環(huán)境污染帶來的危害是多方面的,其中與人類健康直接相關(guān)的是環(huán)境對(duì)食品的污染。重金屬由于不能夠被土壤中的微生物所分解,所以易在土壤中累積,然后通過食物鏈在農(nóng)產(chǎn)品、人體內(nèi)累積,嚴(yán)重影響人體健康,因此重金屬是土壤污染中最重要的污染物之一。隨著重金屬污染對(duì)食品安全造成的威脅越來越大,國(guó)家對(duì)于土壤中重金屬污染的治理已刻不容緩。
重金屬污染現(xiàn)狀
自20世紀(jì)50年代以來,重金屬就一直受到各國(guó)環(huán)境生態(tài)學(xué)家的廣泛重視。關(guān)于重金屬在作物可食部分的殘留及其對(duì)人體健康的影響已經(jīng)有大量文獻(xiàn)報(bào)道,但大多數(shù)普通消費(fèi)者的食品安全觀念還僅停留在農(nóng)藥殘留和食品變質(zhì)上,對(duì)土壤重金屬污染影響食品安全的問題知之甚少。
我國(guó)關(guān)于重金屬污染事件的報(bào)道屢見不鮮,如湖南兒童血鉛超標(biāo)事件、陜西鳳翔數(shù)百名兒童鉛超標(biāo)到重金屬污染“菜籃子”等等?!赌戏街苣吩鴪?bào)道過飲水機(jī)內(nèi)也存在重金屬污染,可見重金屬污染已影響到人們的日常生活。
隨著土壤中重金屬污染問題的凸顯,國(guó)家對(duì)于土壤的修復(fù)治理也更為重視。2016年5月31日,歷經(jīng)3年時(shí)間起草、5次征求中央及國(guó)務(wù)院有關(guān)部門和單位意見、3次征求各省區(qū)市人民政府意見、50次易稿的《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(業(yè)內(nèi)簡(jiǎn)稱“土十條”)發(fā)布,土壤污染成為了2017年兩會(huì)熱門議題。在2017年的政府工作報(bào)告中,李克強(qiáng)總理提到要“開展土壤污染詳查”,摸清土壤污染的“家底”,才能采取針對(duì)性措施。
寶亞奇重金屬檢測(cè)方案
重金屬分析方法眾多,國(guó)內(nèi)通常認(rèn)可的有:紫外可分光光度法(UV)、原子吸收法(AAS)、原子熒光法(AFS)、電感耦合等離子體法(ICP)、X熒光光譜(XRF)、光譜法。日本和部分歐盟國(guó)家應(yīng)用的是電感耦合等離子質(zhì)譜法(ICP-MS),但儀器成本太高,不適合國(guó)內(nèi)用戶使用。
北京寶亞奇儀器有限公司(以下簡(jiǎn)稱“寶亞奇”)響應(yīng)國(guó)家政府部門的號(hào)召,積極加入到土壤污染的檢測(cè)治理隊(duì)伍中,為中國(guó)土壤污染的修復(fù)治理工作盡一份力。寶亞奇是一家經(jīng)國(guó)家發(fā)改委立項(xiàng)、環(huán)保局審批的專業(yè)從事農(nóng)業(yè)儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新科技型企業(yè)。公司專業(yè)從事土壤肥料養(yǎng)分速測(cè)儀、土壤重金屬檢測(cè)儀、農(nóng)藥殘留速測(cè)儀、綜合食品安全檢測(cè)儀、土壤墑情速測(cè)儀、植物病害診斷儀、葉綠素速測(cè)儀、蟲情測(cè)報(bào)燈、孢子捕捉器、病蟲調(diào)查統(tǒng)計(jì)器、殺蟲燈、粘蟲板、氣象站等儀器的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,并相繼開發(fā)、完善了測(cè)土配方施肥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、食品安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、植保物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、病蟲害預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、病蟲害查詢系統(tǒng)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能測(cè)控系統(tǒng)。
寶亞奇針對(duì)土壤重金屬、食品重金屬和蔬菜重金屬分別研發(fā)了檢測(cè)儀器,運(yùn)用了朗伯-比爾定律(又稱比爾定律、比耳定律、朗伯-比爾定律、布格-朗伯-比爾定律),也就是紫外可見分光光度法(UV)。該方法采用一定的浸提液來浸提樣品中的待測(cè)元素,等元素進(jìn)入溶液中,溶液中的元素即可與特定的顯色劑反應(yīng),生成有色溶液;溶液顏色的深淺與重金屬的含量成正比。上述過程即:A=K×C×L。式中,A:吸光度;K:吸收系數(shù);C:溶液濃度;L:溶液厚度。
由上式可得:C=A/KL。設(shè)待測(cè)溶液濃度為C2,則當(dāng)K、L相同時(shí),C2=A2/A1×C1。式中A2/A1可由儀器內(nèi)部測(cè)知C1為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,當(dāng)輸入C1數(shù)據(jù)后,儀器可自動(dòng)計(jì)算并顯示C2的值。
寶亞奇深入重金屬檢測(cè)領(lǐng)域,開發(fā)了多款重金屬檢測(cè)儀器,其中最具有代表性的一款儀器是BY-B4土壤重金屬檢測(cè)儀(見圖1)。BY-B4具有非常出色的性能,其采用了微處理器技術(shù)、數(shù)字化線路、程序化設(shè)計(jì)、單片機(jī)控制、觸摸式按鍵等技術(shù),故操作過程十分簡(jiǎn)便,對(duì)操作人員的要求也相對(duì)較低。BY-B4分為交、直(車載)兩用,采用濾光片作為光源,硅半導(dǎo)體作為信號(hào)接收系統(tǒng),使用壽命長(zhǎng)達(dá)10萬小時(shí)。BY-B4的暗盒部分采用雙多光路機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),避免了因不同通道而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差,工作穩(wěn)定性相當(dāng)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JJG 179-90指標(biāo)的6倍,重復(fù)性達(dá)到光柵型分光光度計(jì)指標(biāo)。另外BY-B4對(duì)有效磷的測(cè)試有溫度自動(dòng)校正功能,并且內(nèi)置熱敏打印機(jī),能夠即時(shí)打印測(cè)試結(jié)果。
BY-B4配備了兩個(gè)鋁合金密碼箱—儀器箱和藥品箱,儀器箱包括主機(jī)、電子天平、比色皿、通訊軟件、通訊線、移液器等;藥品箱包括三角瓶、容量瓶、漏斗、量筒、反應(yīng)瓶、鋁盒、洗瓶、藥品1套等。該產(chǎn)品配套齊全,集藥、器、儀為一體,攜帶方便,相當(dāng)于一個(gè)小型實(shí)驗(yàn)室,操作簡(jiǎn)單,耗時(shí)短,成本低。
重金屬污染的治理及前景
我國(guó)對(duì)于重金屬污染的治理效果整體來說并不理想。2014年4月,國(guó)家環(huán)保部和國(guó)土資源部共同開展的首次全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查結(jié)果顯示,全國(guó)土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀。專家預(yù)測(cè),從2014年至2020年,國(guó)內(nèi)土壤修復(fù)的市場(chǎng)份額將高達(dá)6856億元。由此可見,我國(guó)改革開放以來各行業(yè)對(duì)土壤的污染已嚴(yán)重到何種地步。
2017年4月,農(nóng)業(yè)部科技發(fā)展中心主持開展了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃—“農(nóng)業(yè)面源和重金屬污染農(nóng)田綜合防治與修復(fù)技術(shù)研發(fā)”重點(diǎn)專項(xiàng)2017年度申報(bào)項(xiàng)目評(píng)審,方向就是農(nóng)田氮磷徑流流失污染與防控機(jī)制、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用機(jī)制、設(shè)施農(nóng)業(yè)氮磷污染負(fù)荷削減技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)、水土流失型氮磷面源污染阻截技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)、小麥玉米主產(chǎn)區(qū)氮磷淋失阻控技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)、農(nóng)田有毒有害化學(xué)/生物污染防控技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)、農(nóng)業(yè)廢棄物厭氧發(fā)酵及資源化成套技術(shù)與設(shè)備研發(fā)、農(nóng)業(yè)面源和重金屬污染檢測(cè)技術(shù)設(shè)備研發(fā)及標(biāo)準(zhǔn)研制。
重金屬污染是眾多污染源中的一部分。近年來,對(duì)于食品安全和土壤安全,國(guó)內(nèi)部分企業(yè)提出了“智慧農(nóng)業(yè)”的概念,從土壤的檢測(cè)、氣象的檢測(cè)到病蟲害的檢測(cè)、農(nóng)作物的檢測(cè)形成一套完整的“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”。這樣不論是政府監(jiān)管部門還是超市、消費(fèi)者,都可以查看到產(chǎn)品從原材料到成品中間的每一個(gè)環(huán)節(jié)的狀況,從而實(shí)現(xiàn)綠色食品的透明化,減少對(duì)人體不利的健康影響因素。
寶亞奇堅(jiān)信,隨著人們對(duì)重金屬污染的愈發(fā)重視和以寶亞奇為代表的眾多企業(yè)及各行各業(yè)眾多環(huán)保人士的積極參與,土壤問題將慢慢得以解決,環(huán)境治理的步伐將更快,人們的生活環(huán)境將會(huì)更加和諧。