一、为何要检测?——看不见的风险与深远影响
1.重金属污染:
•来源:矿山开采、金属冶炼、工业废水、含重金属的农药和化肥、汽车尾气等。
•特性:不易降解,能在土壤中长期存留,并通过食物链在生物体内富集。
•危害:如镉、汞、铅、铬、砷等,可导致人体慢性中毒,损害神经系统、肾脏、骨骼,并具有致癌风险。
2.有机污染物:
•来源:石油泄漏、化工生产、农药使用、垃圾填埋场渗滤液、不完全燃烧等。
•特性:部分有机物具有“三致”效应(致癌、致畸、致突变),且某些持久性有机污染物(POPs)难降解、可长距离迁移。
•危害:如多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)、有机氯农药(如DDT)等,会破坏土壤微生物系统,影响作物生长,并通过挥发、渗漏等途径污染大气和地下水。
二、检测流程:从田间到实验室的科学链条
•布点方法:根据检测目的(普查、详查、跟踪监测)和地块情况,采用网格法、随机法、分区法等方式科学布设采样点。
•采样工具:使用木铲或竹铲(避免金属污染),或专业不锈钢采样器。深层采样需用钻探设备。
•样品处理:采集的样品需放入洁净袋中,低温避光保存,及时送回实验室。在实验室需进行风干、研磨、过筛、装瓶等预处理,形成分析样品。
重金属前处理:
•全量消解:使用强酸(如硝酸-盐酸-氢氟酸-高氯酸体系)在高温高压下彻底破坏土壤矿物晶格,将所有形态的重金属溶出。此法测定的是重金属总含量。
•有效态提取:使用弱酸或络合剂提取能被生物吸收利用的部分,对生态风险评估更具意义。
•有机物前处理:
•萃取:常用索氏提取、加速溶剂萃取(ASE)、超声波萃取等方法,利用有机溶剂将目标有机物从土壤中分离出来。
•净化:通过硅胶柱、凝胶渗透色谱(GPC)等方法去除共萃取的脂肪、色素等干扰物。
•原子吸收光谱法(AAS):经典方法,准确度高,但一次只能测定一种元素。
•原子荧光光谱法(AFS):对汞、砷、硒等元素灵敏度极高。
•电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES):可同时快速测定多种元素,效率高,线性范围宽。
•电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS):灵敏度最高,可测定超痕量重金属,是当前最先进的技术。
•气相色谱法(GC):适用于沸点较低、易挥发的有机物,如有机氯农药、多氯联苯等。
•气相色谱-质谱联用法(GC-MS):GC的高分离能力与MS的精准定性能力结合,是复杂有机物定性和定量的“黄金标准”。
•高效液相色谱法(HPLC):适用于高沸点、热不稳定性的有机物,如多环芳烃(PAHs)。
•液相色谱-质谱联用法(LC-MS/MS):用于极性强、难挥发的有机物分析,灵敏度高。


