重金属检测技术的应用及发展探讨

梁西振

（江苏省地质矿产局第五地质大队，江苏 徐州 221000）

重金属主要指的是比重在4或5以上的金属，当前，主要有钙、锰、锌、铁、镉、铅、铜、汞等45种。重金属污染主要指的是被重金属及其化合物所造成的环境污染，通常指的是被铬、铅、镉、汞与类金属砷等具有明显生物毒性的重金属以及钒、锡、镍、钴、铜、锌等具有毒性的重金属污染物导致的污染。

因为中间有别于其他有机化合物污染，其无法被自然界自身的生物、化学以及物理反应所降解或分解，其往往仅是由一类形态转化成另一种形态。因为重金属元素会在很大程度上危害到了人体以及环境，所以中间段检测一直都是相关研究人员所重视与研究的课题。

1 重金属检测技术的应用与发展

1.1 酶抑制法

针对重金属检测中酶抑制法是其中一项重要技术，它的工作原理主要是利用部分酶的活性部位和重金属相结合，然后前者活力便会因此而大大降低，此时借助于底物-酶反应系统地应用使得我们能够通过其PH、颜色以及导电率这几项指标变化情况便可以判断出重金属浓度情况。此外还可以通过监测这几项指标变化程度建立起重金属浓度变化定量关系。目前酶抑制法中较常被使用在重金属检测的酶主要有过氧化物酶、磷酸酯酶以及脲酶等这些。随着酶抑制法研究不断深入，蛋白酶这种新物质也逐渐被使用到重金属检测之中，其反应底物一般是酪蛋白-考马斯亮蓝体系。

相较于传统重金属检测方法而言，在对重金属检测过程中应用酶抑制法其具有简便、快速，且可以进行在线检测等有点，在这几年来已经成为了相关领域中一个重点研究内容。不过因为重金属离子类型不同，在对酶活性抑制效应上也存在较大差别。加上重金属离子对酶活力抑制具有广谱性，所以难以使用此种方法来检测单一重金属，要求能够采取“掩盖”干扰物、预先分离等特殊预处理技术来进行处理。除此之外，具体酶的检测方法与使用方式也存在差别，这同样会对检测结果的准确性产生影响。

1.2 免疫分析法

重金属离子免疫检测的重点环节就是制备重金属特异性单克隆抗体。其中需要利用抗原来对基体进行刺激进而产生抗体。不过重金属的分子质量不大，部分重金属例子带有电荷的情况下会和生物分子出现较强的不可米反应，所以无法将其自身来作为识别抗体的目标。

所以，要想建立重金属例子免疫检测方法和植被出单克隆抗体的一个重要前提就是设计金属离子完全朗园。可以由此可知利用免疫分析法来对重金属进行检测过程中需要开展如下两方面工作：第一，采用适宜的络合物或其他化合物来和金属离子特异性结合，让其能够得到特定空间结构，生成免疫反应原性，进而可以和相应抗体产生特异性结合。第二，往载体蛋白上耦联与金属离子相结合的化合物，生成免疫原性，从而获得相关抗体[1]。

在重金属检测中应用免疫分析法其具有灵敏性与高特异性等特点，不过，要想制备金属例子单克隆抗体难度较大，通常较易制备出多克隆抗体，而这是难以有效满足对金属例子的特异性要求，所以在较大限度上制约了该项建议及时的发展与应用。就目前看来，我国蛋白质以及基因工程的发展在很大程度了弥补了免疫分析法在实际应用中存在的部分，且为其发展提供了新的模式与计算思路。

在今后研究方向中，一个重点内容将会在于筛选特异性好的新型螯合剂和单克隆抗体的制备[2]。

1.3 微生物法

在检测重金属时采用微生物检测法其原理子在于微生物的数量、种群结构以及生理代写会对环境中的重金属胁迫发生多样变化。

当前，使用频率较高的就是发光细菌。在特定范围内，发光细菌其发光强度会随着金属毒性污染物的浓度出现良好的现行关系，且可以将重金属污染物的浓度变化快速、稳定且灵敏的反应出来。不过毒性检测法只是可以将体系内各类污染物的毒性反应出来，是一种广谱性检测，其难以将负责检测体系中所指定污染物对环境所产生的危害区分开来。例如，要对土壤中被哪种重金属元素所毒害，就需要采用特异性的发光细菌来开展检测[3]。

该中检测方法具有高灵敏性、检测快速等有点，不过其同样具有操作繁杂、误差偏大、检测期间发光自然变化幅度过小、细胞发光强度本质差异较大、重现性不好等缺陷。不仅如此，往环境中释放基因工程菌可能会对生态系统中的其他生物产生影响，使得生态失衡。或是其会通过基因水平转移扩散到其它生物体内而带来食品安全问题。

1.4 化学显色法

在检测重金属过程中较常使用的一种方法就是化学显色法，其原理在于将显色剂和重金属例子发生显色反应来开展检测工作，通过有效结合试剂盒、检测管以及试纸后就能够开展快速检测。一般情况下，试纸条都是一片含有反应基质的塑料片固定于支持物上，通过显色反应和比色条对比后，或是采取专业的小型仪器就能够开展定性或半定量的分析。

运用化学显色法来检测重金属无需使用昂贵的仪器，且操作非常便捷，无法对操作人员开展专业训练便可掌握，不仅携带方便，而且经济实惠，使用都是一次性的，不需要对其进行维护与检修，通常较为适合用在现场实施快速检测情况下。

不过此种方法存在精密度不高、检测转移性不强、承载反应试剂量有限等不足。不过当前将其联合光电检测仪等仪器一同使用，能够慢慢转变显色法为精准度定量分析，进而为该项检测技术的应用与发展提供更宽阔的空间。

2 结语

总而言之，在重金属污染形势日益严峻的今天，如何快速准确的检测重金属显得非常重要。当前我国各项重金属快速检测方法都获得了快速的发展，且在筛查与检测重金属上也发挥了重要的作用，不过还需要进行进一步的改进与完善，这就需要相关工作人员能够正确掌握重金属检测技术，并将其有效运用到实际检测工作当中，同时还需要能够避开其中所存在的不足与缺陷，最大限度提高重金属检测的精准程度。