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摘要:文章先分析了我国菜田土壤的重金属污染现状,包括东北、华北、南方和西部等区域,随后介绍了重金属污染的主要检测方法和问题,希望能给相关人士提供有效参考。
关键词:菜田土壤;重金属污染;检测技术
引言
我国是农业生产大国,但部分生产者因为在生产过程中,处于利益的目的,使用大量肥料,从而导致菜田土壤中的重金属含量提高,对于蔬菜和土壤环境造成了严重的破坏,针对该种状况,需要进一步提高重金属污染检测水平,保证菜品质量。
一、我国菜田土壤重金属污染现状
(一)东北区域
胡新萍曾经对沈阳市近郊五区相关菜田土壤中的重金属污染状况进行了监测评价,结果发现土壤中金属铬整体超标率达到了4.9%,而金属汞的超标率则达到了1.1%。于志民等为了分析黑龙江代表大棚菜田土壤污染状况,针对金属Cd、Zn、Cu等污染状况,对肇东市和五常市中九个大棚实施了采样调查,综合评价当地的菜田土壤污染状况,结果发现,其中七个大棚存在不同程度的重金属污染状况,高于土壤污染标准限值,同时其中六个大棚中的Cd含量已经处于三级标准的严重超标状态。在调查统计中可以发现,在污染企业附近的农田都受到了不同程度的影响,同时在没有化工厂附近的菜田也受到了影响,同时随着农作物种植时间的不断增加,菜田土壤中的重金属污染状况也越加严重。因为自然是处于不断变化的,部分害虫的抗药性也逐渐提高,农户不得不继续加大药量,从而导致农作物中的重金属含量处于严重超标状态[1]。
(二)华北区域
山东省是著名的蔬菜大省,黄霞等通过室内分析和野外调查采样等方法针对山东部分典型设施栽培基地中的菜田土壤重金属污染状况进行了测定。证明在设施栽培菜田土壤0到20厘米的土层中Pb、Cr、Cu等重金属含量为最大值,远远超出突然表层。而重金属Zn的含量在20到40厘米土层厚度中达到最大值,而Cd含量在40到60厘米厚的土层中达到最大值。河北省的蔬菜生产是当地的主导产业之一,何爱玲等针对河北省的典型菜田种植区玉田县等地进行了重金属污染检测,当地主要污染是Cd污染,二级超标率为88.1%。同时河北省中的污水灌溉区中,还存在较为明显的重金属积累状况,其中金属铬累积问题十分普遍。
(三)南方区域
方勇对浙江金华市郊区中的设施大棚进行了测定,发现该地设施大棚中主要是使用养殖畜禽粪进行规模化施肥。而菜田土壤中的重金属则随着大棚使用时间的增加而上涨,其中棚龄为5a的设施土壤中污染含量有75%达到污染界限水准,至于棚龄为8a的设施土壤全部都超出了污染限值。由此能够看出设施栽培会使重金属污染不断累积,而设施土壤应用的临界点大概是5a。云南设施栽培中的金属锌污染状况十分严重,处于轻度污染状态,同时随着种植时间的持续上涨。胡小玲等研究证明,珠海市菜田土壤中的重金属污染状况十分严重,其中以金属铬的污染最为严重,存在重金属本底值高的可能,为此需要提高对于工业废渣、废气、废水中重金属污染重视。
(四)西部区域
章圣强等对甘肃省白银市中的日光温室菜田土壤中的重金属污染状况进行了调查,对其中Pb、Cr、Cu、Cd、Zn等重金属含量进行测定,发现多半温室土壤中都存在Cd含量超标的问题,同时已经超出了国家土壤环境三级标准。佟洪金等对成都中的蔬菜基地彭州市的部分种植区域实施采样分析,发现土壤中存在Cd、Hg污染问题,并达到了国家污染三级标准,处于轻度污染状态。同时成都近郊附近的蔬菜基地也开始产生污染状况,大部分区域都是一种轻度污染状态,蔬菜逐渐开始受到污染影响。
通过相关调查分析能够发现,我国大部分区域的菜田土壤都遭受了各种程度的重金属污染,而整体污染趋势则处于一种不断上涨的状态。从整体污染分布来看,发达区域中的重金属污染状况更加严重,平原区域、近郊区和城郊区中的蔬菜基地重金属含量远远大于中低山区和丘陵区的污染状况,出现这种现象的主要原因是重金属污染主要是因为人类活动规律引发的,而工矿污染与重金属污染具有密切联系。人类在使用农用垃圾和化学农药的过程中也会导致重金属的污染。此外重金属污染状况还会被不同的蔬菜种植模式所影响,通常情况下,大田种植不会对重金属污染产生太大的影响,至于设施农业发达区域,因为环境封闭、土壤连作,导致重金属积累问题严重。而Cd污染是重金属污染中最为严重和常见的。中部地区菜田土壤中的Pb、Cr含量较高。从不同土层深度中的重金属污染实际状况分析,能够发现在突然表层0到40厘米之间,重金属污染程度随着土层深入程度降低。
二、重金属污染主要检测方法和问题
(一)重金属污染检测方法
光谱检测技术,这项技术也是检测菜田土壤中重金属污染状态的核心技术之一,其缺陷是成本高,优点是拥有良好的灵敏性,主要表现是检测流程十分复杂,同时对于检测设备也存在较高的要求,检测耗时久。同时在进行光谱检测的过程中会应用X射线,但因为X射线存在严重电离性,因此会伤害到人类的身体,检测人员需要配备防护设备进行检测,具备良好的专业技能。
电化学分析检测技术和光谱技术相比,电化学检测技术主要是通过电化学传感器来检测菜田土壤中的重金属污染状况。其中需要注意,在使用该技术进行分析的过程中,其检测结果准确性会被表面活性剂、有机物和大分子颗粒等污染物影响,主要是影响普通浆料的检测过程。因此相关科研人员应该把电化学传感器当成研究重点,进一步提高设备的抗干扰能力和灵敏度。
除了上述几种检测方法外,随着科技的发展,还诞生了各种新型检测技术。生物传感器这种新型检测技术主要是通过应用电极材料中固定的特异性蛋白以及综合金属离子,改变蛋白结构,利用高灵敏度的电容传感器定量检测重金属在菜田土壤中的含量,方便相关检测人员掌握重金属含量波动状态。当下已经能够通过生物传感器针对水溶毒性化合物在土壤中的含量进行准确检测,但因为生物传感器这种检测技术对于环境和生物活性拥有较高的要求,因此不利于大范围推广。
(二)检测问题
因为重金属检测过程中涉及到各种设备问题,检测工序也十分复杂,对于操作环境和操作技术具有较高要求,其中某一设备精度没有满足技术条件便会对土壤检测结果产生影响,从而阻碍了部分工作单位各项工作的有效展开。因为传感器自身特性问题和环境问题,需要进一步提高检测精确性。此外在部分检测中还会使用射线实施高温处理,容易伤害人体,为此需要加强安全培训[2]。
结语
综上所述,近几年我国部分研究学者针对菜田土壤中的重金属污染问题进行了细致调查,相关结果证明我国菜田土壤中的重金属污染问题十分严重,总体呈现出一种不断恶化的状态。针对当下菜田土壤状况,需要进一步提高检测水平,满足当下菜品出产土壤调查需求,有效改进土壤污染问题。
参考文献:
[1]刘青.某学院教职工食用蔬菜重金属污染现状分析及对策研究[D].山东大学,2012.
[2]李斌,郭文忠.我国菜田土壤重金属污染现状及检测技术分析[J].黑龙江农业科学,2014(04):140-146.