其擁有較高靈敏性，火焰原子吸收和石墨爐原子吸收設(shè)備在分析過(guò)程中由于受到空心陰極燈的限制，每次只能測(cè)試一種元素，測(cè)試單一樣品的多個(gè)監(jiān)測(cè)因子時(shí)需不斷更換陰極燈，實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中實(shí)用性不強(qiáng)。

電感耦合等離子體質(zhì)譜法是以電感耦合等離子體作為離子源，以質(zhì)譜為監(jiān)測(cè)單元的無(wú)機(jī)多元素分析技術(shù)，它具有分析元素多（大于75種元素），檢出限更低，動(dòng)態(tài)線性范圍更寬等優(yōu)點(diǎn)，但是又因該方法有設(shè)備運(yùn)行成本高，干擾元素較多，操作復(fù)雜，對(duì)前處理要求高[2]等原因，造成使用該方法的監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)較少。

現(xiàn)階段施行的土壤中重金屬監(jiān)測(cè)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，存在步驟復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)、監(jiān)測(cè)元素單一等弊端，已不能滿足現(xiàn)在日益繁重的監(jiān)測(cè)任務(wù)需求，急需高效便捷可靠的新技術(shù)得到開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

3 土壤中重金屬監(jiān)測(cè)新技術(shù)展望

3.1 X射線熒光光譜監(jiān)測(cè)方法

X射線熒光分析法是應(yīng)用原子中的電子通過(guò)躍遷兩個(gè)較大有能量差的能級(jí)而產(chǎn)生的電子流照射待測(cè)樣品表面，激發(fā)待測(cè)元素產(chǎn)生熒光，再通過(guò)熒光儀記錄待測(cè)樣品所產(chǎn)生的熒光量和特性，最終完成定性或者定量測(cè)試樣品中元素的一種方法。該方法已經(jīng)被多個(gè)實(shí)驗(yàn)小組和個(gè)人進(jìn)行驗(yàn)證，王世芳等對(duì)X射線熒光光譜分析法的各類(lèi)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較分析，結(jié)果表明，X射線熒光光譜監(jiān)測(cè)方法適用于土壤重金屬監(jiān)測(cè)。該方法具有同時(shí)分析多個(gè)元素的能力，具有運(yùn)行成本低的特點(diǎn)，具有分析速度快、分析數(shù)量大等特點(diǎn)。

鄺榮禧等對(duì)便攜式X射線熒光光譜監(jiān)測(cè)方法在土壤重金屬監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用進(jìn)行了研究，表明，便攜式X射線熒光光譜具有分析成本低、分析速度快、數(shù)據(jù)可靠、設(shè)備便攜等優(yōu)點(diǎn)，在不破壞土壤結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上能快速對(duì)土壤中重金屬含量進(jìn)行分析，適用于污染區(qū)篩查和污染等級(jí)快速評(píng)估。

3.2 生物監(jiān)測(cè)技術(shù)

現(xiàn)階段，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)是通過(guò)單一生物體、微生物種群以及其他各類(lèi)群落對(duì)某種生存環(huán)境變化所產(chǎn)生的不適應(yīng)反應(yīng)，通過(guò)生物學(xué)原理監(jiān)測(cè)污染物濃度的方法，主要包括生物傳感器監(jiān)測(cè)技術(shù)、酶抑制監(jiān)測(cè)技術(shù)、免疫分析監(jiān)測(cè)技術(shù)及太赫茲光譜監(jiān)測(cè)技術(shù)，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)專(zhuān)一強(qiáng)，分析速度快，同時(shí)無(wú)次生污染，是未來(lái)研究的熱門(mén)方向。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，土壤重金屬污染越來(lái)越引起人們的重視，這對(duì)土壤中重金屬監(jiān)測(cè)技術(shù)也提出了更高的要求。為滿足越來(lái)越高標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)任務(wù)，我們需要不斷提升監(jiān)測(cè)技術(shù)水平，以便提高工作效率和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

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