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地下水含“砒霜” 新检测方法护健康

文章出处:赢德体育官方网站 人气:发表时间:2020-11-30 23:26

  自然界中,砷以无机砷和有机砷两种形式存在。有机砷化合物毒性较小,主要存在于海产品中。而无机砷通常含有剧毒,砒霜(三氧化二砷)就是其中之一。污染地下水的是无机砷,包括As (III)和As (V)(经常称为亚砷酸盐和砷酸盐),主要来源于含砷岩石与水的相互作用。长期饮用含砷量较高的地下水会造成饮水型地方性砷中毒(地砷病),症状包括色素沉着变化、手掌和双足出现角化过度等,严重者还可能引发皮肤癌、膀胱癌和肺癌。

  我国地下水砷污染严重,除新疆、内蒙古、山西等砷中毒情况发现较早的地区外,辽宁西部、四川中部、河南、安徽等地也是高风险地区。据统计,约有1958万人生活在砷污染的高风险区。地下水的砷污染主要是天然污染,很难进行治理,但饮用水砷含量超标的问题却并不难解决,只需改换成地表水源或者砷含量较低的地下水即可。而且在城市等集中供水的区域,饮用水经过自来水厂处理,基本不用担心砷含量超标。因此,应对砷中毒的关键就在于砷的检测。

  常规的砷污染检测方法有石墨炉原子吸收法、原子荧光法以及银盐比色法等,这些方法测定周期长,而且检测仪器比较笨重,不适宜现场快速检测。因此具有仪器简单、小型化、响应时间短、成本低等特点的电化学分析方法得到了广泛应用。目前电化学分析法检测砷主要是As (III),对As (V)的检测能力不足。As (V)是砷在富氧环境中的主要存在形式,而且毒性更强,因此为了在砷检测中得到更广泛的应用,电化学法也需要开发针对As (V)的特异性检测。

  近日,青岛农业大学李峰团队研发出一种简单的免固定电化学传感方法,可以实现As (V)的高灵敏、高选择性检测。这种方法的基础在于As (V)与磷酸盐的结构相似,但是As (V)与CeO2的结合力比磷酸根与CeO2的相互作用更强。研究团队设计合成了一种亚甲基蓝标记的短链DNA(MB-ssDNA),这种MB-ssDNA遇到铟锡氧化物(ITO)电极时很容易在电极表面扩散,产生明显增加的电化学信号。而MB-ssDNA与CeO2结合形成分复合物却很难扩散,电极产生的电化学信号就会比较小。如果反应溶液中出现As (V),MB-ssDNA在复合物中的位置就会被As (V)取代,从而被释放到溶液中,使电化学信号出现明显增强。因此根据电化学信号的变化就可检测As (V)。

  这种新的电化学检测方法简单快速,并且具有高特异性和高效率,可以在地方性砷中毒排查或水砷污染状况调查发挥重要作用,而且弥补了电化学检测法在砷酸盐检测方面的不足,使电化学法在砷污染检测方面有了更大的应用空间。

  曾经地砷病是我国的五大地方病之一,但随着坤污染受到重视以及水坤检测方法的发展,饮用水的砷含量超标问题逐渐被解决,地砷病也得到了控制。地下水里的“砒霜”最终将不会对人们的健康造成威胁。

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