农村生态环境污染快速检测技术研究及应用

刘小东      高淼

辽宁北方陆海环境检验监测有限公司   辽宁 营口  115007

摘要：农村生态环境是维系我国农业生产、农民生活和乡村可持续发展的基础。伴随着工业化、城镇化的发展以及农业生产经营方式的转变，农村地区环境污染问题越来越复杂，越来越严重。传统的环境监测方法存在着周期长、成本高、需要实验室、不能满足现场即时决策的要求等缺点。因此研发、推广和应用适合农村实际情况的生态环境污染快速检测技术，对实现污染源精准识别、污染过程实时监控、环境风险早期预警、污染防治措施科学制定具有极其重要的现实意义。

关键词：农村；生态环境；污染；检测技术

为了实现农村生态环境可持续发展，本文在分析农村生态环境水污染、土地污染、生活垃圾与废弃物污染状况的基础上，研究重金属、亚硝酸盐和农药残留的快速检测技术原理与方法，并从组织领导、检测流程和责任制度三个方面提出技术应用策略，以期通过跨学科评估机制的建立、检测标准的规范及责任体系的完善显著提升农村生态环境监测及污染治理水平。

1农村生态环境污染的类型分析

农村生态环境污染有来源多、类型杂、影响大的特点。其污染类型可以归纳为水体污染、土地污染、生活垃圾和废弃物污染三大类，三者相互联系，共同构成对农村生态系统及人体健康的复合性威胁。

1.1水污染

农村水污染属于目前比较突出的环境问题之一，其污染源具有分散性、隐蔽性以及复杂性的特点。首要的污染源是农业面源污染，化肥过量、不合理施用造成大量的氮、磷等营养元素随地表径流、农田排水进入沟渠、河流、湖泊，引起水体富营养化，藻类爆发，水体缺氧，水生生态系统退化。其次，农药的大量使用造成有机磷、有机氯、拟除虫菊酯等农药残留通过淋溶、径流等途径进入地表水和浅层地下水，给饮用水安全、水生生物造成慢性毒性危害。畜禽养殖废弃物，尤其是规模化养殖场排放的粪污中含有的高浓度有机物、病原微生物、抗生素、重金属等，若不经过有效地处理就排入水体中，会造成水质急剧恶化。农村地区生活污水收集和处理设施不健全，洗涤剂、人畜粪尿等污染物直接排放，部分乡村企业废水不达标排放，都加重了水体污染负荷。地下水是很多农村地区的重要饮用水源，但同样也受到硝酸盐、硬度、微量有毒污染物渗透的威胁。

1.2土地污染

农村土地污染具有累积性、滞后性、难恢复性，对农产品质量安全和土壤生态功能造成影响。重金属污染是土地污染的主要问题，主要来自灌溉用污水、含重金属的大气沉降、不合格的污泥农用、历史遗留的工矿污染。镉、汞、砷、铅、铬等重金属在土壤里不断累积，被作物吸收进入食物链，最终危害人体健康。农药污染是由长期大量施用农药，使一些持久性有机污染物残留在土壤里，破坏土壤微生物群落结构，影响土壤酶活性，降低土壤肥力造成的。农用塑料薄膜的大量使用造成了严重的白色污染，不能降解的塑料残片破坏土壤结构，阻碍水分和养分的运移，影响作物根系的生长。另外，畜禽养殖粪便未经无害化处理直接还田，会造成土壤中盐分、病原菌、抗生素和重金属的二次污染。

1.3生活垃圾与废弃物污染

随着农村生活水平的提高和消费方式的变化，生活垃圾产生量急剧增加，而且成分越来越复杂。传统可降解的厨余、草木灰等比例下降，塑料、玻璃、金属、废电池、过期药品等不可降解或者有害垃圾比例明显上升。由于垃圾收集、转运和处理体系不健全，大量的生活垃圾被随意弃置在房前屋后、河塘沟渠或者简单露天焚烧，造成土地占用、景观破坏的同时，在雨水淋滤的作用下会渗出有害的渗滤液污染水体和土壤，焚烧时还会产生二噁英等有毒气体污染大气。农业生产废弃物，作物秸秆、废弃果蔬、农资包装物等，如果处置不当，也会成为污染源。尤其是农药、化肥包装袋、瓶随意丢弃，其内残留物直接进入环境，构成潜在风险。

2农村生态环境污染快速检测技术的应用实践

对于上面提到的污染类型，快速检测技术因为便携、高效、成本低、适用于现场筛查等特点，在农村环境监测领域有着广泛的应用前景。

2.1重金属快速检测技术

重金属快速检测技术主要是指在水样、土壤提取液中痕量重金属离子的现场快速定性、半定量分析。目前应用最广泛的主要有如下几类：一是试纸比色法，其原理是将特定显色剂负载到试纸上，与样品中目标重金属离子发生特征显色反应，通过颜色深浅和标准比色卡对比来判断。该方法操作简单、成本低、适合做砷、汞、铅、镉等重金属的初步筛查，但是灵敏度和准确度较低，容易受干扰离子的影响。第二类为电化学传感器技术，比如阳极溶出伏安法，通过预富集和溶出步骤可以高灵敏度地检测铜、铅、镉、锌等重金属离子。现代便携式电化学分析仪集成了微型化的三电极系统和信号处理单元，配合一次性或者可抛弃的传感器芯片，可以在几分钟内得到检测结果，检测限可以达到微克每升级甚至更低，在实际水质和土壤浸出液筛查中已经发挥作用。三是以X射线荧光光谱为基础的便携式分析仪，主要对土壤中重金属的固体样品进行现场无损筛查。该技术通过测量样品受到X射线激发后产生的特征荧光光谱来定性定量分析元素的组成，可以在几分钟内同时分析多种重金属，但是设备成本较高，对样品均匀性及前处理要求较高。

2.2亚硝酸盐快速检测技术

亚硝酸盐是用来反映水体受生活污水、养殖废水或化肥污染程度的重要指标，也是强致癌物亚硝胺的前体物。其快速检测技术成熟且多样化。最经典的格里斯试剂比色法，衍生出的预制试剂管或者试剂包形式，操作者只需按比例加入水样，混匀后静置，通过与标准色阶对比即可判定亚硝酸盐浓度范围。该法操作简单，成本低，是基层现场常用的检测方法。基于光度原理的便携式余氯、多参数水质测定仪一般都内置了亚硝酸盐检测程序，使用预制试剂包，在仪器中完成显色反应后自动读数，提高了检测的客观性、准确性。离子选择性电极法也是一种可行的快速检测途径，通过测量亚硝酸根离子选择性电极产生的电位响应来测定浓度，响应速度快，可连续测量，但是电极维护和校准要求较高。

2.3农药快速检测技术

农药快速检测技术主要是免疫分析原理和生物传感原理。酶联免疫吸附测定法的快速检测卡或者试剂盒，是目前应用最广泛的农药残留现场筛查工具。该技术利用抗原抗体的特异性结合反应，采用竞争法原理，在试纸条上形成肉眼可见的条带变化来判定样品中是否含有特定农药以及是否超标。该方法特异性强、操作简便、不需要复杂的仪器，适合对蔬菜、水果、水样中的农药残留进行大批量初筛。生物传感器技术把生物识别元件和物理化学换能器结合在一起，当样品中农药抑制酶活性时，会引起光、电等信号的变化，从而实现对农药的定量或者半定量检测。该类传感器正朝着微型化、集成化、多通道检测的方向发展，可以实现更快、更灵敏的现场分析。另外一些利用显色反应的速测卡，对某种农药类别也具有快速的定性筛查作用。

3农村生态环境污染快速检测技术应用策略

把先进的快速检测技术有效地应用到广袤的、条件各异的农村地区，需要系统的策略支持，不能只停留在技术层面，而应该涉及组织、流程和制度等各个方面。

3.1加强组织领导

有效地组织领导是技术推广应用的基本保证。首先要明确各级政府对农村环境监测和快速检测能力建设的主导责任，将其纳入乡村振兴战略和生态环境保护考核体系。县级生态环境、农业农村部门要牵头制定本区域农村环境快速监测网络建设规划，确定阶段性目标和重点任务。第二，建立多部门协同联动机制，整合生态环境、农业农村、水利、卫生健康、住建等部门的资源和需求，避免重复建设与监测盲区。鼓励采用购买服务、合作共建等形式，引导第三方检测机构、科研院所、技术企业等参与农村环境快速检测服务供给和技术培训。最后要加强基层能力建设，在乡镇或者中心村设立环境监测点，配备必要的快速检测设备以及受过专门培训的兼职人员，形成覆盖重点区域、敏感目标的监测网络。

3.2规范检测流程

规范化的检测流程是保证快速检测结果准确、可比较、具有法律效力的关键因素。一是建立标准操作程序，根据不同的快速检测技术设备，制定详细的、易于理解的样品采集、保存、前处理、检测操作、结果判读、数据记录的规程，形成标准化作业指导书。样品采集要具有代表性，防止交叉污染。二是要强化质量控制，定时使用标准物质或者质控样品对快速检测方法进行验证和校准，建立设备定期维护和检定制度。对筛查出的阳性或者疑似超标样品，要建立规范的留样和复核送检制度，由有资质的实验室用标准方法进行确认分析。三要推进信息化管理，开发或者使用已有的移动应用平台，实现检测任务电子化派发、现场检测数据实时上传、地理信息标注和初步统计分析，提高监测工作的工作效率和透明度，为大数据分析和管理决策提供支持。

3.3不断完善行之有效的责任制度

健全并落实好责任制度，才能保证技术应用的健康发展。首要的是落实污染源主体责任，按照相关法律法规的规定，明确农业生产者、养殖户、乡村企业等在污染防治、自行监测方面的责任，鼓励其配备简易快速检测设备进行自查。第二，细化属地监管责任，把环境快速监测任务完成情况、发现问题处理情况等纳入乡镇、村级的考核当中。其次要建立检测人员持证上岗、能力认证制度，保证操作人员具有相应的技能和知识。最后要建立监测数据质量责任追溯制度，明确采样、报告等各个环节的责任人，对数据造假、违规操作等行为进行严厉的处罚。同时建立有效的激励机制，对在快速监测与应用中表现突出的集体和个人予以表彰，对积极采用清洁技术并配合监测的农户或者企业给予政策倾斜。

4结语

农村生态环境污染快速检测技术研究、应用与推广，是对当前农村复杂环境问题进行应对，弥补传统监测手段的不足，实现环境治理精准化、现代化的重要突破口。随着纳米技术、物联网、人工智能等新兴科技的融合渗透，农村生态环境快速检测技术必然要向更高的灵敏度、更智能化、更集成网络化方向发展，为美丽乡村绿水青山的守护、农产品质量安全的保障、农业农村可持续发展筑起更加牢固的技术防线和管理基石。

参考文献

[1]刘金朝.农村生态环境污染快速检测技术研究及应用[J].新农民,2025,(35):101-103.

[2]徐璐.生态环境污染快速检测技术及其应用研究[J].皮革制作与环保科技,2025,6(21):45-47.

[3]刘静,赵妞,李小翠.生态环境污染快速检测技术应用中的问题及对策[J].大众标准化,2025,(08):190-192.

[4]王立瑢.生态环境污染快速检测技术及其应用分析[J].皮革制作与环保科技,2024,5(24):68-70.

[5]刘刚.节能环保视域下农村生态环境污染快速检测技术研究[J].皮革制作与环保科技,2023,4(20):100-101+104.

...