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光谱法
光谱法主要包括原子吸收光谱法、原子荧光光谱法和电感耦合等离子体法。其中前二者检测的基本组件构成相同,分光系统、检测系统完全相同,见图1。
（1） 原子吸收光谱法
原子吸收光谱法是基于气态的原子外层电子对紫外光和可见光进行吸收为基础的分析方法。因此样品需要原子化,即通过原子化器提供合适的能量将试样中的被测元素转变为处于基态的原子。根据原子化器的作用不同将原子吸收光谱法分为火焰原子吸收光谱法( FAAS) 、石墨炉原子吸收光谱法( GFASS) 、冷原子吸收光谱法( CVASS) 和电热原子吸收光谱法( ETAAS) 。而原子吸收光谱法的技术和分析方法成熟,几乎涵盖了所有元素分析的领域。但是多种元素必须用相应的光源进行原子激发,而环境中的水含有大量不同种类的离子,分析物离子含量往往较低。给检测带来一定的困难。因此样品需要预处理,提高灵敏度和准确度,例如溶剂萃取、浊点萃取、固相萃取、电沉积、协同沉淀、膜过滤方法。固相萃取操作方便,且相比较液液萃取,有机试剂用量大为减少。Wadhwa等用FAAS 检测水中的铜和铅,以聚丁酸-b-聚乙二酸为吸附剂,用固相萃取的方法对样品进行富集。不仅消除钾、钠、铜、铅、铁、镍和锰等重金属离子和Cl-、SO42-离子的干扰,使回收率≥95%,同时使得吸附剂可以重复使用250 次,呈现较好的检测重复性。Ebrahimzadeh等以2-氨基吡啶作为Pb的模板制备印迹聚合物
作为固相萃取中的固相,富集蒸馏水、自来水以及海水中铅。该法对相同电荷和半径类似的离子均有很高的特异性,4 000 倍铅浓度的K+、Na+ 和1 000倍铅浓度的Mg2+、Ca2+、Co2+、Ni2+条件下铅的回收率在94. 9% —— 99%,有效减少其他离子的干扰。适用于环境中的水样检测。但是固相萃取吸附和洗脱操作比较耗时,且待测水样须过滤,否则可能发生堵塞影响实际水样中重金属离子的富集。而利用纳米磁性颗粒作为固相萃取中的吸附剂目前得到了一定应用。纳米颗粒突出的原子基团易和金属离子螯合,利用材料的磁性,分离和浓缩比其他的固相萃取方法简单、方便、快捷。但是这种裸露的纳米材料没有特异性,易受干扰离子的影响。所以需要改性,即对其表面进行修饰。现研究有对磁性颗粒Fe3O4修饰十六烷基三甲氧基溴化铵,对磁铁矿纳米粒子修饰了丁二酮肟合钴/十二烷基硫酸钠氧化铝,在氧化三铁纳米颗粒上包覆修饰锌试剂的二氧化硅,提高了其专一性,取得了良好的检测效果。
（2）原子荧光光谱法
原子荧光光谱法是对原子在辐射能激发下发射的荧光强度进行定量分析的发射光谱分析法。该法具有很高的灵敏度,且能进行多元素同时测定。但是存在荧光猝灭效应、散射光的干扰、用于复杂基体的样品测定比较困难等问题,因此通常需对分析样品进行分离纯化。
Guzman-Mar 等联合分子筛层析和原子荧光光谱法检测了环境水样中的无机汞、甲基汞和乙基汞。利用分子筛层析有效分离不同状态的汞,紫外光辐射氧化,在酸性条件下被氯化亚锡还原成原子化用于荧光检测。该分离方法高效,解决了传统高效液相色谱法流动相和固定相之间传质慢以及反压不断上升的问题,分离时间仅需10 min,检测限分别为0.11,0.03,0.09 μg /L,相对标准偏差为2. 4% ——4. 0%,回收率> 96%,符合并提高了环境检测的要求并提高了检测效率。Wu 等以吡咯烷二硫代氨基甲酸铵作为固相萃取柱的表面吸附剂结合原子荧光联用检测自然界中水样中的As3+和Sb3+。检测限分别为0. 003 8,0. 002 1 μg /L,优于ICP-MS 法。相对标准偏差< 5%,检测具有很好的重复性。Zhou等用原子荧光法检测水样中的铅前,用分散液液微萃取的方法处理获得0. 000 95 μg/L的检测限以及92. 9% —— 97. 4%的回收率,且绝大多数离子不影响铅的富集( Cu2+ 和Ni2+略有影响) 。这使得该法能够应用的废水中铅的检测。该法消耗有机试剂少,是一种环境友好型的检测手段。
（3）电感耦合等离子体法
电感耦合等离子体法测定水中的重金属主要包括电感耦合等离子体质谱法( ICP-MS) 法和电感耦合等离子发射光谱法( ICP-AES) 。前者是利用电感耦合等离子体使样品原子化,待测金属元素进入质谱,通过测定荷质比进行定性和定量分析; 后者是利用高频电流产生的高温将反应气加热并电离,利用元素发出的特征谱线进行测定。检测流程见图2。电感耦合等离子体法可以对多种元素同时进行检测。
Ardini等通过向海水样品加入氨和氢氧化镁,调节pH,使预检测的元素Cr、Fe、Mn、Pb和Zn沉积,然后将沉淀溶解再进行ICP-MS 检测,检测限分别为0.001,0.0056,0.00055,0.0004,0. 012 μg /L,标准偏差在3%——16%。该法检测简单、迅速、成本低,并且具有较好的精确度,良好的实用价值。但是该法对沉淀不敏感的元素如Cd、Co不适合。因此更广泛的应用有待进一步的研究。Chen等将阳离子交换色谱和ICP-MS 联用,检测海水和海鱼中的汞。检测限分别为0.019,0.027,0.031,0.022 μg /L。相对标准偏差< 3%,回收率为96% —— 102%,该法分离不同状态的汞速度快,比一般的分离方法快2 倍,因此不仅提高检测效率,减少流动相用量,同时也降低了联合检测时ICP-MS中Ar的消耗,满足绿色检测中环保高效的要求。Escudero等采用液液微萃取的方法,先让待测元素铊和氯离子结合形成[TlCl4]-,用十四烷基( 三己基) 氯化鏻离子溶液作为萃取剂提取[TlCl4]-,最后再加入*和乙醇。使富含铊( I) 的上层水相和富含铊(III) 的有机分离进而用来ICP-MS 检测。检测限为0.000 4 μg/L,相对标准偏差分别为1.3%,1.5%,目前该法应用到河水和自来水中的检测,对铊的回收率> 95%。该法分离速度快,且消耗有机试剂少,是一种值得开发应用的技术。Yilmaz等以Cu2+为模板离子,硫代甲基丙烯酰胺为功能单体制备Cu2+离子印迹聚合物,特异性的结合海水中的Cu2+。模板的特异性结合使得该法能够有效纯化样品,排除Cd、Co、Cr、Fe、Mn、Ni、Pb、Zn 的干扰。检测限为0.4 μg /L,相对标准偏差是3.2%,回收率是91% —— 96%。离子印迹聚合物稳定且可以重复使用,该法检测限适合检测复杂样品中的Cu2+。
电化学法
电化学法主要为溶出伏安法( DPASV) 。该法是利用两个电极在一定电压条件下,先将溶液中的待测元素还原使其电沉积,再通入反向电压,使沉积在电极表面的重金属离子氧化溶解,形成峰电流,电流大小和被测金属离子浓度成正比。有的虽然能够达到检测要求,但是通电时间较长。Chen 等用铋涂层多孔碳电极检测自然界中水样中Pb2+和Cd2+。仅耗时5 min 即可实现,Pb2+和Cd2+ 0.03,0.34 μg/L的检测限。该法操作简单,但Cu2+能和Bi3+ 争夺电极表面位点对结果产生干扰。Es'haghi等[19]将溶胶-凝胶技术融合到传统固相微萃取技术( SPME) ,使用中空纤维作为固定相,利用其内部的多孔性以及材质的硬度和吸附性对水样中痕量重金属进行富集铅和镉,然后进行DPASV检测。检测限相对一般的溶出伏安法得到大幅度提高,分别为0. 015,0.012 μg/L,富集倍数达2 440 倍以上。但是分离待测元素需耗时1 h。Wei 等用氨气等离子体处理多壁碳纳米管,该碳纳米管能够捕获金属离子并同时作为电极进行检测。在不同的反向电压下检测水中的Zn2+、Cd2+、Cu2+、Hg2+。该处理使得检测限分别为0.0,0.003,0.014,0.028 8 μg/L,远远超出国家饮用水检测标准要求,耗时仅150 s,优于法。
生物化学法
（1）酶抑制法
重金属离子和酶活中心的活性部位结合,占据部分活性位点,引发酶活力的降低,从而影响酶和底物的反应。反应变化和重金属的含量具有相关性,可达到良好的检测效果,检测限比光谱法和电化学法偏低,但其能够达到国家标准检测要求。目前已有过氧化氢酶、葡萄糖氧化酶、脲酶、磷酸酯酶用于重金属的检测,但是酶的种类仍需要开发。Guo等利用Cu2+对醇氧化酶活性的抑制作用,结合甲醇被醇氧化酶催化产生的过氧化氢能够使碲化镉量子点荧光信号降低,实现Cu2+的检测。检测限为0. 176 μg /L。在实际应用中比较该法和ICP 法对废水、农业灌溉用水、湖水中的铜的检测,回收率均在93.3%——103.6%,相对标准偏差均<5%。因此该法可作为环境水样中Cu 的一种快速检测的可靠方法。
（2）核酸适配体检测法
利用核酸适配体检测重金属是近年来研究的热点。核酸适配体检测重金属具有较好的检测稳定性、检测成本低、适配体序列自行设计的广泛应用性。目前,基于功能核酸的Hg2+、Cu2+、Pb2+、K+的传感器都已经有一些文献报道。曹阳利用修饰有荧光基团的适配体与Ag + 发生特异性的结合,生成C-Ag-C 的双链结构,避免了石墨烯对单链DNA 上荧光基团的猝灭作用,提高了荧光信号噪比,对Ag+的检测限可达2.5 μg/L。Chung 等将富含G 碱基和T 碱基的DNA 序列固定在纳米金表面上,检测体液中Pb2+和Hg2+。该法较好的固定游离在水溶液中的DNA,从而有效的降低DNA 的降解,并且在较宽的波长范围里纳米金颗粒具有较优的荧光猝灭效率。结果表明,即使在DNA 酶存在的条件下,能够同时检测水溶液中的Pb2+、Hg2+。检测限分别为0. 026,0.024 μg/L。在体液富含K+和Na+条件下,检测仍不受影响。Chen 等将固定有大量适配体的纳米金作为电传感元件,检测湖水中的Cu2+。检测限达到6.4×10-6 μg/L,检测限极低。但Ca2+、Co2+、Mg2+、Ni2+、Pb2+、Sn2+、Zn2+对电化学检测信号干扰率在10%左右,因此抗干扰率有待提高。
（3）免疫检测技术
免疫检测技术是基于抗原抗体特异性反应建立起来的一种生物化学分析方法。重金属免疫检测技术的检测速度快、灵敏度高、特异性强,检测的精确度主要取决于抗体和抗原之间的结合程度。但金属离子很难直接作为抗原结合抗体,它需要螯合剂,通过螯合剂再结合蛋白质进而引起免疫反应得到相应的抗体。因此,开发新型螯合剂并筛选出特异性好的单克隆抗体随着近几年化学、重组单克隆抗体和基因重组科学的发展得到不断改进。
Zhou 等用酶联免疫吸附法检测矿泉水、自来水和湖水中的Hg2+、Pb2+、Cd2+离子。该法将3种重金属完全抗原和3 条单克隆抗体放在一个ELISA 系统中,创新的实现了对这3 种金属离子一次性的检测,检测限分别为5.48,0. 807,1.776 μg/L,回收率> 92%。和ICP-MS 相比具有与之媲美的检测效果。在免疫检测基础上发展的金标法在水溶液中重金属检测近些年得到广泛关注。Liu 等通过纳米金离子包被单克隆抗体制备出的金标试纸能够快速、准确的检测水和血清样品中的铬离子。将抗Cr3+-EDTA 单克隆抗体标记到金颗粒后,包被于玻璃纤维上,同时把Cr3+ -EDTA-BSA抗原毓羊抗鼠IgG二抗分别结合于硝酸纤维薄膜上作为检测线和质控线。通过表面颜色观察到的最低检测浓度达50 μg /L。将试纸条改进,加入一个阅读器,最低检测限为5 μg/L。该法还能够分别检测出三价和六价铬,对其他离子具有抗干扰能力。在37 ℃条件下可保存使用84 d,表现了较好的稳定性。检测时间仅耗时不到5 min。因此是一例检测重金属的成功应用。Zhou 等制备的金标试纸能够同时检测水样中的Hg2+、Cd2+、Pb2+ ,用肉眼观察试纸颜色的检测限分别为1. 6,0.67,1.2 μg /L,检测时间<10 min。较检测效果好,且同时可以检测3 种金属。但是保存条件较之严格,需在4 ℃条件下,可存贮8 周。Zhu 等创新设计的胶体金垫是纳米金和富含T 碱基的适配体的探针,利用该适配体特异性结合Hg2+,形成的空间结构改变纳米金的颜色,在纸条上有颜色显示,对饮用水中的Hg2+检测限达0.005 μg/L,极大的改善一般金标试纸检测汞检测限,并且在100 μg/L 干扰离子条件下检测不受影响。同时适配体相对于抗体稳定,因此该法较中金标试纸优。
1. 《食品科学》2015年第36卷第10期2. 《食品科技》2012年第36卷第6期3. 《营养学报》2013年第35卷第4期4. 《食品与营养研究》2014年第2期明确结论：《我爱喝水》参考文献共有4篇。解释原因：这4篇文献都是对于水的营养、安全、生产等方面的研究和探讨，与《我爱喝水》中所呈现的主题密切相关。内容延伸：此外，还可以通过在学术搜索引擎中输入相关关键词，继续寻找更多相关的研究文献来增加对水的了解。
快速检测方法很多方法一，使用便携式仪器检测方法二，使用试纸法快速检测水中重金属方法三，检测重金属污染程度的可能性.在CA培养基内分别加入不同浓度的锌、铜、铅等重金属,再将水霉菌菌株移至此些培养基上培养.由实验结果得知,培养基内含500 ppm硫酸锌、40 ppm硫酸铜与500ppm硝酸铅时,皆会使水霉无法生长；而含有450 ppm硫酸锌、30 ppm硫酸铜与450ppm硝酸铅时,水霉虽生长不佳,但仍可生长、繁殖. 由于水霉菌在适当湿度、温度并提供适量光照的环境下生长十分快速,约1～2日,所以可以十分快速检验水中重金属的含量,加上菌株容易取得、培养材料十分便宜,因此,利用水霉或检测水中水霉含量即可作为检测重金属污染程度一项十分经济、快速、简便且准确的参考指标之一.至于有关水霉菌对各种重金属的灵敏度与如何推广应用水霉来检测水中,甚至土壤中重金属污染程度则有待进一步试验和改善.
重金属指的是密度在5以上的金属,如金、银、铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬和汞等45种。从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属，也指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等。目前最引起人们注意的是汞、镉、铬等。重金属随废水排出时，即使浓度很小，也可能造成危害。由重金属造成的环境污染称为重金属污染。 重金属污染的特点表现在以下几方面： (1)水体中的某些重金属可在微生物作用下转化为毒性更强的金属化合物，如汞的甲基化作用就是其中典型例子； (2)生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用，在较高级生物体内成千万倍地富集起来，然后通过食物进入人体，在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒，危害人体健康； (3)在天然水体中只要有微量重金属即可产生毒性效应，一般重金属产生毒性的范围大约在1—10mg/L之间，毒性较强的金属如汞、镉等产生毒性的质量浓度范围在0．0l—0．001mg／L之间。重金属的污染有时会造成很大的危害．例如，日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病（镉污染）等公害病，都是由重金属污染引起的，所以．应严格防止重金属污染。 如汞中毒的临床表现有，全身症状为头痛、头昏、乏力、发热。口腔及消化道症状表现为齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓，口腔有臭味，并有恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻。皮肤接触可出现红色斑丘疹，以四肢及头面部分布较多。少数患者可有肾损害，个别严重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困难、绀紫等急性间质性肺炎的表现。重金属指比重大于5的金属（一般指密度大于4.5克每立方厘米的金属）。约有45种，一般都是属于过渡元素。如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素，但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须，而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。 例如，汞中毒的临床表现有：全身症状为头痛、头昏、乏力、发热。口腔及消化道症状表现为齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓，口腔有臭味，并有恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻。皮肤接触可出现红色斑丘疹，以四肢及头面部分布较多。少数患者可有肾损害，个别严重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困难、绀紫等急性间质性肺炎的表现。 重金属中毒会使体内的蛋白质凝固，这个你可以从高三的化学书看到。如果轻微中毒就大量喝牛奶。牛奶中的蛋白质会和重金属反应。这样不会损伤到你自身的身体机能。喝了以后还必须马上就医。 对什么是重金属，目前尚没有严格的统一定义，在环境污染方面所说的重金属主要是指汞（水银）、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。重金属不能被生物降解，相反却能在食物链的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后进入人体。重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒。重金属元素由于某些原因未经处理就被排入河流、湖泊或海洋，或者进入了土壤中，使得这些河流、湖泊、海洋和土壤受到污染，它们不能被生物降解。鱼类或贝类如果积累重金属而为人类所食，或者重金属被稻谷、小麦等农作物所吸收被人类食用，重金属就会进入人体使人产生重金属中毒，轻则发生怪病（水俣病、骨痛病等），重者就会死亡。所以我们不要过量地进食海产，每次进食前一定要把海产彻底煮熟，以免吃入细菌。希望对你有帮助
重金属对土地影响1重金属指比重大于4或5的金属，约有45种，如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素，但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须，而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。如汞中毒的临床表现有，全身症状为头痛、头昏、乏力、发热。口腔及消化道症状表现为齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓，口腔有臭味，并有恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻。皮肤接触可出现红色斑丘疹，以四肢及头面部分布较多。少数患者可有肾损害，个别严重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困难、绀紫等急性间质性肺炎的表现。重金属中毒会使体内的蛋白质凝固,这个你可以从高三的化学书看到,如果轻微中毒,就大量喝牛奶,牛奶中的蛋白质会和重金属反应,这样不会损伤到你自身的身体机能,喝了以后马上就医2对什么是重金属，目前尚没有严格的统一定义，在环境污染方面所说的重金属主要是指汞（水银）、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。重金属不能被生物降解，相反却能在食物链的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后进入人体。重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒。重金属元素由于某些原因未经处理就被排入河流、湖泊或海洋，或者进入了土壤中，使得这些河流、湖泊、海洋和土壤受到污染，它们不能被生物降解。鱼类或贝类如果积累重金属而为人类所食，或者重金属被稻谷、小麦等农作物所吸收被人类食用，重金属就会进入人体使人产生重金属中毒，轻则发生怪病（水俣病、骨痛病等），重者就会死亡。所以我们不要过量地进食海产，每次进食前一定要把海产彻底煮熟，以免吃入细菌。重金属污染的特点是：(1)除被悬浮物带走的外，会因吸附沉淀 作用而富集于排污口附近的底泥中，成为长期的次生污染源；(2)水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物，导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来；(3)重金属的价态不同，其活性与毒性不同。其形态又随pH和氧化还原条件而转化。(4)在其危害环境方面的特点是：微量浓度即可产生毒性(一般为1～10毫克/升，汞、镉为0.01～0.001毫克/升)；在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如洋－甲基汞)；（5）可被 生物富集，通过食物链进入人体，造成慢性路线。亲硫重金属元素(汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等)与人体组织某些酶的巯基(-SH)有特别大的亲合力，能抑制酶的活性，亲铁元素(铁、镍)可在人体的肾、脾、肝内累积，抑制精氨酶的活性。六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂，可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶，导致高铁血红蛋白，可能致癌，过量的钒和锰(亲岩元素)则能损害神经系统的机能。重金属铅的危害一般认为血铅的相对安全标准不应超过10微克～14微克/升；长期接触铅化合物或吸入金属铅尘埃，都会引起不同程度的“铅中毒”病症(血清中铅浓度大于40微克/升)；人体吸入过多会危害人的神经系统、心脏和呼吸系统，导致不同程度的铅中毒；人体中，铅能与多种酶结合从而干扰有机体多方面的生理活动，导致对全身器官产生危害；儿童发生铅中毒的机会远远超过成年人；临床特点为剧烈的腹绞痛、贫血、中毒性肝病、中毒性肾病、多发性周围神经病。表现为头晕全身无力、肌肉关节酸痛、不能进食、便秘或腹泻、肝脏肿大、肝区压痛、黄疸、血压升高。医学检查：除铅中毒指标明显升高外，还会有胆红质升高、ALT升高、尿中可见红细胞、白细胞，尿仆胆原阳性、血色素和红细胞均下降。神经系统检查，可发现四肢末端呈手套袜子型感觉减退，肌肉萎缩及肌无力。重金属汞的危害急性汞中毒全身症状为头痛、头晕、乏力、低度发热、睡眠障碍、情绪激动、易兴奋等；呼吸道症状表现为胸闷、胸痛、气促、剧烈咳嗽、咳痰、呼吸困难；口腔炎可能在早期出现，有流涎、口渴、齿龈红肿、疼痛，在齿缘可见“汞线”，口腔黏膜肿胀、糜烂、溃疡，牙齿松动、脱落；胃肠道症状为恶心、呕吐、食欲不振、腹痛，有时出现腹泻，水样便或大便带血；汞对肾脏损伤，可造成肾小管上皮细胞坏死；出现浮肿、腰痛、尿少、甚至尿闭；尿蛋白阳性，尿中有红细胞、脱落上皮细胞等；尿汞明显增高；少数病人可出现皮炎，如红色丘疹、水疱疹、重疹者形成脓疱或糜烂。六价铬的危害饮用水中超标400倍时，会发生口角糜烂、腹泻、消化紊乱等症状；会使人呼吸急促，咳嗽气喘，短暂的心脏休克；造成肾脏、肝脏、神经系统和造血器官的毒性反应等。PBB、PBDE的特性具有生物累积性，在食物链中，这些物质可以通过脂质发生转移和生物富集；具有神经毒性，会对肝和神经系统及胎儿的发育造成毒害；会干扰甲状腺内分泌，可能致癌或引起生物性别错乱；废弃燃烧时产生HBr及二恶英Dioxin；在环境中能存在多年，甚至终生累积于生物体无法排出。北京有部分古老的城市公园里表层土壤的重金属含量较高。这是因为，那些古老公园里亭台楼阁相对多，雕梁画栋更是比比皆是，由于早些年的油漆为了增强防腐性，其中的铅、砷等重金属含量超标。这些油漆内的重金属跑到了土壤里，就造成了公园土壤重金属超标。由于北京起风比较平常，这些细小的尘土携带着人们根本察觉不到的重金属，通过人的呼吸作用就会进入人体。 水的污染通常都是由当地工厂废水排放造成的，这种现象在京城各大区县几乎都有。通州就是其中一个比较明显的地方，虽然这些年通州在现代化建设方面做得比较好，但是那里是污水灌溉时间比较长的地区，过去的污水中重金属含量往往较高，浇灌土壤后容易产生污染。 这些含有超标重金属的废水一旦排到干净下游，就会污染大片水源。由于这种受重金属污染的水在颜色、气味等方面与正常水没有差别，农民根本看不出来，一旦用这些水来灌溉，必然会让土壤及农作物成为重金属污染对象。人吃了在重金属污染的土壤上种出来的农作物，很容易受到重金属的毒害。普通的清洗或烹调对清除农作物中的重金属作用都不大。 既然重金属污染危害这么大，那么那些受到重金属污染的蔬菜水果我们能不能通过多浸泡、多清洗或多煮来去除重金属呢？陈同斌博士表示，这些效果都不大，因为重金属污染是从植物根系中上来的，它存在于植物的体内，不像农药那样大部分都喷洒在农作物表面，多洗就可以清除干净。 有一种比较可行的办法就是注意选购一些蔬菜品种，比如生菜、莴苣容易富集镉，可以尽量少食。另外，叶类菜是所有蔬菜中最容易受重金属污染的，最好也要少食用。 种堇菜、蜈蚣草可以有效治理土壤中的重金属污染问题。以上为论文素材，整理即可，请采纳！！！！！★★★★★
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影响冰淇淋质量的因素分析 2005-6-29 1:18:41 研发内部资料 冰淇淋是一种冻结的乳制品，其物理结构是一个复杂的物理化学系统，空气泡分散于连续的带有冰晶的液态中，这个液态包含有脂肪微粒、乳蛋白质、不溶性盐、乳糖晶体、胶体态稳定剂和蔗糖、乳糖、可溶性的盐、如此有气相、液相和固相组成的三相系统，可视为含有40%-50%体积空气的部分凝冻的泡沫。冰淇淋的质量标准可参见国家行业标准SB/T10013-99。要达到规定的冰淇淋质量标准及物理结构，应该从冰淇淋混合料的组成（配方与原辅料质量）、生产工艺条件和生产设备三方面去分析研究。1、冰淇淋混合料组成的影响制作冰淇淋的主要原辅料有脂肪、非脂肪固体、甜味料、乳化剂、稳定剂、香料及色素等。1.1脂肪 通常用于冰淇淋的脂肪为乳脂肪，乳脂肪能赋予冰淇淋特有的芳香风味、组织润滑、良好的质构及保型性，故一般而言，乳脂肪愈多品质亦愈佳。乳脂肪的来源有纯奶油、奶油、鲜奶、炼乳、奶粉等，必须选择新鲜而洁净、品质优良者。但在冰淇淋原料中乳脂肪为最昂贵的成分，其使用量受限制、在我国和世界上许多国家使用了相当量的植物脂肪来取代乳脂肪，主要有人造奶油、氢化油、棕榈油、椰子油等，其熔点性质应类似于乳脂肪，在28-32℃之间。1.2非脂乳固体 非脂乳固体是牛乳总固形物除去脂肪而所剩余的蛋白质、乳糖及矿物质的总称，其中蛋白质具有水合作用性质，在均质过程中它与乳化剂一同在生成的小脂肪球表面形成稳定的薄膜，确保油脂在水中的乳化稳定性，同时在凝冻过程中促使空气很好的混入。并能防止制品中冰结晶的扩大，使质地润滑、乳糖的柔和甜味及矿物质的隐约盐味，将赋予制品显著风味特征，但若非脂固形物过多时，则脂肪特有的奶油味将被消除、而炼乳臭或脱脂奶粉臭将因此而出现，限制非脂乳固体的使用量，最大原因在防止其中乳糖呈过饱和而渐次结晶析出的沙状沉淀、一般推荐其最大用量不超过占冰淇淋中水分的17%，非脂乳固体可以由液奶、炼乳、奶粉、乳清粉提供。1.3甜味料 现在最常用的为蔗糖，一般用量为15%~16%，蔗糖不仅给予制品以甜味，而且能使制品组织细腻，是优质价廉的甜味料。蔗糖的用量可以使冰淇淋混合料的冻结点下降，鉴于淀粉糖浆的抗结晶作用、甜味柔和，国外常以淀粉糖浆部分代替蔗糖，目前国内冰淇淋生产厂家也广为使用，由于多用淀粉糖浆，其冻结点将比蔗糖低，故不宜用量太多，一般以代替蔗糖的1/4为好，此时淀粉糖浆1.5kg约可置换蔗糖1kg。蔗糖与淀粉糖浆两者并用时，冰淇淋的组织将更佳，且有防止贮运过程中品质降低的优点。大多数含果汁的Sorbet、Sherbet或果实冰淇淋因含有酸味而减弱甜味，故有酌加甜味料的必要，对于添有可可或甜汁等含苦味强的制品则宜比一般冰淇淋增加2%-3%的蔗糖。为了改进风味，增加品种或降低成本，很多甜味料如蜂蜜、糖精、甜密素、蛋白糖、甜菊糖、阿期巴甜等被配合使用。1.4稳定剂 稳定剂具有亲水性，即能与水结合，因此能提高冰淇淋的粘度和膨胀率，防止冰结晶的产生，减少粗糙的感觉，而使产品组织轻滑。且其吸水力强，因此对产品融化的抵抗力亦强，使冰淇淋不易融化，在冰淇淋生产中能起到改善组织状态的作用。稳定剂的种类很多，较为常用的有明胶、CMC、瓜尔豆胶、黄原胶、卡拉胶、海藻胶、魔芋胶、变性淀粉等，淀粉一般用于等级较低的冰淇淋中。稳定剂的添加量是依冰淇淋的成分组成而变化，尤其是依总固形物含量而异，一般在0.1%~0.5%左右。无论那一种稳定剂都有长处和短处，所以单独使用不如将两种以上混合使用为宜，选用稳定剂时应考虑下列几点：①易溶于水或混合料。②能赋于混合料良好的粘性及起泡性。③能赋予冰淇淋良好的组织及质地。④能改善冰淇淋的保型性。⑤具有防止结晶扩大的效力。⑥价廉1.5乳化剂 乳化剂是一种分子中具有亲水基和亲油基的物质，它可介于油和水的中间，使一方很好地分散于另一方的中间而形成稳定的乳化液，冰淇淋的成分复杂，其混合料中加入乳化剂除了有乳化作用外，还有其它作用，可归纳为：①使脂肪球呈微细乳浊状态，并使之稳定化。②分散脂肪球以外的粒子并使之稳定化。③增加室温下冰淇淋的耐热性。④减少贮藏中制品的变化。⑤防止或控制粗大冰晶形成，使冰淇淋组织细腻。冰淇淋中常用的乳化剂有甘油酸酯（单甘酯）、蔗糖脂肪酯（蔗糖脂）、聚三梨酸酯（吐温）、山梨糖醇酐脂肪酸酯（斯潘）、丙二醇脂肪酸脂（PG酯）、卵磷酯、大豆磷酯等，最近太原日化所开发了三聚甘油硬脂酸单甘酯是一种新型的食品乳化剂，乳化效果可与分子蒸馏单甘酯媲美，乳化剂的添加量与冰淇淋混合料中脂肪含量有关，一般随脂肪含量增加而增加，其范围在0.1%~0.5%之间，同样复合乳化剂的性能优于单一乳化剂。1.6总固形物 总固形物即为上述原料的合计，系影响冰淇淋品质、膨胀率等的主要因素。固形物高者，一般能增大膨胀率，增加收量，组织将变润滑，品质亦将提高，且有减少凝冻及硬化所需热量的优点。但固形物过高，混合料粘性增大而使质地劣化，同时亦增加成本，一般固形物以25%-40%为宜。1.7香料 香精香料可使制品带有醇和的香味和具有该品种应有的天然风味。其质量的好坏直接影响冰淇淋的品质，故在选择使用时，除考虑价格因素，首先应注意的是质量。2、冰淇淋生产工艺条件的影响冰淇淋的生产工艺过程必须遵照一定的技术条件来完成，否则就不能制作出质量优良的产品。2.1原料的检查原辅料质量好坏直接影响冰淇淋质量。所以各种原辅料必须严格按照质量标准进行检验，不合格者不许使用。通常首先进行感官检查。同时检测原料之比重、粘度以及固形物、脂肪、糖分等含量是否符合规格，其细菌数、砷、铅重金属等的含量是否在法定标准以下，以及所使用的食品添加剂是否符合规定等。5.2.2配料混合5.2.2.1原料的配合计算制造冰淇淋最基本的是配料，即配方计算，冰淇淋的配方组成按消费者嗜好、原料价格及供应情况、产品的销售状况来确定。先定质量标准，再根据标准要求用数学方法来计算其中各种原料的需用量，从而保证所制成的产品质量符合技术标准。计算前首先必须知道各种原料和冰淇淋的组成，作为配方计算的依据。配方计算采用物料平衡法，配方计算及其各原料用量的一般规律见生产工艺（三）。2.2.2混合料的配制混合料的配制首先应根据配方比例将各种原料称量好，然后在配料缸内进行配制，原料混合之顺序宜从浓度低的水、牛乳等液体原料始，其次为炼乳、稀奶油等液体原料，再次为砂糖、乳粉、乳化剂、稳定剂等固体原料。最后以水、牛乳等作容量调整。混合溶解时的温度通常为40-50℃。乳粉在配制前应先加水溶解，均质一次，再与其它原料混合，砂糖应先加入适量的水，加热溶解过滤。冰淇淋复合乳化稳定剂可与其5倍以上的砂糖拌匀后，在不断搅拌的情况下加入到混合缸中，使其充分溶解和分散。2.3杀菌混合料的酸度及所采用的杀菌方法，对产品的风味有直接影响。混合料的酸度以0.18%~0.20%乳酸度为宜，酸度高时杀菌前需用氢氧化钙或小苏打进行中和。否则，杀菌时不仅会造成蛋白质凝固，而且影响产品的风味，但中和时需注意防止中和过度而产生涩味等。冰淇淋混合料在杀菌缸内用夹套蒸汽加热至温度达78℃时，保温30分钟进行杀菌，若用连续式巴氏杀菌器进行高温瞬时杀菌（HTST）、以83~85℃、15s应用最多，否则高温长时间杀菌易使产品产生蒸煮味和焦味。2.4均质混合料均质对冰淇淋的形体、结构有重要影响。均质一般采用二级高压均质机进行均质，其作用使脂肪球直径变小，一般可达1~2μm，同是使混合料粘度增加，防止在凝冻时脂肪被搅成奶油粒，以保证冰淇淋产品组织细腻，均质处理时最适宜的温度65~70℃，均质压力第一级15-20MP，第二级2-5MP，均质压力随混合料中的固形物和脂肪含量的增加而降低。2.5冷却、老化老化是将混合料在2~4℃的低温下冷藏一定时间，称为“成熟”或“熟化”。其实质是在于脂肪、蛋白质和稳定剂的水合作用，稳定剂充分吸收水分使料液粘度增加，有利凝冻搅拌时膨胀率的提高。老化时间与料液的温度、原料的组成成分和稳定剂的品种有关，一般在2~4℃下需要4~24h。老化时要注意避免杂菌污染，老化缸必须事先经过严格的消毒杀菌，以确保产品的卫生质量。2.6凝冻 凝冻过程是将混合料在强制搅拌下进行冰冻，使空气以极微小的气泡状态均匀分布于全部混合料中，一部分水成为冰的微细结晶的过程。其作用有：（1）冰淇淋混合料受制冷剂的作用而温度降低，粘度增加，逐渐变厚成为半固体状态，即凝冻状态。（2）由于搅拌器的搅动，刮刀不断将筒壁的物料刮下，防止混合原料在壁上结成大的冰屑。（3）由于搅拌器的不断搅拌和冷却，在凝冻时空气逐渐混入从而使其体积膨胀，使冰淇淋达到优美的组织与完美的形态。凝冻温度是-2~-4℃，间歇式凝冻机凝冻时间为15~20分钟，冰淇淋的出料温度一般在-3~ -5℃，连续凝冻机进出料是连续的，冰淇淋出料温度为-5~ -6℃左右，连续凝冻必须经常检查膨胀率，从而控制恰当的进出量以及混入之空气。2.7成型灌装凝冻后的冰淇淋必须立即成型和硬化，以满足贮藏和销售的需要，冰淇淋的成型有冰砧、纸杯、蛋筒、浇模成型、巧克力涂层冰淇淋、异形冰淇淋切割线等多种成型灌装机，其重量有320克、160克、80克、50克等，还有供家庭用的1公斤、2公斤不等。2.8速冻、硬化与贮藏凝冻后的冰淇淋不经硬化者为软质冰淇淋，若灌入容器后再经硬化，则成为硬质冰淇淋。前者多有商店现制现售，后者产量较大。速冻、硬化的目的是将凝冻机出来的冰淇淋（-3~-5℃）迅速进行低温（〈-23℃〉冷冻。以固定冰淇淋的组织状态，并完成在冰淇淋中形成极细小的冰结晶过程，使其组织保持适当的硬度，保证冰淇淋的质量，便于销售与贮藏运输。速冻、硬化可采用速冻库（-23~-25℃）或速冻隧道（-35~-40℃）。一般硬化时间在速冻训内为10~12h，若是采用速冻隧道时间将短得多，只需30~50分。影响硬化的条件有包装容器的形状与大小、速冻室的温度与空气的循环状态、室内制品的位置以及冰淇淋的组成成分和膨胀率等因素。贮藏硬化后的冰淇淋产品，在销售前应保存在低温冷藏库中，库温为-20℃。3、冰淇淋生产设备的影响 生产冰淇淋的设备按工艺流程顺序有配料缸、杀菌缸、均质机、板式冷却器、老化缸、凝冻机、灌装机、速冻库、冷藏库等，其中对冰淇淋质量影响最大的要数杀菌器、均质机、凝冻机、速冻库（或速冻隧道）。实践表明没有好的设备要生产出好的冰淇淋是不可能的。3.1杀菌器冰淇淋混合料的杀菌设备有各种不同的型式和结构，一般分为间歇式和连续式两大类，间歇式杀菌器又称“冷热缸”，结构简单、易于制造，操作方便、价格低廉，为一般冷饮品厂所广泛采用。较为先进的冷饮品厂多采用高温短时巴氏杀菌装置，对混合料进行自动化的连续杀菌，该装置主要由设计成四段的板式热交换器、均质机、控制柜及阀门、管道组成。其特点是杀菌效果好，混合料受热时间短，尤其是乳品成分因热变性的影响较少，从而保证产品的质量。3.2均质机目前较多使用的是双级高压均质机即由两级均质阀和三柱塞往复泵组成。冰淇淋混合料通过第一级均质阀（高压阀）使脂肪球粉碎达到1~2μm，再通过第二级均质阀（低压阀）以达到分散的作用，从而保证冰淇淋物理结构中脂肪球达到规定的尺寸。使组织细腻润滑，所以均质机的质量好坏对冰淇淋质量有直接的影响。3.3凝冻机凝冻机是混合料制成冰淇淋成品的关键性机械设备。凝冻机按使用制冷剂种类不同可分为氨液凝冻机、氟里昂凝冻机等。按生产方式又分为间歇式和连续式两种，连续式凝冻机在现代冰淇淋生产中较常用，混合料在0.15~0.2Mpa压力下泵入和放出,这样就可以使用低的冷冻温度,而冻结更多的水分,使其制品的冰结晶直径控制在10~5μm,气泡的直径在30~150μm左右,从而组成均匀的混合体,它所制成的冰淇淋组织均匀和细腻润滑,同时达到生产连续性和高效性生产能力.3.4速冻库(或速冻隧道)当冰淇淋制品离开灌装机时,其温度为-3~-5℃,在此温度下约有30%~40%的混合料中的水分被冻结,为了确保冰淇淋产品的稳定和凝冻后留下的大部分水分冻结成极微小的冰结晶以及便于贮藏、运输和销售，必须迅速地将分装后的冰淇淋进行速冻硬化，然后转入冷库贮藏。冰淇淋硬化的优劣对产品最后品质有着至关重要的影响，硬化迅速则融化少，组织中的冰晶细，成品细腻润滑，若硬化缓慢，则部分融化，冰的结晶大，成品粗糙，品质低劣，为此目前较先进的生产厂多采用速冻隧道。速冻隧道长度一般为12~15m，隧道内温度通常为-35~-40℃，速冻时间为1h，如冰淇淋是分装过的小块，则冰淇淋在隧道上经过30~50分钟后，其温度能从-5℃左右下降到-18~-20℃。由于硬化迅速、温度低，冰淇淋形体稳定、结晶小、质地细腻圆滑。
主要参看下列两个标准。
第一个是GB 2762-2005《食品中污染物限量》这个大部分内容被废止，但其中稀土限量指标是现行有效的。如下图所示：
其中，稀土元素是指：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。
第二个是GB 2762-2012《食品安全国家标准 食品中污染物限量》，就重金属而言，这个标准对铅、镉、汞、砷、锡、镍、铬等指标进行了限量。详细可以查阅本标准的表1，里面非常具体，对上述物质在某类食品中的含量进行了限制。
值得一提的是，本标准有食品分类系统，分为水果及其制品、蔬菜及其制品（包括薯类、不包括食用菌）、食用菌及其制品、谷物及其制品（不包括焙烤制品）、豆类及其制品、藻类及其制品、坚果及籽类、肉及肉制品、水产动物及其制品、乳及乳制品、蛋及蛋制品、油脂及其制品、调味品、饮料类、酒类、食糖及淀粉糖、淀粉及淀粉制品（包括谷物、豆类和块根植物提取的淀粉）、焙烤食品、可可制品、巧克力和巧克力制品以及糖果、冷冻饮品、特殊膳食食品、其他类（除上述食品以外的食品）共23大类，大类下面可以找到具体的食品品种，要想搞明白食品中重金属的限量，必然先要搞明白这种食品属于哪一类，因为不同类的食品中重金属的限量指标可能是不同的。
金陵图(韦庄)
传感器在环境检测中可分为气体传感器和液体传感器，这是我为大家整理的传感器检测技术论文，仅供参考!
试述传感器技术在环境检测中的应用
摘要：传感器在环境检测中可分为气体传感器和液体传感器，其中气体传感器主要检测氮氧化合物和含硫氧化物;液体传感器主要检测重金属离子、多环芳香烃类、农药、生物来源类。本文阐述了传感器技术在环境检测方面的应用。
关键词：气体传感器 液体传感器 环境检测
中图分类号：O659 文献标识码：A 文章编号：
随着人们对环境质量越加重视，在实际的环境检测中，人们通常需要既能方便携带，又可以够实现多种待测物持续动态监测的仪器和分析设备。而新型的传感器技术就能够很好的满足上述需求。
传感器技术主要包括两个部分：能与待测物反应的部分和信号转换器部分。信号转换器的作用是将与待测物反应后的变化通过电学或光学信号表示出来。根据检测方法的不同，我们将传感器分为光学传感器和电化学传感器;根据反应原理的不同，分为免疫传感器、酶生物传感器、化学传感器;根据检测对象不同，分为液体传感器和气体传感器。
1气体传感器
气体传感器可以对室内的空气质量进行检测，尤其是有污染的房屋或楼道;也可以对大气环境中的污染物进行检测，如含硫氧化物、氮氧化合物等，检测过程快速方便地。
以含氮氧化物(NOx)为例。汽车排放的尾气是含氮氧化物的主要来源，但随着时代的发展，国内消费水平的提高，汽车尾气的排放量呈逐年上升趋势。通过金属氧化物半导体对汽车尾气及工厂废气中的含氮氧化物进行直接检测。如Dutta设计的传感器，采用铂为电极，氧化钇和氧化锆为氧离子转换器，安装到气体排放口，可以检测到含量为10-4~10-3的NO。含硫氧化物是造成酸雨的主要物质，也是目前环境检测的重点项目，因为在大气环境中的含量低于10-6，需要更高灵敏度的传感器。如高检测的灵敏度的表面声波设备。
Starke等人采用直径为8~16nm的氧化锡、氧化铟、氧化钨纳米颗粒制作的纳米颗粒传感器，对NO和NO2的检测下限可达到10-8，提高反应的比表面积，增加反应灵敏度，且工作温度比常规的传感器大大降低，减少了能源消耗。
2液体传感器
在实际环境检测中，液体传感器大多应用于水的检测。由于水环境中的污染物种类广泛，因此液体传感器比气体传感器的应用更为广泛和重要。水中的污染物除了少量的天然污染物以外，大部分都是人为倾倒的无机物和有机物。无机物中，重金属离子为重点检测对象;有机污染物包括杀虫剂、激素类代谢物、多环芳香烃类物质等。这些污染物的过度超标，会严重影响到所有生物体的健康和安全。
2.1重金属离子检测
采水体中重金属离子的主要来源包括开矿、冶金、印染等企业排放的废水。这些生产废水往往混合了多种废水，所含的重金属离子种类繁多，常见的有汞、锰、铅、镉、铬等。重金属离子会不断发生形态的改变和在不同相之间进行转移，若处置不当，容易形成二次污染。生物体从环境中摄取到的重金属离子，经过食物链，逐渐在高级生物体内富集，最终导致生物体的中毒。因此如果供人类食用的鱼类金属离子超标，将对人类产生严重的影响，因此对于重金属离子的检测显得尤为重要。
Burge等人发明的传感器，可以利用1,2,2联苯卡巴肼和分光光度计，可以检测地下水中的重金属铬浓度是否超标。
除了通过化学反应检测外，采用特殊的生物物质，也可以方便和灵敏地检测重金属离子。如大肠杆菌体内有一种蛋白质可以结合镍离子，有人在这种蛋白质的镍离子结合位点附近插入荧光基团，当蛋白质结合镍离子后，荧光基团会被淬灭，由于荧光的强度与镍离子浓度成反比，从而实现对镍离子的定量检测，检测范围未10-8~10-2mol/L。日方法也可应用于检测Cu2+、Co2+、Fe2+和Cd2+等几种离子中。他们还结合了微流体技术，该技术只需消耗几十纳升体积的待测液体，就可以对100nmol/L以下浓度的Pb2+进行检测。Matsunaga小组将TPPS固定在多孔硅基质中，当环境中存在Hg2+时，随着Hg2+浓度的变化，TPPS的颜色会从橘黄色逐渐转变成绿色，该传感器的检测限为17.5nmol/L，通过加入硅铝酸去除干扰离子Ni2+和Zn2+。
利用传感器技术不仅可以准确测定待测物的浓度，而且由于传感器的微型化技术特点，还可以通过传感器的偶联，进行多项指标的检测。Lau等人设计了基于发光二极管原理的传感器，可以同时检测Cd2+和Pb2+，该传感器对Cd2+和Pb2+的检测限分别为10-6和10-8。
2.2农药残留物质的检测
农药是一类特殊的化学品，它在防治农林病虫害的同时，也会对人畜造成严重的危害。中国是农业大国，每年的农药使用量相当庞大，因此有必要对其进行监测。采用钴-苯二甲蓝染料和电流计就能方便地检测三嗪类除草剂，无需脱氧，直接检测的下限为50Lg/L，如果通过预处理进行样品浓缩后，检测限可以达到200ng/L。
采用带有光纤的红外光谱传感器可以进行杀虫剂的快速检测。将光纤内壁涂覆经非极性有机物修饰的气溶胶材料后，能显著改善光纤中水分子对信号的耗散作用，并且能够提取出溶液中的有机磷类杀虫剂进行光谱分析。此类传感器对于有机溶剂，如苯、甲苯、二甲苯的检测限则可达10-8~8*10-8。
2.3多环芳香烃类化合物的检测
多环芳香烃类物质是另外一大类有害的污染物质，这类物质具有致癌性，但在许多工业生产过程中均会使用或产生此类物质。水体中的多环芳香烃类物质含量非常低，一般在10-9范围内，因此需要借助高灵敏度的检测传感器，Schechter小组发明了光纤光学荧光传感器。在直接检测过程中，待测样本中还可能存在一些如泥土这样的干扰物质，会降低检测信号值，如果用聚合物膜先将非极性的PAH富集，然后对膜上的物质进行荧光检测，从而解决信号干扰问题，报道称这种经膜富集后的传感器技术，对pyrene的检测可达到6*10-11，蒽类物质则可达4*10-10。Stanley等人利用石英晶振微天平作为传感器，在芯片表面固定上蒽-碳酸的单分子膜，检测限可达到2*10-9。
基于免疫分析原理，采用分子印迹的方法，在传感器表面印上能够结合不同待测物质的抗体分子，可以实现多种不同物质的检测。近年来发展起来的微接触印刷技术，也可应用到该领域，这样制备得到的传感器体积可以更加微型化。
2.4生物类污染物质
除了以上的无机和有机合成类污染物质，还有生物来源的一些潜在污染分子。如激素类分子及其代谢物的污染常常会引起生物体生长、发育和繁殖的异常。Gauglitz带领的研究小组采用全内反射荧光生物传感器和睾丸激素抗体，对河流中的睾丸激素直接进行了即时检测，其检测限为0.2ng/L。该技术无需样品的预处理，对于不同地区的自然界水体均可以进行睾丸激素的现场直接检测，检测范围为9~90ng/L。
另外，致病菌和病毒也是被检测的对象，水体中出现某些特定菌种，可以表明水体受到了某种污染，利用传感器技术非常容易检测到这些生物样本的存在，而且选择性非常高，如可以从烟草叶中快速地发现植物病毒烟草花叶病毒，采用QCM可以直接检测到酵母细胞的数量。
3结论和展望
目前，传感器技术已开始应用于各环境监测机构的应急检测，但是实际应用中有诸多的局限性，比如在对大气中的某些有害物质进行检测时，由于其含量往往低于传感器的最低检测限，因此在实际应用过程中，还需要进行气体的浓缩处理，这样就使传感器不容易实现微型化，或者需要借助更高灵敏度的传感器;同样，在野外水体检测时，常常会出现待测水体含有多种复杂干扰成分的情况，无法与实验室的标准化条件相比;在有些以膜分离分析技术为原理的传感器中，其膜的使用寿命往往较短，而频繁更换新膜的价格较为昂贵，因此仍然无法得到广泛的应用。
尽管如此，随着传感器技术的不断发展和完善，仍然有望应用于将来工厂企业排气、排污的现场直接检测和野外环境的动态无人监测，而且其结果能与实验室常规仪器的检测结果相符，这样将大大加快对环境监测和治理的步伐。
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传感器与自动检测技术教学改革探讨
摘要：传感器与自动检测技术是电气信息类专业重要的主干专业课，传统授课方法侧重于理论知识的传授，而忽略了应用层面的培养。针对此问题试图从教学目的、教学内容、教学形式、教学效果等多个方面进行分析，对该课程的教学方案改革进行探讨，提出一套技能与理论知识相结合、行之有效的教学方案。
关键词：传感器与自动检测技术;教学内容;教学模式;工程思维
“传感器与自动检测技术”是电气信息类专业重要的主干专业课，是一门必修课，也是一门涉及电工电子技术、传感器技术、光电检测技术、控制技术、计算机技术、数据处理技术、精密机械设计技术等众多基础理论和技术的综合性技术，现代检测系统通常集光、机、电于一体，软硬件相结合。
“传感器与自动检测技术”课程于20世纪80年代开始在我国普通高校的本科阶段和研究生阶段开设。本课程侧重于传感器与自动检测技术理论的传授，重知识，轻技能;教师之间也缺乏沟通，教学资源不能得到充分利用，教学效果不理想，学生学习兴趣不高。
一、教学过程中发现的问题及改革必要性分析
笔者在独立学院讲授“传感器与自动检测技术”课程已有四年，最开始沿用了研究型大学的教学计划和教学大纲，由于研究型大学是以培养研究型人才为主，而独立学院是以培养应用型人才为主，在人才培养目标上有较大差异，在逐渐深入的过程中发现传统方案不太符合学院培养应用型人才的定位，存在以下几方面的问题。
1.重理论，轻实践
该课程是应用型课程，其中也有大量的理论知识、数学推导，而传统的研究型教学方法普遍都以理论教学为主，在课堂上大篇幅讲解传感器的原理，进行数学公式推导，相比而言传感器的应用通常只是通过一个实例简单介绍，导致最后大多数学生只是粗略地知道该传感器的结构，而不知道如何用，在哪里用。
2.教学模式单一
该课程传统上以讲授的教学方式为主，将现成的结论、公式和定理告诉学生，学生不能主动地思考和探索，过程枯燥乏味，导致学生产生了厌学情绪。同时理论教学与实训、实践教学脱节问题也很严重。
3.教学实验安排不合理
传统的实验课程安排，验证性实验比例高达80%，综合设计性实验极少，缺少实训、实践环节。然而应用型人才的培养应该以实践教学为核心，重点培养学生的工程思维和实践能力、动手能力，以在学生毕业时达到企业对技术水平与能力的要求，使学生毕业后能尽快适应工作岗位。
二、适合独立学院培养应用型人才的教学方案改革
传统的传感器与自动检测技术课程重理论、轻实践，教学模式单一，教学实验以验证性实验为主，这种方案能够培养研究型人才，但却无法培养合格的应用型人才。在教学过程中，笔者潜心研习，并反复实践，总结出以下几个可以改革的方面。
1.优化教学内容，注重工程思维
本课程一个很重要的内容是各种类型传感器的原理，传统的教学要讲清楚其中的来龙去脉，而本人则认为针对应用型人才培养，充分讲授清楚基本概念、基本原理和基本方法即可，涉及大额数学公式可以选择重要的进行讲解，其他则可作为学生的自学内容，让学生课余自学。同时应该重点讲解该传感器的工程应用实例;另一方面要结合最新实际工程讲解。这样才能激发学生的学习兴趣，培养学生应用型工程学习思维。
2.改革教学方法，改变教学模式
传统的教学是“灌输式”的方法，无论学生是否接受，直接把要讲的内容全部讲述给学生，而这也违背了培养学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力的出发点和归宿。笔者认为应该应用工程案例教学，实行启发式、讨论式、研究式等与实践相结合的教学方法，发挥学生在教学活动中的主体地位。
3.与工程实际相结合，与其他课程相结合
教学过程中要从不同行业提取典型的工程应用实例，精简以后作为实例进行讲解。在进行教学时，要培养学生的系统观，让学生明白这不是一门独立的课程，而是与自动控制原理、智能控制理论等课程相融合的，以达到融会贯通的学习效果。
4.实验环节改革
实验教学主要是为了提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，加深学生对课堂教学中理论、概念的感性认识。以往该课程的实验内容大部分为原理性、验证性的实验，学生容易感到枯燥无味，毫无学习积极性，很少有学生进行独立思考并发现问题，实验效果极不理想。为了改变这种模式化的教育，笔者将实验内容由传统的验证性实验调整为设计开发型实验。在实验教学中根据客观条件在适当减少验证性实验的基础上，增加了开拓性实验项目以及设计综合性实验。
5.改革教学评价方法，提高课堂教学效率
高效的学习成果反馈机制是促进教学相长的必要手段，目前该课程都是通过课程作业进行学习效果反馈，可以采用每一个章节布置一道设计型题目，让学生更加广泛地查阅资料，并在一定知识广度的基础上深入分析题目中用到的内容，进而从更深的层面分析解决问题，以达到深度、广度相结合的效果。
本文针对传感器与自动检测技术传统研究型大学的方案，提出了三个方面的问题，并根据四年的教学积累，在教学内容、教学模式、实验环节、教学评价及反馈等几个方面进行了探讨分析并提出了一套改革的方法和措施。本方案以实际工程应用实例为核心，在教学内容上侧重于传感器应用方面的讲解，以提出问题、分析问题、解决问题为主线调动学生的学习积极性和主动性，培养学生的工程思维和能力，重视实验环节，以设计性、综合性实验代替验证性实验培养学生将抽象的知识具体化、培养学生的实际应用能力、动手能力和创新能力。
参考文献：
[1]吴建平，甘媛.“传感器”课程实验教学研究[J].成都理工大学学报.
[2]曹良玉，赵堂春.传感器技术及其应用.课程改革初探[J].中国现代教育装备.
[3]李玉华，胡雪梅.传感器及应用.课程教学改革的探讨Ⅱ技术与市场.
食品快速检验检测技术以其简捷性和便携性两大优势得到了快速发展。 下面是我为大家整理的食品快速检测技术论文，希望你们喜欢。
食品的快速检验检测技术
摘要：食品安全已成为社会关注的焦点问题。文章介绍了目前常用的食品安全快检技术，并展望了其发展方向。
关键词：食品安全 快检 技术综述
引言
食品安全(food safety)是指食品无毒、无害，符合应当有的营养要求，对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害。俗话说“民以食为天”，食品安全关系到人民群众的身体健康和生命安全，关系到社会和谐稳定，而近年来食品安全问题层出不穷，加了吊白块的面粉，有毒的大米，注了水的鸡肉，掺了石蜡的火锅底料，硫酸泡过的荔枝，以及假酒假烟假蜂蜜劣质奶粉充斥着市场，真让老百姓担心起这片“天”。因此，对食品的生产、加工和销售环节实施监测监控势在必行，食品安全分析检测技术应运而生。
传统的食品安全分析检测技术主要是指化学分析法和大型仪器检测法，相对成熟。但它们的操作只能局限于实验室，操作复杂，耗时长，不能满足对食品质量安全实时监督掌控的需求，尤其在突发事件时，快速检验检测技术以其简捷性和便携性两大优势得到了快速发展。
1、食品快速检验检测技术的研究现状
1.1 化学速测技术
化学速测技术主要是根据待测成分的某些化学性质，将样品与特定试剂发生水解、氧化、磺酸化或络合等化学反应，通过与标准品的颜色比较或特定波长下的吸光度比较，以获得检测结果，通常也成为化学比色分析法。
利用普通化学原理的速测法主要包括检测试剂和试纸，随着检测仪器的不断发展，国内外均已有与测试剂相配套的微型光电比色计。针对试纸检测的仪器也有报道，如硝酸盐试纸条[1]，主要是将硝酸盐还原为亚硝酸盐，在弱酸性条件下与对氨基苯磺酸重氮化后，和N-1-盐酸萘乙二胺偶合形成紫红色染料，试纸变色，插入检测仪读数即可。德国默克公司生产的与试纸联用的光反射仪技术相对成熟，国内尚无商品化仪器问世。
利用生物化学原理的速测法主要应用于微生物的检测，商品化成品以美国3M公司的PerrifilmTM Plate系列微生物测试片为代表，在检测金黄色葡萄球菌时，只需要测试片与确认片配套使用即可。测试片有上下两层薄膜组成，下层的聚乙烯薄膜上印有网格，便于计数，同时覆盖着含有特异性显色物质和抗生素的培养基，若样品中含有金黄色葡萄球菌，无须增菌，直接接种纸片培养24h后便可观察到显示出特殊颜色的菌落;确认片与测试片相似，只是含有不同的特异性显色物质，将有疑似菌落的测试片影印到确认片后，培养1-3h即可观察，不需进行繁琐的生理生化鉴定。而常规的Baird-Parker平板计数法耗时长达78h。
1.2 酶抑制速测技术
酶抑制速测技术主要用于食品中农药残留和重金属的快速检测。这些物质可通过键合作用造成酶的化学性质和结构的改变，产生的酶-底物结合体会发生颜色、吸光度或者pH值的变化，通过测定这些变化以达到定性或定量检测的目的。根据检测方式的不同，可分为试纸法、pH计法和光度法。相比而言，试纸法成本低、操作简单，更易于推广。它主要是将酶和底物分别固定在两张试纸片上，当样品中有待测组分时，会对酶产生抑制作用，两张试纸片接触后，酶和底物结合便会发生显著地颜色变化，比较适合农贸市场和超市等一些食品集散地的实时安全监管。由于该方法的检出限和保存性等方面的局限，只适用于初筛检测[2]。
1.3 生物传感器速测技术
生物传感器技术是利用生物感应元件的专一性，按照一定的规律将被测量转换成可用信号，使这种信号强度与待测物浓度形成一定的比例关系，具有快速、灵敏、高效的特点，是目前食品安全检测技术的研究热点，广泛应用于食品中农药残留、兽药残留等方面的检测，与传统的离线分析技术相比，它更适应于在复杂的体系内进行快速在线连续监测，在现场快速检测领域有着不可逾越的优势，按照传感器类型又可分为免疫传感器、酶传感器、细胞传感器、组织传感器、微生物传感器等等。
免疫传感器是在抗原抗体结合免疫反应的基础上发展起来的生物传感器。利用压电免疫传感器检测食品中常见肠道细菌时，通过葡萄球菌蛋白A将肠道菌共同抗原的单克隆抗体宝贝在10MHz的石英晶体表面，以大肠菌群为例，响应值可达10-6-10-9。
1.4 免疫速测技术
免疫速测是利用抗原抗体的专一、特异性反应建立起来的方法，根据选用的标记物可分为放射免疫检测、酶免疫检测、荧光免疫检测、发光免疫检测、胶体金免疫检测等。酶联免疫吸附检测法是应用较为广泛的一种免疫速测技术。它将酶标记在抗体/抗原分子上，形成酶标抗体/抗原即酶结合物，抗原抗体反应信号放大后，作用于能呈现出颜色的底物上，可通过仪器或肉眼进行辨别。目前，黄曲霉毒素酶联免疫试剂盒已广泛应用于食品检测中。
1.5 分子生物学速测技术
聚合酶链式反应(PCR)是近年来分子生物学领域中迅速发展并运用的一种技术，在食品检测中主要用于微生物的检测。它利用是否能从待测样品所提取的DNA序列中扩增出与目标菌种同源性的核酸序列来判定是否为阳性，该方法从富集菌体、提取遗传物质、PCR扩增到电泳、测序鉴定，可控制在24h，而致病菌的传统培养检测至少需要4-5天。
随着研究的逐深入，由PCR技术派生出的实时荧光PCR法、DNA指纹图谱法、免疫捕获PCR法、基因芯片法等也逐步得到了应用。基因芯片技术可以在很小的面积内预置千万个核酸分子的微阵列，利用细菌的共有基因作为靶基因，选用通用引物进行扩增，利用特异性探针检测这些共有基因的独特性碱基，从而区分出不同的细菌微生物。该法特异性强、敏感性高，可实现微生物检测的高通量和并行性检测。
2、食品快速检验检测技术的发展方向
食品安全快检法以其简捷性和便携性两大优势得到了快速发展，但缺点也显而易见，需要完善的地方依然很多：
2.1 简单 速检验检测技术往往是由一些非专业技术人员使用，因此，检测方法采样、处理、检测、分析等各个环节简单、易行是该方法的一大发展趋势。
2.2 准确 检法前处理简单，势必导致待测样品纯度不高，基体干扰大。因此，在今后方法的研究中，应更多关注与如何避免假阳性结果，尤其是在分子生物学速测法中，增强靶基因的特异性、引物的特异性、排除死菌体造成的假阳性应得到进一步探索。
2.3 便携 着微电子技术、智能制造技术、芯片技术的发展，检测仪器应向微型化、集约化、便携化方向发展，以满足更多的现场、实时、动态的检测要求。
2.4 经济 测成本的高低直接决定着检测技术能否得到广泛的推广和应用，如何在确保又好又快的检测基础上，尽最大可能的降低成本也是今后的研究方向。
2.5 标准化前，我国尚未制定出与食品安全快速检测技术相关的标准和规范，这也阻碍了快检法的推广和应用。随着技术的提高和检测中对快检法的需要，应及时制定出相关标准规范以增强快检结果的认可性和权威性。
参考文献
[1]房彦军，周焕英，杨伟群。试纸-光电检测仪快速测定食品中亚硝酸盐的研究【J】解放军预防医学杂志，2004，22(17)：18-21
[2]易良键。食品安全快速检测方法的应用和研究【J】中国信息科技，2012，3：46
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俗话说~民以食为天食以安为先，这样的论文网上肯定是有不少的~所以~你去看下（食品与营养科学）期刊呗~找找这样关于食品安全的论文~
浅谈重金属检测传感器技术的应用论文
摘要： 随着经济的迅猛发展和社会的日新月异, 人们对重金属的开采及加工越来越频繁, 这使得不少重金属存在于大气水以及土壤中, 在很大程度上加重了环境污染, 科学技术的迅猛发展为重金属检测传感器技术的研究提供了很好的途径。针对上述背景下, 对重金属检测传感器技术研究与应用进行合理性阐述, 以促进重金属检测传感器技术的进一步发展。
关键词： 重金属检测; 传感器技术; 环境污染;
重金属污染是环境污染的一个重要组成部分, 重金属在自然界中广泛存在, 随着人类的开采、冶炼、加工活动而使得重金属转变成化学状态或化学形态广泛分布于大气、水、土壤中, 随着时间的积累而不断留存、迁移, 从而引发严重的环境污染问题;重金属甚至还会随着废水的排出而流入海洋中, 对鱼和贝类造成严重的危害;重金属还会附着在人类的鼻腔和食物上, 造成人类呼吸道感染和重金属中毒[1]。重金属具有沉积性和不可降解性, 是一种非常危险的污染源, 因此对于重金属的研究与检测是十分关键的。通过调查与研究, 发现重金属检测传感器技术主要分为离子选择性电极传感器技术、光纤化学传感器技术、生物传感器技术以及微电极矩阵传感器技术四个方面, 本文通过对这四种传感器技术在重金属检测中的研究与应用作简要分析, 以推动重金属检测传感器技术的发展。
1 离子选择性电极传感器技术。
离子选择性电极传感器技术是一种操作简单、性价比高、准确有效的重金属检测传感器技术。离子选择性电极传感器技术因为不需要提前对样品进行操作而被广泛应用于重金属的在线检测中。目前, 国内外学者对离子选择性电极传感器技术进行了大量的研究, 发现选择性高、经济简单的离子选择性电极主要分为基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极和基于流系玻璃膜的离子选择性电极两种[2]。
1.1 基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极。
目前在对基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极的研究中, 主要是对离子选择性电极的重金属离子的识别以及聚氯乙烯膜的结构和性能进行研究, 同时, 对不同的载体和膜增塑剂对离子选择性电极性能的影响作简要分析, 从而提高对重金属的识别能力。
1.2 基于流系玻璃膜的离子选择性电极。
基于硫系玻璃膜的离子选择性电极良好的红外线透过性是其他离子选择性电极无法相提并论的。许多发达国家都通过购买硫系玻璃膜的离子选择性电极来用于重金属检测工作。
2 光纤化学传感器技术。
对于光纤化学传感器技术的研究比离子选择性电极传感器技术的研究还要早, 光纤化学传感器技术的研究始于美国研究所, 从那以后, 许多国家都在实验室中对光纤化学传感器技术进行研究, 并应用到重金属检测中。陈雷等人对基于聚氯乙烯膜的光纤传感器进行研究并应用到铜离子的检测中, 取得了良好的效果[3]。李学强等人将注册分析法和激光激发荧光光谱技术应用到对金属离子传感器的研制中, 使我国饮用水中的重金属检测工作取得了很大的进展。
3 生物传感器技术。
第一个生物传感器始于Red String仪器公司。之后, 又在多个公司相继推出, 这些生物传感器主要是对人类血糖和尿糖中的重金属物质进行检测。重金属物质在人体中的留存和迁移会对人体的健康造成极大的威胁, 生物传感器可以与人体生物识别因素相互影响, 以达到对人体中的重金属含量进行检测, 从而预防重金属中毒的目的。通过研究发现, 生物传感器主要分为蛋白质为基础的'生物传感器以及整个细胞为基础的重金属传感器两种。
3.1 蛋白质为基础的生物传感器。
生物识别因素主要是促进消化的酶、防止病毒入侵的抗体、增强体质的金属键键合蛋白以及脱辅基酶蛋白质。以这几种生物识别因素为基础制作蛋白质为基础的生物传感器, 用来检测铜离子、锌离子、汞离子以及铅离子等金属离子。传统的生物传感器存在灵敏度低、选择性差等一系列缺点, 因此必须研制出选择性高的新型传感器来实现对重金属离子的检测, 这种新型传感器被称为蛋白质为基础的生物传感器。
3.2 整个细胞为基础的重金属传感器。
整个细胞为基础的重金属传感器可以实现对微型有机体生物标识的检测, 它具有所受干扰因素少、反应速度快等一系列优点, 可以实现对苔藓、海藻、酵母等海洋生物中的重金属的检测。随着生物医学和环境工程的蓬勃发展, 可以通过改进主传感器的途径来解决重金属检测过程中的干扰问题, 即在基因层次上设计细胞器。
4 结语。
综上所述, 本文通过对重金属检测传感器技术研究与应用进行分析, 主要从离子选择性电极传感器技术、光纤化学传感器技术、生物传感器技术以及微电极矩阵传感器技术这四个方面作简要分析, 为传感器检测技术在重金属中的研究与应用提供理论支持, 以减少重金属污染现象的发生。
参考文献
[1]张涛, 苏倡, 刘艳, 等.泥蚶 (Tegillarca granosa) 重组铁蛋白富集重金属离子的特性及化学传感器的研究[J].海洋与湖沼, 2017, 48 (4) :870-876.
[2]吕攀攀, 肖芳兰, 严锡娟, 等.构建一种基于双启动子模型的特异性检测镉离子的大肠杆菌传感器[J].生物工程学报, 2015, 31 (11) :1601-1611.
[3]贾朔.边超, 佟建华, 等.基于纳米金Core-satellites等离子体耦合增强效应的汞离子光纤传感器的研究[J].分析化学, 2017, 45 (6) :785-790.