#1 聊聊重金屬污染的危害和檢測(cè)方法
說(shuō)到環(huán)境污染,大家最可能想到的就是白色垃圾、尾氣排放、氟利昂等等。不過(guò),有一項(xiàng)環(huán)境污染不容易被人們注意到,因?yàn)樗床灰?jiàn)摸不著。不過(guò),它對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體造成的影響,與其他污染相比有過(guò)之而無(wú)不及。它就是:重金屬污染
重金屬污染的危害
談到重金屬污染,最經(jīng)典的案例,就是日本的水俁病和痛痛病了。
1950年代,日本水俁灣附近的貓有了一種怪病,得病的貓走路異常,出現(xiàn)抽搐麻木的癥狀,甚至跳海自殺。1953年,水俁鎮(zhèn)開(kāi)始出現(xiàn)了一些奇怪的病人,他們口齒含糊、面容癡呆、步態(tài)異常、手腳麻痹,嚴(yán)重者精神失常,身體彎曲狂叫,直至死亡,但沒(méi)人知道這是什么病。到了1954年,熊本大學(xué)醫(yī)學(xué)院成立調(diào)查組展開(kāi)調(diào)查,初步把貓的怪病和人的怪病聯(lián)系了起來(lái)分析,找到了共同的根源——吃魚(yú)中毒。
之后,熊本大學(xué)調(diào)查組一直在努力確定致病污染物。1963年,他們從水俁灣的魚(yú)、貝和氮肥廠(chǎng)取得的汞渣中提取出了CH3HgCl結(jié)晶。于是,日本政府終于確認(rèn)水俁病的病因:是甲基汞中毒?;颊咭蜷L(zhǎng)期食用被含有汞和甲基汞廢水污染的魚(yú)類(lèi)貝類(lèi)等水生食物而患病。
而這些汞來(lái)自日本氮肥公司的工業(yè)廢水排放污染。此公司于1925年在水俁灣建廠(chǎng),在生產(chǎn)過(guò)程中采用了HgCl2和HgSO4兩種化學(xué)物質(zhì)做催化劑。1949年,他們開(kāi)始生產(chǎn)氯乙烯。由此發(fā)家的同時(shí),該工廠(chǎng)把未經(jīng)處理的工業(yè)廢水排進(jìn)了水俁灣之中。排放的工業(yè)廢水含有的大量的汞,被魚(yú)類(lèi)和貝類(lèi)吸收,最后進(jìn)入了人們的身體中。

痛痛病則是是采礦活動(dòng)而導(dǎo)致的鎘中毒。1910年直到1945年,岐阜縣的礦務(wù)活動(dòng)大量排放鎘,導(dǎo)致當(dāng)?shù)睾恿鞯奈廴驹黾?。這些河流主要用于稻田的灌溉,作為飲用水和洗滌用水的來(lái)源,以及從事漁業(yè)活動(dòng)的場(chǎng)所等。
由于鎘中毒,河里的魚(yú)類(lèi)開(kāi)始死亡。而用河水灌溉的稻生長(zhǎng)得并不理想。因?yàn)殒k和其他重金屬沉積在河底及河水里。當(dāng)這河水用于灌溉稻田,禾稻便吸收所有的重金屬,而吸收的鎘最多。人食用受污染的稻米后,鎘便積聚在人體內(nèi)。雖然后來(lái),采礦廢水被儲(chǔ)存了起來(lái),沒(méi)有再排入河中,但為時(shí)已晚,很多人已經(jīng)得病了。中毒的病人將會(huì)全身骨骼疼痛,幾天后腎臟萎縮,產(chǎn)生尿毒癥。他們的鈣質(zhì)也會(huì)大量流失,進(jìn)而容易骨折。當(dāng)時(shí)疾病起因不明,一直到1946年還被認(rèn)為只是一種地區(qū)性疾病,或者是鉛中毒。直至1955年,鎘才被懷疑是致病的原因。
除了汞和鎘,重金屬污染的類(lèi)型還包括鉛、鉻、砷污染等。這些重金屬通過(guò)食物鏈的各種途徑進(jìn)入身體,對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)臟、骨骼、生育功能、血管甚至是DNA造成危害,可能造成的癥狀有中風(fēng),心率不齊,動(dòng)脈粥樣硬化,不孕不育,以及癌癥等。
在中國(guó),重金屬污染也非常的普遍。根據(jù)華清環(huán)境科技有限公司的數(shù)據(jù),中國(guó)22.3%的土地已經(jīng)被被污染影響,總面積高達(dá)1300萬(wàn)平方公里。受到重金屬污染的作物已經(jīng)超過(guò)了數(shù)千萬(wàn)噸,造成了至少350億人民幣的損失。不過(guò)土壤重金屬污染在地區(qū)上分布的并不均勻,最嚴(yán)重的是華中地區(qū)。而在東西部,污染則相對(duì)較少。
重金屬污染的物理檢測(cè)法
目前,檢測(cè)重金屬污染的方法主要分為物理檢測(cè)法和生物檢測(cè)法等類(lèi)別。物理檢測(cè)法又包括原子熒光光譜(Atomicfluorescence spectroscopy)法和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)法?(是不是很繞口≧ ﹏ ≦)。
第一種方法是原子熒光光譜法。它通過(guò)將樣品加入反應(yīng)池中,與還原劑反應(yīng)生成揮發(fā)性化合物,然后通過(guò)氬氣載氣進(jìn)入原子化器進(jìn)行原子化,產(chǎn)生熒光信號(hào),最后通過(guò)光電倍增管檢測(cè)熒光信號(hào)強(qiáng)度來(lái)確定樣品中重金屬含量。
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法則是通過(guò)將樣品溶液霧化,進(jìn)入電感耦合等離子體中進(jìn)行電離,產(chǎn)生原子發(fā)射光譜信號(hào),最后通過(guò)分光儀檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度來(lái)確定樣品中重金屬含量。
這兩種方法雖然準(zhǔn)確性高,背景干擾較小,但也存在很多缺點(diǎn)。例如,它們需要專(zhuān)業(yè)儀器和技術(shù)人員進(jìn)行操作,需要較長(zhǎng)時(shí)間才能得出結(jié)果,而且成本非常高。
生物檢測(cè)法——轉(zhuǎn)基因果蠅
另一種檢測(cè)方法是生物檢測(cè)法,即轉(zhuǎn)基因果蠅檢測(cè)。它利用轉(zhuǎn)基因果蠅作為生物傳感器,通過(guò)觀(guān)察果蠅對(duì)重金屬污染物的反應(yīng)來(lái)確定樣品中重金屬含量。相比于前面的物理檢測(cè)法,這種方法成本更低,操作程序較為簡(jiǎn)單,不需要成本巨大的器械。而且果蠅繁殖量大,生存周期短,飼養(yǎng)便利,也利于我們的實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)。

至于我們到底要怎么制作轉(zhuǎn)基因果蠅,又要怎樣用它們來(lái)檢測(cè)污染,這些就是我們下一篇文章要探討的啦!
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