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检测仪器在测定重金属的过程中发挥着巨大作用,科学技术的不断发展对现代仪器提出越来越高的要求,不仅要求测量仪器能够快速、精密、可靠的获取有关物质组分和含量,同时还具有操作简单、使用尽可能少的人力物力资源等,即逐渐要求现代仪器具有自动化、智能化、操作简单化以及对操作人员的要求大幅降低等特点。在常规的检测方法中,样品的前处理仍沿用传统 的方法 ,需要进行长时间的干燥 、去杂 、消解等复杂步骤,且大多需要手动操作来进行,由于其重复性工作多 、效率低 ,加上时效性较差 ,严重的制约了这类检测方法的推广应用。
目前,国内用于土壤待测样品自动处理的设备几乎处于空白的状态,迫切需要研制出具有自动化或半自动化功能的前处理平台和能够快速筛选提取浸提液的智能装备,检测仪器智能化是检测技术发展的必然趋势,对于较为智能化的光学类检测仪器而言,由于其昂贵的成本及操作费用大大限制了其应用,如何进一步降低这些仪器生产、操作成本也是检测技术发展的一个方向。
3.2检测结果精准化
从光学检测方法的使用到各种现代仪器联用,痕量土壤重金属的检出限逐渐降低,精准化程度大幅提高,测量的范围更广,大多研究者逐渐倾向于使用多种仪器联用法对重金属进行测定。
自 50 年代开始,仪器仪表取得了突破发展,60 年代测试技术的提高、计算机的引入,到 70 年代计算机多种算法的深入改进,再到 80、90 年代网络大面积兴起,到现在的微电子技术、计算机技术及人工神经网络等新 兴技术的巨大进步,实现了仪器检测精度从 mg/L到 μg / L 再到 ng / L的跨越,在精准测量领域内展开 了一场新的推动力革命。传感技术的发展为电化学分析法和生物学分析法提供了契机,各种适应复杂环境 ,灵敏度高的传感器 、电极应运而生 ,这些都为土壤重金属检测结果的精准化奠定了坚实的基础。对于检测结果精准度要求的提高将促使着传感器向着更高精准度、灵敏度、低成本和较强适应环境能力的方向上发展。
对于新型检测技术如高光谱、太赫兹等,为土壤重金属研究发展带来了新的活力,它的优点是 实现快速 、无损坏 、大面积检测 ,同时具有直接性 、真实性及实用性 ,且该法较容易重复验证 ,能较大幅度缩短实验周期,这些优点都是其他检测方法无法比拟的。
当前研究热点大多集中在高光谱遥感探测及生物发光技术检测方面,这些新观点有一定的创新性,具有一定的理论意义,但由于这些技术大多仍处于试验、测试阶段,且其大多是估计值而并非准确值,精确度有待验证,研究思路可以借鉴但是该类技术的推广应用仍需要进一步的研究和相关实验验证,如何提高其精准度是相关研究人员需要重点研究的问题。
3.3检测技术综合化
遥感、磁学及基因等相关技术的快速发展,使得土壤重金属检测技术的综合化的可能性得以实现。
目前 ,基于遥感技术 、全球定位系统 、环境磁学及其他科学手段能做到的仅仅是大面积、快速预估土壤重金属的含量,而不能做到较为精确的程度,进一步 精准化是科研人员研究的热点。而在当前的情况下,传统以及新型检测方法都有一定的不足之处,如何把两种或者多种检测方法结合起来使用应当是相关研究人员重视的问题。在实际检测过程中可以应用遥感技术、便携式光学仪器、电化学生物传感器等对突发污染事件或者样品土壤进行初步的快速检测,然后采用传统检测方法进行实验室检测确认,这样可以使得检测效率和精确度大大提高。
如何实现检测技术的进一步综合化可能成为今后土壤重金属检测技术发展的一个非常重要方向。
4结束语
对于实际问题的研究需求,采用不同的方法进行研究是比较合理的选择。对于目前的研究现状来说,土壤重金属检测的主流方法还是光学检测方法、电化学检测方法等常规检测方法,但是随着人们对重金属检测技术的不断研究以及对重金属测试物理机理更深入的认识,势必引起检测技术的不断发展、改进和完善,使得土壤重金属检测技术朝着快速化、低成本化 、自动化 、智能化 、综合化以及高普适性的方向发展,最终会形成完备的检测方法。
土壤重金属的检测方法作为研究土壤问题的工具,对于土壤污染问题的研究至关重要。
随着科学技术的不断发展,其总体是向高光谱遥感、环境磁学、太赫兹光及基因技术等具有高普适应性的方向发展,但就技术本身的发展趋势而言,是向更高精度的微观探索技术和节约时间、成本的中观及宏观检测技术的方向上发展。
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