[發明專利]一種快速檢測多種單一金屬離子的檢測試劑及其制備和應用

有效

• 申請號: 201210159826.3
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102706866A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 吳愛國;冷玉敏
• 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: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G01N31/22
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

技術領域

本發明涉及分析化學和環境監測分析領域，特別涉及一種快速檢測多種單一金屬離子的檢測試劑及其制備和應用。

背景技術

通常所說的污染環境的重金屬離子主要是指生物毒性顯著的鉻離子、鎘離子、鉛離子和汞離子，也指具有一定毒性的鋅離子、銅離子、鈷離子、鎳離子和錳離子。

稀有金屬離子，通常指在自然界中含量較少或分布稀散的金屬離子，包括釩離子、鎢離子、鈀離子、鋯離子、鉿離子、鉬離子、鈮離子、鉭離子、銻離子、鉈離子、鈦離子、錫離子、銦離子、錸離子和鎵離子。

上述金屬離子污染環境具有以下特點：

（1）水體中的上述金屬污染離子可在微生物作用下轉化為毒性更強的金屬離子化合物，如汞離子的甲基化作用；

（2）生物從環境中攝取上述金屬污染離子可以通過食物鏈的生物放大作用，在較高級生物體內成千上萬倍地富集起來，人體在攝取食物的同時將金屬離子帶入體內，金屬離子在人體的某些器官中積蓄起來造成慢性中毒，危害人體健康；

（3）天然水體中微量的上述金屬污染離子即可產生毒性，一般金屬污染離子產生毒性的最低摩爾濃度范圍大約在10^-6~10^-5mol/L之間，毒性較強的重金屬污染離子如汞、鎘離子等產生毒性的最低摩爾濃度范圍在5×10^-9~10^-7mol/L之間。

上述重金屬污染離子造成的危害，分述如下：

鉻離子：Cr³⁺和Cr⁶⁺對人體健康都有害，均有致癌作用。一般認為Cr⁶⁺的毒性強，更易被人體吸收，而且可在體內蓄積，Cr⁶⁺的毒性比三價鉻Cr³⁺要高100倍，是強致突變物質，可誘發肺癌和鼻咽癌，Cr³⁺有致畸作用。

鎘離子：可在生物體內富集，通過食物鏈進入人體引起慢性中毒。鎘離子被人體吸收后，在體內形成鎘硫蛋白，選擇性地蓄積在肝、腎中，特別是促使骨骼的代謝受阻，會造成骨質疏松、萎縮、變形等一系列癥狀，日本發生的骨痛病，就是由鎘金屬污染離子引起的。

鉛離子：主要損害骨髓、造血系統和神經系統，影響兒童智力。

汞離子：毒性最大，損害腦組織，汞離子與體內含巰基最多的物質如蛋白質和參與體內物質代謝的重要酶類（如細胞色素氧化酶、琥珀酸脫氫酶和乳酸脫氫酶等）相結合，使蛋白質、酶失去活性，危害人體健康。日本發生的水俁病是由汞污染離子引起的。

鋅離子：用鋅離子污染的水灌溉農田對農作物特別是對小麥生長的影響較大，會造成小麥出苗不齊，分蘗少，植株矮小，葉片發生萎黃，過量的鋅離子還會使土壤酶失去活性，細菌數目減少，土壤中的微生物作用減弱，鋅離子在土壤中的富集，必然導致在植物體內的富集，這種富集不僅對植物，而且對食用這種植物的人和動物都有危害。

銅離子：對水生生物的毒性很大，曾發生銅離子污染引起水生生物的急性中毒事件；在海岸和港灣地區，還曾發生銅離子污染引起牡蠣肉變綠事件。

鈷離子：人或動物長期飲用被鈷離子污染的水，鈷離子將會產生副作用，使人或動物患上各種各樣的疾病，如厭食、臉部發紅、血管擴張、心率加快、貧血、心肌病等。

鎳離子：是一種潛在的危害物。

錳離子：損害神經、毒害生殖、肝臟與肺等器官。

近幾年我國頻發上述重金屬污染離子危害人體健康事件，據環境保護部統計，2009年環保部接報的12起重金屬離子污染事件，致使4035人血鉛超標，182人鎘超標，引發32起群體事件，2010年我國發生了14起上述重金屬離子污染事件，其中有9起是血鉛超標事件，2011年8月，云南一化工廠發生鉻離子污染致數萬立方水水質變差、牲畜接連死亡事件。

另外，因稀有金屬離子（釩、鎢、鈀、鋯、鉿、鉬、鈮、鉭、銻、鉈、鈦、錫、銦、錸、硒、鎵離子）在自然界中含量較少，應及時發現并提取，使之用于制造特種鋼、超硬質合金、耐高溫合金等，并進一步用于電氣工業、化學工業、陶瓷工業、原子能工業及火箭技術方面。