农田土壤重金属污染快速检测及修复

2021-09-10 09:30涂佳
科技风 2021年25期
关键词:修复技术快速检测农田

涂佳

摘 要:本文中探讨农田土壤重金属污染快速检测及修复技术。通过分析农田土壤重金属污染成因,利用重金属污染快速检测技术,结合农田土壤实际情况,给出具体修复措施,实现控制农田生态环境的目的,提高农作物产量与质量。

关键词:农田;土壤重金属;快速检测;修复技术

随着城镇化建设速度加快,废水、废渣、废气等污染物排放不断增加且随意排放,对农田土壤造成严重污染,导致其中重金属含量持续超标。作为一个农业大国,农田土壤遭受污染,甚至很多近郊耕地出现不同程度的重金属污染。因此,采取有效措施治理农田重金属污染具有现实意义。

一、农田土壤重金属污染成因的分析

(一)污水灌溉、不合理使用农资

部分地区耕地灌溉时缺少水资源,因此选择采用污水灌溉,这种方式虽然可以缓解灌溉用水不足的问题,但会造成土壤中重金属积累增加,造成部分重金属指标超标。此外,农业生产中会用到相关农资用品,但不合理使用会造成重金属污染,因此很多农药中含有大量的重金属,造成土壤中重金属含量增加。肥料使用也是造成重金属污染的主要原因,农作物无法吸收这些内容,会造成土壤中各类重金属积累增加。

(二)大气沉降影响

大气沉降主要指大气中的污染物通过沉降法转移至地面,而这些物质主要为重金属物质,会对生态环境造成严重影响。调查发现,大气中重金属物质主要通过工厂废气以及燃烧所产生,之后由于干湿沉降,致使其转移到农田生物体系,影响农业发展。

(三)固体废弃物堆积

固体废物处理的常见方法之一就是掩埋,掩埋处理直接造成土壤污染。有害的工业固体废物会对土质造成破坏,腐蚀土壤,直接造成土壤污染;掩埋处理还会对土壤环境造成影响,破坏其中微生物群落,加重土壤污染程度。如工业生产时通常也会伴随一定的废渣,工业生产过程中会产生废渣,这些物质在地面长期堆积,会影响土壤的酸碱性,进而影响周边动植物的健康生长。

在处理固体废物时,常用方法为海洋处理和陆地掩埋两种方法。大量固体废物的存在直接占据海洋水体面积,影响到生态系统循环及洋流循环;影响到海洋生物资源,减少其活动面积,还会对其健康造成影响,不利于海洋环境的可持续发展。空气质量下降与固体废物排放之间存在密切联系。一些固体废物具有易燃性,如果不能采取有效的处理措施,容易出现自燃情况,燃烧时散发大量有害气体,加重空气环境污染。

二、农田土壤重金属污染快速检测分析

(一)对目标区域调查研究

为了对土壤遭受重金属污染的真实情况进行全面了解,就需要对遭受污染的区域展开一次精细检测。针对遭受污染的农田土壤中所含重金属物质的种类以及含量进行详细检测。

通过走访、调查,寻找到受污染最严重的土壤区域,包括因遭受污染而对周边树木、农作物生长等产生怎样影响,经过周边居民的具体描述,有一个大概了解,在了解的前提下对需要进行土壤检测的区域进行详细划定。

(二)做好目标地取样调查

在划定详细的土壤检测区域后,之后需要对监测区域内土壤进行取样。取样时,工作人员一定要尽可能确保所取土壤样品在测定区域内均匀分布,最大限度保证最终检测数据和平均值接近土壤实际污染程度。同时,技术人员在取样时需要在地图上详细标注取样点位置,便于后期在电脑上标注并绘制土壤污染分布图提供详细的位置及数据参考。

在取样完后,需要对所取土壤樣品进行简单处理,通过有效方式去除其中所含有的水分、垃圾和其他杂质,而这些物质的存在会对最终监测数据的精度造成严重影响。因此,工作人员在实际操作前需要先对土壤样品中的水分进行处理,使其自然晾干,然后通过过滤、筛选等操作对其中杂质进行分离处理,确保最终得到干净、干燥的土壤样品,为检测工作的开展提供保证。

(三)快速检测技术的应用

在进行土壤重金属污染监测工作时,最常用的方法是光谱检测技术。该技术可以准确检测土壤中重金属离子含量,这也是国家标准的检测方法之一。光谱检测过程中需要运用大量设备,对土壤中重金属含量分析时花费大量时间与成本,还需要运用放射性原则,检测时需要专业技术人员,避免发生检测安全事故。

电化学分析法。此种检测方法即利用物质在溶液中以及电极上电化学性质差异建立的分析检测方法。基于DNA重金属电化学传感器,以电极作为信号转换器界面,在电极表面固定DNA或RNA探针,以待检测重金属离子前后构型的改变进行检测,得到具有电活性信号指示剂产生的电化学信号,完成对被测金属离子的定性和定量检测。在实际应用中,重金属元素检测时,所需各项专业试剂种类比较少,且操作工艺简单,还具有灵敏度高特点,具有较大的应用优势。

具体在使用全扫描检测方式时,可以尽量使用大浓度的农药样品,通过将检测结果与图谱中内容对照,可以明确标记样品的峰值时间。在现实生活中,由于样品中的农药残留量相对较少,因此使用全扫描的方式难以确定农药残留的性质和程度。因此对于这种微小样品而言,离子检测模式能够发挥出更重要的作用。在具体的工作中,可以按照以下的步骤测试:首先,借助大浓度的样品进行全扫描,掌握好各种残留物的出峰时间。其次,可以根据残留物的特征锁定特征离子。最后,通过峰值时间以及离子的丰度进行定性分析。

三、农田土壤重金属污染的防治修复措施分析

(一)重视固体废弃物处理

1.推行固体废弃物分类处理

在社会生产以及人们日常生活中,都不可避免地产生各种固体废弃物,这些固体废弃物不仅种类繁多,而且数量巨大,若不对其进行相应的分类和处理,就会越积越多,不仅污染环境,而且为日后处理增加难度,严重者可能导致二次污染,进一步增加处理的资金和时间投入。因此,在环境工程建设过程中,针对固体废弃物的处理,一定要做好相关分类工作,及时处理。

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