[發明專利]水溶液中陽離子的檢測方法

無效

• 申請號: 200910152440.8
• 申請日: 2009-09-14
• 公開（公告）號: CN102021229A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 曾樂勇;吳愛國
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;G01N21/29
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及離子檢測方法，尤其涉及一種水溶液中陽離子的檢測方法。

背景技術

水與人類的生存、健康和發展息息相關，水環境污染和水資源短缺是全球淡水資源正面臨的兩大問題。中國的人均水資源占有量僅為世界平均水平的1/4，隨著我國經濟的迅速發展，人口的增加，人民生活水平的逐步提高，工業化和城市化步伐的加快，用水量急劇增加，污水排放量也相應增加，加劇了淡水資源的短缺和水環境的污染。因此，保護并合理利用有限的水資源，減少和治理水環境污染，已經成為關系人類生存、發展和亟待解決的問題之一。

許多毒性陽離子如Hg²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Cr³⁺、Ni²⁺、Pd²⁺、Mn²⁺、Mn³⁺以及Ag^+等廣泛存在于自然界的水資源體系中。隨著經濟社會的不斷發展和人類對能源需求的不斷增加，環境污染已經成為一個不可忽視的問題。工業“三廢”(廢水、廢氣、廢渣)對環境造成了很大破壞，特別是工業廢水的排放對水資源的污染尤其突出。工礦、化工、電池、電鍍等行業的工業廢水中含有大量的重金屬離子，個別企業將這些廢水不加處理或者稍加處理就排放到水體中，導致重金屬離子在水體中富集、累積，引起水質污染。含有重金屬離子的污水被人類直接飲用，或者被用來進行水產養殖和農作物灌溉等，直接或間接影響人類的生存和健康。

舉例來說，Hg²⁺是無機汞最穩定的存在形式，容易對人或動物的大腦、神經系統、腎臟和內分泌系統等產生很嚴重的破壞；此外，河流湖泊和海洋中的微生物能夠將無機汞離子轉換成甲基汞(CH₃Hg⁺)在生物體內累積起來，通過食物鏈進入人或其它動物體內，直接威脅人類的健康。被污染的飲用水中若Pb²⁺含量過高，會危害人體的腦組織和神經傳導系統，成為潛在的致癌物，尤其影響兒童的智力和身體發育；由于Pb²⁺對人類健康可能構成的長期危害，世界衛生組織已經將飲用水中Pb²⁺含量上限標準設定為10μg/L。此外，其它毒性陽離子在人體內累積到一定濃度，同樣會造成人體器官和組織的損傷，引起人體中毒甚至是死亡，嚴重威脅人類的生命安全。

目前，檢測水溶液體系中汞離子或其它毒性陽離子的方法主要包括：1)基于檢測熒光生色團，遺傳工程改性的細菌以及共軛高分子和金納米粒子的傳感方法；2)電分析化學方法，如毛細管電泳、離子選擇性電極法或循環伏安法；3)電感耦合等離子體-質譜連用技術(ICP-MS)等。以上方法在檢測水溶液體系中毒性陽離子時，樣品制備步驟復雜、樣品水溶性差、離子干擾嚴重，而且通常需要大型昂貴的儀器設備。這些限制對水溶液體系中毒性陽離子的快速檢測非常不利，因為很多條件不具備或技術不成熟的單位或個體無法對水質進行檢測，導致污染源擴大；而且，利用這些方法不能實現對水質的實時、實地檢測。

為了減少環境污染，保證人類健康生存和保持經濟社會的可持續發展，做到早檢測、早治理，降低水污染治理的成本，將水體污染對人類的危害控制在最低程度，必須做到能夠快速、實時檢測水體中的Hg²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Mn²⁺/Mn³⁺、Ag⁺等毒性陽離子。因此，發展一種靈敏度高、選擇性好、操作簡單和成本低的水溶液體系中毒性陽離子的快速檢測方法顯得尤為迫切和重要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：如何快速、準確和簡單地檢測水溶液體系中的毒性陽離子。

為解決上述問題，本發明提供水溶液中陽離子的檢測方法，包括步驟：提供兩份相同的含有耦合有核酸分子的納米金或納米銀的檢測溶液；將等體積的不含所述陽離子的水和被檢測水溶液分別加入所述兩份檢測溶液中，形成相應的第一混合溶液和第二混合溶液；分別對所述第一混合溶液和第二混合溶液進行升溫；根據所述第一混合溶液和所述第二混合溶液的顏色變化來判斷被檢測水溶液中是否存在所檢測的陽離子。