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地下水含“砒霜” 新檢測(cè)方法護(hù)健康

2020-06-30 11:14:55來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：地下水閱讀量：5522

導(dǎo)讀：經(jīng)常出現(xiàn)小說與影視劇中的砒霜是人們印象中毒藥的代表。雖然看似離日常生活很遙遠(yuǎn)，但是實(shí)際上，砒霜的主要組成元素砷（As）卻是地下水的主要污染物，嚴(yán)重威脅著人類健康。世界上很多國(guó)家都面臨著砷污染的挑戰(zhàn)，包括美國(guó)、孟加拉、印度、阿根廷以及中國(guó)。

　　【儀器網(wǎng) 能源環(huán)境】經(jīng)常出現(xiàn)小說與影視劇中的砒霜是人們印象中毒藥的代表。雖然看似離日常生活很遙遠(yuǎn)，但是實(shí)際上，砒霜的主要組成元素砷(As)卻是地下水的主要污染物，嚴(yán)重威脅著人類健康。世界上很多國(guó)家都面臨著砷污染的挑戰(zhàn)，包括美國(guó)、孟加拉、印度、阿根廷以及中國(guó)。

　　自然界中，砷以無機(jī)砷和有機(jī)砷兩種形式存在。有機(jī)砷化合物毒性較小，主要存在于海產(chǎn)品中。而無機(jī)砷通常含有劇毒，砒霜(三氧化二砷)就是其中之一。污染地下水的是無機(jī)砷，包括As (III)和As (V)(經(jīng)常稱為亞砷酸鹽和砷酸鹽)，主要來源于含砷巖石與水的相互作用。長(zhǎng)期飲用含砷量較高的地下水會(huì)造成飲水型地方性砷中毒(地砷病)，癥狀包括色素沉著變化、手掌和雙足出現(xiàn)角化過度等，嚴(yán)重者還可能引發(fā)皮膚癌、膀胱癌和肺癌。

　　我國(guó)地下水砷污染嚴(yán)重，除新疆、內(nèi)蒙古、山西等砷中毒情況發(fā)現(xiàn)較早的地區(qū)外，遼寧西部、四川中部、河南、安徽等地也是高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有1958萬人生活在砷污染的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。地下水的砷污染主要是天然污染，很難進(jìn)行治理，但飲用水砷含量超標(biāo)的問題卻并不難解決，只需改換成地表水源或者砷含量較低的地下水即可。而且在城市等集中供水的區(qū)域，飲用水經(jīng)過自來水廠處理，基本不用擔(dān)心砷含量超標(biāo)。因此，應(yīng)對(duì)砷中毒的關(guān)鍵就在于砷的檢測(cè)。

　　常規(guī)的砷污染檢測(cè)方法有石墨爐原子吸收法、原子熒光法以及銀鹽比色法等，這些方法測(cè)定周期長(zhǎng)，而且檢測(cè)儀器比較笨重，不適宜現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。因此具有儀器簡(jiǎn)單、小型化、響應(yīng)時(shí)間短、成本低等特點(diǎn)的電化學(xué)分析方法得到了廣泛應(yīng)用。目前電化學(xué)分析法檢測(cè)砷主要是As (III)，對(duì)As (V)的檢測(cè)能力不足。As (V)是砷在富氧環(huán)境中的主要存在形式，而且毒性更強(qiáng)，因此為了在砷檢測(cè)中得到更廣泛的應(yīng)用，電化學(xué)法也需要開發(fā)針對(duì)As (V)的特異性檢測(cè)。

　　近日，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)李峰團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種簡(jiǎn)單的免固定電化學(xué)傳感方法，可以實(shí)現(xiàn)As (V)的高靈敏、高選擇性檢測(cè)。這種方法的基礎(chǔ)在于As (V)與磷酸鹽的結(jié)構(gòu)相似，但是As (V)與CeO2的結(jié)合力比磷酸根與CeO2的相互作用更強(qiáng)。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)合成了一種亞甲基藍(lán)標(biāo)記的短鏈DNA(MB-ssDNA)，這種MB-ssDNA遇到銦錫氧化物(ITO)電極時(shí)很容易在電極表面擴(kuò)散，產(chǎn)生明顯增加的電化學(xué)信號(hào)。而MB-ssDNA與CeO2結(jié)合形成分復(fù)合物卻很難擴(kuò)散，電極產(chǎn)生的電化學(xué)信號(hào)就會(huì)比較小。如果反應(yīng)溶液中出現(xiàn)As (V)，MB-ssDNA在復(fù)合物中的位置就會(huì)被As (V)取代，從而被釋放到溶液中，使電化學(xué)信號(hào)出現(xiàn)明顯增強(qiáng)。因此根據(jù)電化學(xué)信號(hào)的變化就可檢測(cè)As (V)。

　　這種新的電化學(xué)檢測(cè)方法簡(jiǎn)單快速，并且具有高特異性和高效率，可以在地方性砷中毒排查或水砷污染狀況調(diào)查發(fā)揮重要作用，而且彌補(bǔ)了電化學(xué)檢測(cè)法在砷酸鹽檢測(cè)方面的不足，使電化學(xué)法在砷污染檢測(cè)方面有了更大的應(yīng)用空間。

　　曾經(jīng)地砷病是我國(guó)的五大地方病之一，但隨著坤污染受到重視以及水坤檢測(cè)方法的發(fā)展，飲用水的砷含量超標(biāo)問題逐漸被解決，地砷病也得到了控制。地下水里的“砒霜”終將不會(huì)對(duì)人們的健康造成威脅。

　　資料來源：X-MOL

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