环境检测

农田土壤重金属污染直接威胁农产品安全与生态健康，而准确检测的关键在于科学的采样方法与合理的指标选择。采样是数据真实性的基础，需覆盖重金属可能富集的区域；检测指标则聚焦高风险污染物，指引风险评估方向。本文围绕这两大核心，详解具体操作与指标内涵，为农田土壤重金属检测提供实用参考。

农田土壤重金属检测的采样准备

采样前需收集农田基础资料：包括土壤类型（如水稻土、褐土）、种植历史（近5年作物种类、施肥情况）、灌溉水源（是否来自污染河流）、周边污染来源（如工厂、公路距离）。这些资料能预判重金属富集区域，提高采样针对性。

工具需选无重金属污染材质：采样器用不锈钢或聚四氟乙烯，样品容器用干净聚乙烯袋/广口瓶（提前用去离子水冲洗晾干）；还需准备GPS（记录经纬度）、标签（标注编号、日期、深度）、聚乙烯手套（避免汗液污染）。

人员培训需注意细节：采样时不能吸烟、吃东西，避免外来污染物；用采样器前需用待采土壤擦拭工具，去除前一个点的残留；若工具接触金属物品，需重新清理。

提前规划路线：根据面积和地形确定密度（平原每10亩1个点，丘陵每5亩1个点），避开田埂、肥料堆等异常区域，覆盖灌溉入口、施肥集中区等关键位置。

农田土壤采样的布点方法

对角线法适用于5亩内、形状规则的农田：从一角到对角画直线，均匀设5-7个点，适合土壤均匀的稻田或菜地。

梅花点法适用于5-10亩、土壤均匀的农田：将农田分成4象限，中心加4个象限中心共5个点，布点简单高效。

棋盘式法适用于10亩以上、土壤异质的农田：划等距方格（如10米×10米），每个方格中心设点（10-20个），覆盖更多土壤类型。

蛇形法适用于狭长或污染不均的农田：沿“S”形路线布点，避免遗漏边缘或污染区，每20米设1个点，追踪污染范围。

布点需避开异常区域（如路边、垃圾堆积处），若曾有污染事件（如农药泄漏），需在污染区增加密度（每2米1个点）。

农田土壤的采样深度与样品量控制

采样深度对应根系分布：一般耕地（小麦、蔬菜）取0-20cm耕作层（重金属易富集）；果园/多年生作物取0-40cm（根系更深）；水稻田取0-15cm耕作层（避免犁底层，若长期灌污水需加测15-30cm深层）。

样品量遵循“多点混合、缩分均匀”：每个点采1-2kg新鲜土，将多个子样倒在塑料布上混合，用四分法缩分（堆圆锥、压平划十字，去对角两份）至500-1000g（满足检测量）。

避免采集过湿/过干土壤：刚下雨的农田土壤易结块，不利混合；太干的土壤可喷少量去离子水（不超过10%重量），但不能过多（防止重金属溶解）。

去除杂质：用2mm尼龙筛筛除石块、植物残体、肥料颗粒，确保样品均匀；不能含外源污染物（如塑料碎片、金属屑）。

农田土壤样品的现场处理与保存

现场立即处理：采样后捡出杂质，混合均匀并缩分；若无法即时缩分，装密封聚乙烯袋（防水分蒸发结块）。

分重金属保存：汞需用带盖广口瓶，加5mL 1:1盐酸固定（防挥发）；砷需干燥保存（避免形态变化）；镉、铅等稳定重金属用聚乙烯袋密封，阴凉处存放。

运输需低温：样品装保温箱（4℃左右），加冰袋防暴晒；24小时内送达实验室，避免挤压（防止袋破样品损失）。

实验室处理：到样后立即晾干（通风橱内，不暴晒），玛瑙研钵磨至过100目筛（测全量）；有效态重金属需用新鲜土尽快分析（晾干会改变含量）。

农田土壤重金属检测的核心指标（一）：镉（Cd）与铅（Pb）

镉是“五毒”重金属之首：主要来自工业废水、磷肥（含Cd 1-5mg/kg）、污泥农用。土壤Cd超0.3mg/kg（GB 15618-2018）时，水稻糙米Cd易超0.2mg/kg（GB 2762-2017），引发“镉大米”问题。

镉检测用石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS，检出限0.01mg/kg）或电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS，检出限0.001mg/kg），需用硝酸-氢氟酸-高氯酸消解（确保全量释放）。

铅主要来自汽车尾气、工业废气、油漆：土壤中Pb迁移弱，但易被蔬菜（菠菜、芹菜）吸收，积累在茎叶中，影响人体造血系统（尤其儿童）。

铅检测用火焰原子吸收光谱法（FAAS，检出限0.5mg/kg）或电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES，检出限0.1mg/kg），需强氧化性酸消解（硝酸+高氯酸），避免有机质结合的Pb未释放。

农田土壤重金属检测的核心指标（二）：铬（Cr）与砷（As）

铬的毒性取决于形态：Cr(Ⅲ)是必需微量元素（低毒），Cr(Ⅵ)强氧化、致癌，来自皮革厂铬鞣废水、电镀废水。土壤Cr超200mg/kg（GB 15618-2018）时，作物易吸收Cr(Ⅵ)。

铬检测需区分总Cr与Cr(Ⅵ)：总Cr用FAAS或ICP-OES；Cr(Ⅵ)用二苯碳酰二肼分光光度法（碱性溶液提取，生成紫红色络合物测吸光度）。

砷来自矿山废水、农药（砷酸铅）：易被水稻吸收，土壤As超30mg/kg时，糙米As易超0.5mg/kg（GB 2762-2017），长期食用增加皮肤癌、肺癌风险。

砷检测用氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS，检出限0.01mg/kg）或ICP-MS（检出限0.001mg/kg），需硝酸-硫酸-高氯酸消解（将As转化为可测形态）。

农田土壤重金属检测的核心指标（三）：汞（Hg）与铜（Cu）、锌（Zn）

汞是强神经毒性重金属：来自氯碱工业、汞矿开采、有机汞农药。土壤Hg超0.5mg/kg时，水稻糙米Hg易超0.02mg/kg（GB 2762-2017），引发“水俣病”（神经损伤）。

汞检测用冷原子吸收光谱法（CVAAS，检出限0.001mg/kg）或原子荧光光谱法（AFS，检出限0.0005mg/kg），需硝酸-硫酸消解（加SnCl2还原Hg(Ⅱ)为Hg(0)）。

铜、锌是必需元素但过量有害：Cu超100mg/kg、Zn超200mg/kg时，抑制作物根系生长（如蔬菜烂根），来源是硫酸铜肥料、波尔多液农药、畜禽粪便（饲料添加的Cu、Zn未吸收）。

铜、锌检测用FAAS（Cu检出限0.5mg/kg、Zn 0.1mg/kg）或ICP-OES（Cu 0.1mg/kg、Zn 0.05mg/kg），能同时测两种元素，效率高。

农田土壤重金属检测指标的选择依据

参考国家标准：优先选GB 15618-2018规定的8项指标（镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、镍），这是农用地土壤风险管控的基础。

按作物选：水稻重点测Cd、Hg、As（吸收能力强）；蔬菜重点测Pb、Cu（易积累在茎叶）；果树重点测Cr、Zn（根系深）。

按污染来源选：周边有电镀厂测Cr(Ⅵ)；有矿山测Pb、Cd、As；用含Hg农药测Hg；施畜禽粪便测Cu、Zn。

按土壤类型选：酸性土（pH<5.5）测Cd、Pb（活性高）；碱性土（pH>7.5）测Cr(Ⅵ)（活性高）；水稻土测As形态（As(Ⅲ)活性高）。

指标需按需选择，避免冗余：若周边新增工厂（如电镀厂），及时加测Cr；若长期施粪肥，定期测Cu、Zn，控制检测成本。