饮用水中无机重金属检测论文

从全国总体情况看，废水排放量增长速度极快。预计2000年将达666亿吨。城市生活污水总量也不断增加，2000年约达到783亿吨。由于废水处理事低（估计仅为20%～30%），大部分废水未经处理直接或间接排入水体，严重污染了水资源。我国七大水系中近一半河段污染严重，86%的城市河段水质普遍超标。全国被污染水系，比较严重的是淮河、海河、松花江、辽河、长江中下游以及珠江三角洲等工业比较发达地区。河流的城市段污染明显，小河重于大河，北方重于南方。1990年，在被评价的94个河流城市段中，65个受到不同程度的污染，占，污染物主要以氨氮、挥发酚和耗氧有机物为主。据调查，全国有7亿人饮用大肠杆菌超标水，亿人饮用有机污染严重的水，3500万人饮用硝酸盐超标水。淮河是一条受污染最严重的河流。淮河在评价的2000公里的河段中，的河段不符合饮用水标准，的河段不符合渔业用水标准，32%的河段不符合灌溉用水标准。据统计，全国3000家污染严重企业中，属排放工业污染的废水企业，淮河流域占了160家。流域内182个城镇中有排污单位万家，工业废水排放量为亿立方米，城镇生活用水排放量7亿立方米。用淮河污水灌溉农田，造成农作物严重减产；1989年春节之际，上游开闸污水下泄，致使淮南、蚌埠两市自来水受到严重污染而不能饮用，淮河流域市民的饮用水发生危机，老百姓怨声载道。淮河流域许多地区癌症发病率比正常地区高出十几倍到上百倍，一些村庄2/3的人肝肿大。同时由于河口的污染，溯河性鱼虾资源遭到破坏，产量大幅度下降，部分内湾渔场基本荒废。我国湖泊普遍遭到污染，尤其是重金属污染和富营养化问题十分突出。例如滇池是昆明最大的饮用水源，供水量占全市供水量的54%，由于昆明市及滇池周围地区大量工业污水和生活污水的排入，致使滇池重金属污染和富营养化十分严重，作为饮用水源已有多项指标不合格，藻类丛生，夏秋季84%的水面被藻类覆盖。昆明市第三水厂1993年被迫停产43天，直接经济损失4000多万元；沿湖不少农村的井水也不能饮用，造成30多万农民饮水困难。由于饮用污染的水，中毒事件时有发生；滇池特产银鱼大幅度减产，鱼群种类减少，名贵鱼种基本绝迹。渤海是中国的内海，已严重遭受污染。在渤海海域里，海洋生物大量减少，鱼、贝类濒于绝迹，几乎已变成没有生命的“死海”。沿岸海域的透明度明显下降，海水呈赤褐色甚至墨色。一些水产品，濒于绝迹。相反，具有油臭味的鱼、绿色牡蛎（被铜严重污染）、有烂斑的海带却大量出现。因食用被污染的海产品而得病的人越来越多。水是有限的，水是宝贵的，水是不可再生的。面对如此惨痛的教训，每一个地球人都要自觉地树立节水意识，拧紧水龙头，节约每一滴水，减少和杜绝人为的水污染。水污染是文明的污染，是时代的污染；水消失是民族消失，是人类灭亡华网重庆10月11日电 （记者 徐旭忠、偶正涛）长期以来，我国水环境形势不容乐观，水污染十分严重，但是水污染治理却滞后，严重影响水资源可持续利用和水环境安全。这是记者从在此间举行的全国人大环境与资源保护工作座谈会上获悉的。国家环保总局的统计显示，2005年，全国废水排放总量为460亿吨，其中工业废水占46．2％；生活污水占53．8％。但据水利部统计，全国废污水排放总量640亿吨，其中工业废水占60％，生活污水占40％。在2003年全国七大江河水系的407个监测断面中，仅有38．1％的断面符合III类以上水质标准，劣V类水质占29．7％。其中海河、辽河、黄河、淮河污染最为严重，主要超标污染物为高锰酸盐指数和氨氮。全国75％的湖泊出现了不同程度的富营养化，尤以巢湖、滇池、太湖为重。地下水水质有恶化趋势，大部分城市和地区存在一定程度的点状或面状污染。近岸海域四类、劣四类海水水质占30％，超标污染物质主要为氮和磷。更为严重的是，我国部分城市的饮用水安全受到威胁。在46个重点城市中，仅有28．3％的城市饮用水源地水质良好，26．1％的城市水质较好，45．6％的城市水质较差。饮用水源地水质差不但增加了自来水处理成本，而且有一些难以处理的有毒有害污染物将直接危及人体健康。农村饮用水安全更令人担忧，其卫生合格率仅为62．1％。然而，我国水污染治理严重滞后。在"十五"重点流域水污染治理建设项目中，已经建成的只占计划的32％，正在建设的占28％，还有40％的项目尚未动工。完成"十五"计划建设任务所需的资金，约有1200多亿元没有到位，占总投资的三分之二。与此同时，部分污水处理厂的运行状况不够理想。据建设部统计，全国城市生活污水处理率达4 2％，但在已建成的城市污水处理设施中，由于收费政策不到位，或污水管网不配套，致使处理设施运行也极不正常，有三分之一开开停停，还有三分之一根本就未运行。

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

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.