推广重金属污染检测新技术 提升生态环境安全水平

《推广重金属污染检测新技术 提升生态环境安全水平》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、推广重金属污染检测新技术提升生态环境安全水平　　摘要：重金属汞对水体、土壤、人体、大气都会造成污染和危害。铁离子在人体中也存在着一个平衡，过高浓度的铁离子和过低浓度的铁离子都会影响人们的健康。所以选择一种适当的方法检测重汞离子和铁离子显得尤为重要。本文通过化学手段，设计合成一种荧光分子探针，不仅对金属汞有很好的响应，同时能检测出铁离子，既节省了资源也突出了分子探针的高效性。　　关键词：重金属汞污染;过渡金属铁重要性;荧光分子探针;罗丹明　　中图分类号：X830文献标识码：ADOI编号：10.14025/j.cnki.jlny.2

2、015.24.082　　1对重金属汞离子和过渡金属铁离子检测的重要性　　目前，人们越来越关注对重金属和过渡金属离子的检测，其原因在于它们在自然界和人体中都有举足轻重的地位。铁离子和汞离子就是其中两个非常具有代表性的金属离子。　　铁离子的重要作用在于承载着亚铁血红素的运输，同时参与线粒体酶的重要反应过程。铁离子的浓度在人体内存在着一个平衡，如果人体中铁离子浓度过低，容易导致缺铁性贫血和免疫力下降等病症。反之，人体中铁离子浓度过高，则会因不能及时排出体外而沉积于肝脏、胰脏、心脏和皮肤，肝功能异常、心肌损伤和糖尿病等。4　　重金属汞在

3、自然界的各部分均有最低含量，如果它的含量超过标准，就会对水体、土壤、大气、人体造成不可估量的破坏，所以汞是毒性较强的重金属。正因为重金属汞的巨毒性，用适当的方法检测它是我们需要完成的刻不容缓的任务。　　1.1重金属汞对水体造成污染和危害　　在水体中汞主要以各种络合离子状态存在，金属汞可在微生物的作用下转化为毒性更强的金属汞，水生物通过食物链把汞在较高生物体内成千万倍富集，毒性高出几万倍。　　1.2重金属汞对土壤造成污染与危害　　土壤中重金属汞的含量增加直接影响到农作物的质量和产量，由于汞是农作物生产的非必需元素，但易被农作物所吸

4、收。　　1.3重金属汞对大气的污染与危害　　人为污染是大气中重金属汞的主要污染源。由于汞在常温下易挥发，人们在工业生产中产生的汞及易挥发到空气中，汞通过大气进入人体中，直接危害人的身体健康。　　1.4重金属汞对人体造成的污染与危害　　汞的危害主要通过食物链对人类的健康造成威胁，重金属汞它不仅不能被土壤微生物所降解，还可以通过食物链不断的在生物体内富集。严重损害人的大脑和肾脏等器官。　　2荧光分子探针介绍4　　目前，带有荧光团分子探针的相关报道越来越多。化学传感器作为金属离子的检测手段受到人们广泛的关注和亲睐。利用荧光分子探针作为

5、金属离子检测器有很多的优点，其具有较高的灵敏度、操作简单、检测限低、响应时间迅速、实时检测等优点，所以荧光分子探针被人们广泛利用。荧光分子探针是指荧光分子经过一系列的特殊设计，能够选择性的识别待测物，再将这种识别信息转换成荧光信号传输出来，具有这种功能的分子就是荧光分子探针。通过分析荧光分子探针的定义，得出荧光分子探针是在荧光技术及识别信息的基础上，完成对目标物的专一性选择识别，它是通过分子探针中有机化合物的光物理特性实现的。例如，不同的荧光量子产率、不同的吸收和发射波长、荧光寿命，或者在不同的体系下显示出不同的光谱特性。　　3

6、利用荧光分子探针检测重金属汞离子和过渡金属铁离子　　通过化学手段研发一种高效、快速的检测方法，用来检测铁离子和汞离子。荧光分子传感器已经成为一种重要、高效的手段用来实时的检测自然界和人体中的金属离子。铁离子最大的特性就是其顺磁性，所以很多报道关于铁离子的都是荧光猝灭，这样就限制了探针的性质以及发展。我们通过荧光光谱检测金属离子时最大障碍的就是其他基团的干扰，例如汞离子探针大部分都是亲硫的，在做荧光光谱检测时避免不了含巯基化合物的干扰。因此，同时克服以上困难，研发铁离子和汞离子的荧光分子传感器是一项非常有意义和挑战性的工作。4　　

7、由于罗丹明的特殊化学结构，决定了它是一个理想的化学传感器。大部分罗丹明衍生物中都有特殊的螺内酰胺结构。其结构的特别之处在于，当它闭环时直观看无色并伴有荧光猝灭，但在开环条件下，当遇到金属离子或者被质子化时，感官上颜色变成了粉红色，同时它的荧光也由无色变成了红色。但罗丹明的特殊化学结构也有很多优点，美中不足就是它的斯托克斯位移特别的小，这样就会产生荧光猝灭和锐利散射，从而带来测试误差。为了避其短处，发挥它结构的长处。作者设计合成产物中含有两个荧光团，让它们通过FRET即荧光共振能量转移，传递两个荧光团之间的能量，从而改变罗丹明的激

8、发波长，达到预期的目的。　　设计合成的荧光探针，即希望应用到检测土壤中的汞离子是否超标，同时还希望应用到生物中检测铁离子。　　参考文献　　[1]宋伟.中国耕地土壤重金属污染概况[J].水土保持研究，2013（04）：293-298.　　[2]范拴喜.土壤重金属污