土壤遭受侵害时,常呈现出生态失衡、植被凋零等现象。重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。重金属指比重大于5的金属,(一般指密度大于4.5克每立方厘米的金属),约有45种,如铜、铅、锌、铁、钴、镍、钒、铌、钽、钛、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素,但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须,而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒,汞,镉,铅,砷,铬称为“五毒”元素,含有汞、镉、铬、铅及砷等生物毒性显著的重金属元素及其化合物对环境的污染较大。
导致土壤重金属污染的原因
土壤重金属污染是由于人类活动引入大量重金属元素到土壤中,比如工业生产过程中释放的废水和废气中含有重金属,这些重金属最终可能沉积到土壤中。
农药和化肥使用:某些农药和化肥中含有重金属成分,过度使用可能导致土壤污染。废弃物处理:不当的废弃物处理,如垃圾填埋,可能使重金属渗入土壤。矿产开采:矿产开采活动会释放大量地下的重金属到土壤中。
土壤重金属检测的必要性
土壤重金属不仅持久性强、难降解,而且能够直接或间接的通过食物链威胁农产品质量和人类健康。
2018年修订了GB 15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》,其中明确规定了农用地土壤重金属污染筛选值和管制值(包括镉、汞、砷、铅、铬等分别在水田和其他土壤中的浓度限值)。
因此,重金属一直以来是土壤研究中重点关注的一类污染因子。
土壤重金属检测项目
砷、镉、六价铬、铜、铅、汞、镍、锑、铍、钴、钒、铁、锰、锌、铝等
土壤重金属检测方法
光度法:紫外一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。
原子吸收光谱法:原子吸收光谱法(AAS)是基于待测
金属元素气态基态原子对该元素原子特征谱线的吸收程度不同来定量测定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。该法简便、快速、准确。
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金属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。
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。
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。
修复模式
目前,重金属污染土壤修复工程主要的修复模式包括:原地异位处理、原位处理和异地处理/处置这三种模式。
原地异位处理指的是污染土壤挖掘后在原场地进行处置,处置过程均在原场地范围内。这种处置模式的优点是无须客土回填,避免了资源的浪费。能够快速清理污染源,并且切断暴露途径,可以避免土壤转运出厂引起的二次污染。
原位处理指的是不对地块内的污染土壤进行挖掘,在原污染污染区域直接进行土壤修复作业。这种修复模式避免了土壤开挖转运造成的二次污染,同时也避免了因清理污染土壤造成的环境风险。
异地处理/处置指的是将污染的土壤转运至其他场地或者修复工厂进行处置。与其他两种修复模式相比,这种模式能够快速清理污染源,缩短修复周期。但是同时因为污染土壤的转运,也容易造成二次污染。此种修复模式在实施过程中要对修复过程进行严格的监督和管理。