文献重金属论文

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]。

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。

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。

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。

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.

@font-face { font-family: "Arial";}@font-face { font-family: "Wingdings";}@font-face { font-family: "宋体";}@font-face { font-family: "宋体";}@font-face { font-family: "@宋体";}, , { margin: 0 0 0; text-align: justify; font-size: 14px; font-family: "Times New Roman"; } { } { }.MsoChpDefault { font-size: 13px; } { page: WordSection1; }ol { margin-bottom: 0; }ul { margin-bottom: 0; }Environmental management forsustainable development is one alternative to overcome underdevelopment andhigh population growth rate. On the other hand, the implementation wouldrequire the processing of natural resources as an input to development willultimately have an impact on its surrounding environment.环境管理的可持续发展是克服经济不发达及人口高速增长问题的一个选择。另一方面，可持续发展的环境管理的实施需要对自然资源作出加工处理，这最终将会对周围环境产生影响。 This happens when theimplementation of development efforts are not based on achievement ofobjectives and the nature of environment.当发展的努力不再以实现目标及环境性质为基础实施的时候，这种情况就会发生了。 Law of 1997, impact isdefined as the influence of human development activities on the is understandable because the purpose of these laws intended to protectthe environment against unwise 年第23号法律将影响定义为人类发展活动对环境产生的影响。这是可以理解的，因为制定这些法律的目的就是为了防止盲目发展从而实现对环境的保护。 In the outlines of statepolicy (GBHN) of Republic of Indonesia states that sustainable development is anational policy. Sustainable development emphasizes on environment developmentwhich is a development concept in the utilization of natural resources and theenvironment for the purpose to monitor the balance of the environment andpreserving its function and capabilities, so while providing great benefits forthe development and welfare of the present generation, are also useful forfuture generations to come.印度尼西亚共和国国家政策概述中陈述了可持续发展是一项基本国策。可持续发展强调对环境的发展，其发展观是利用自然资源和环境以监测环境的平衡，维护其功能和能力，因此当可持续发展为现代人的发展和福利提供很大的好处同时也有益于孙后代。 One of the sectors thatinfluence such development is the mining sector. Mining sector is a sectorwhich derives from production activities usage of the natural resources.采矿部门是影响可持续发展的一个部门。他是源于利用自然资源进行生产活动的部门。 The mining sector shouldhave the goals of development which are:采矿部门的发展目标如下： 1. Increased investment in theexpansion of mining employment and business ． 在矿业就业和商业机会增长的背景下增加投资； 2. Increased production andadded value of mining ． 扩大生产规模及提升矿产品的价值； 3. Transfer of technology andworkforce ． 技术转让及人员竞争力； 4. Increased health and safetyof ． 增进采矿的健康和安全； 5. The decline of illegalmining ． 杜绝违规采矿活动。 While development targetsfor the environmental sector are:环境部门发展的目标是： 1. Controllable water qualitythrough an integrated approach between the policy of conservation land and ． 在土地保护政策和海域之间通过整合的方法实现可控的水质； 2. Increasing public awarenessof the importance of maintaining natural resources and the ． 增加公众对自然资源及环境保护重要性的意识。 Without leaving sustainabledevelopment objectives and with reference to the objectives of sustainabledevelopment, mining activities are expected to have negative and positiveimpacts on the environment. The entire action plan will be carried out indetailed consideration and assessment in the light of the benefits to theinitiators, community and nation.不舍弃可持续发展的目标并考虑到可持续发展目标，采矿活动对环境可能产生积极和消极的影响。根据对发起者、集体及国家的利益的需要，整个行动规划将在周密考虑及评估的基础上的实施。