环境空气中铅的快速检测方法研究

朱丽华(深圳市北京大学深圳研究院分析测试中心有限公司，广东 深圳 518000)

环境空气中铅的快速检测方法研究

朱丽华(深圳市北京大学深圳研究院分析测试中心有限公司，广东 深圳 518000)

文章描述了铅对人体的危害性，并对目前检测铅离子的常规方法和技术发展趋势进行了分析研究得出：溶出伏安法、分子印迹技术、纳米薄膜铅离子传感器技术具有很好的发展前景。

环境检测；铅；分析检测；方法

铅作为一种重金属元素对人类的身体会产生极大的危害，包括对人体的神经系统，造血系统以及消化和内分泌系统等等都会产生严重的危害，另外人体中铅含量过高还会导致骨骼的发育和身体的生长产生异常，通过作用在靶器官上，对人体造成危害。对于儿童而言，铅中毒是一个不许要关注的问题，它可能会影响到儿童的智力以及身体的生长，同时对孩子的认知学习以及记忆的等行为产生损害，严重的会导致儿童痴呆的情况。经过学者的研究发现，对于儿童而言，一旦血液中的铅含量超过0.1mg/L，无论是否有相应的症状出现，都将视其为铅中毒。

重金属铅由于其特殊性质，可以在生物体内长期积累，并且很难清除，造成极大的危害，因此，对于铅离子的检测在近年来备受关注。对着科技水平的不断提高，检测技术也在飞速发展，在多个领域都相应研究出了较为稳定灵敏的铅含量检测方法，从而为保护环境及人类身体健康做出了重大贡献。

如何能够减少铅中毒的可能，对其进行防范，对于每个人而言，都需要提高意识，增强在这方面的知识，对资金进行科学的自我保护。但是很多情况下是防不胜防的，比如在车间等作业现场，尤其是铅蓄电池生产车间，铅会以化合物等各种形式漂浮在空气中，长期下来，会对工人的身体健康造成极大威胁[1]，然而现有市场上却没有切实可行的作业现场检测方法，这个问题亟待解决[2]。

1 现有技术

目前已报道的检测铅离子的方法有：分光光度法（邱罡，谢凝子，高灵敏度显色剂在分光光度法测定铅中的应用；理化检验(化学分册)，2010），电化学分析法（于春梅，顾海鹰；电化学预处理玻碳电极示差脉冲伏安法测定水中痕量铅，理化检验(化学分册)，2010），原子发射光谱分析法（李良军，姚永生，王秋莲；电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铅精矿中6种元素，冶金分析，2010），对于痕量的铅离子来说，用上述的三种方法都不是很合适，首先前两者的灵敏度不适合微量离子的测量，另外想要用源自发射光谱分析仪器进行测量，造价比较高昂，对于需要现场进行的在线分析并不适用。综上，一项适用于铅离子检测的灵敏度较高的方法亟需被找到。

2 新技术发展趋势

（1）溶出伏安法：对于当前进行铅离子检测的方法而言，溶出伏安法是一个应用较为广泛的方法，其中较为重要的原因就是它可以对水中的痕量物质进行分析，从而检测出血液中的含铅浓度。目前关于利用溶出伏安法中的阳极检测技术对血液中铅含量的测定已经较为成熟。具体的操作方法可以分为两部来运行，首先是对离子进行富集作用，其次是将离子溶出。但是该方法在进行金属的富集时多选用汞作为基本原料，因而会产生一定的环境污染，需找更为环保的材料对其取代，是如今研究的重点

（2）分子印迹技术（MolecularImprintingTechnique，MIT），该技术的主要原理就是把需要进行识别测量的固定分子当做一个模板，对其进行溶解，同时向其中加入一定量的具有特定功能的单体和起到交联作用的试剂，进行混合，从而引发聚合反应，生成具有较高交联度的聚合物。又由于模板分子存在于其结构内部，能够与其他的功能单体发生作用，同时可以将其利用物理或者是化学反应的作用进行清洗，从而使得聚合物中形成具有与模板分子形状相同的孔穴，并且形成与模板分子互补的官能团，方便识别模板分子。通过分子印迹技术形成的聚合物具有的一大特点就是，模板分子可以重复使用。总结该项技术的特点主要包括：首先，该技术能够进行预先设定，对不同的分子进行规划，识别；其次，由于模板聚合物和模板分子是一一对应的关系，因此可专一性识别特定的模板分子。1989年美国化学家Kabanov和Nishide利用分子印迹技术制备了金属离子印迹聚合物，获得对印迹金属离子具有高度选择性识别功能的印迹聚合物，目前尚未有铅离子的印迹聚合物及其相关印迹检测。

（3）纳米薄膜铅离子传感器：光子晶体及基于光子晶体的各种纳米结构材料的制备及性质研究是近年来物理、化学及材料科学的研究热点之一。其特点是介电常数的变化及排列分布情况都会产生周期性的变化，从而对材料中存在的光子进行调节。材料中介质折射率会由于材料的相应性质的改变而变化。通过布拉格散射原理可以得知，光子的带隙可以在一定情况下发生向紫外或是红外方向移动。通过光子晶体材料能够根据环境进行黛西移动的特点，科学家们设计出了多种化学传感装置。纳米材料由于其具有特殊的性质，不同于传统的宏观物质和微观粒子，因此收到了科学家的青睐。对于其材料的研究可以追溯到上个世纪七八十年代。随着技术的进步，纳米材料越来越广泛的得以应用。包括将其用于材料表面的修饰以及在电极上的负载等诸多应用。米纳米材料具有独特的光电化学性质，得以在传感方面广泛应用。对于今后的研究而言，纳米材料使用将会促进重金属离子传感器在多个领域的运用。

3 结语

通过对检测铅离子的常规方法和技术发展趋势进行了分析研究得出：溶出伏安法、分子印迹技术、纳米薄膜铅离子传感器技术具有很好的发展前景，尤其是铅离子传感器技术在食品、环境、临床分析上应用更为广泛。

[1]李宏卫，曹建劲，苏志华.铅检测方法研究进展[J].安徽农业科学，2008，(19):8255-8256+8262.

[2]彭冬冬，陈松根，董雪梅，钟国鸣.两种不同采样方法对空气中铅检测结果的影响[J].环境与职业医学，2013，(03):205-206.

朱丽华（1985-）本科，女，汉族，主要从事环境检测研究