重金屬檢測技術的應用及發展探討

梁西振

（江蘇省地質礦產局第五地質大隊，江蘇 徐州 221000）

重金屬主要指的是比重在4或5以上的金屬，當前，主要有鈣、錳、鋅、鐵、鎘、鉛、銅、汞等45種。重金屬污染主要指的是被重金屬及其化合物所造成的環境污染，通常指的是被鉻、鉛、鎘、汞與類金屬砷等具有明顯生物毒性的重金屬以及釩、錫、鎳、鈷、銅、鋅等具有毒性的重金屬污染物導致的污染。

因為中間有別于其他有機化合物污染，其無法被自然界自身的生物、化學以及物理反應所降解或分解，其往往僅是由一類形態轉化成另一種形態。因為重金屬元素會在很大程度上危害到了人體以及環境，所以中間段檢測一直都是相關研究人員所重視與研究的課題。

1 重金屬檢測技術的應用與發展

1.1 酶抑制法

針對重金屬檢測中酶抑制法是其中一項重要技術，它的工作原理主要是利用部分酶的活性部位和重金屬相結合，然后前者活力便會因此而大大降低，此時借助于底物-酶反應系統地應用使得我們能夠通過其PH、顏色以及導電率這幾項指標變化情況便可以判斷出重金屬濃度情況。此外還可以通過監測這幾項指標變化程度建立起重金屬濃度變化定量關系。目前酶抑制法中較常被使用在重金屬檢測的酶主要有過氧化物酶、磷酸酯酶以及脲酶等這些。隨著酶抑制法研究不斷深入，蛋白酶這種新物質也逐漸被使用到重金屬檢測之中，其反應底物一般是酪蛋白-考馬斯亮藍體系。

相較于傳統重金屬檢測方法而言，在對重金屬檢測過程中應用酶抑制法其具有簡便、快速，且可以進行在線檢測等有點，在這幾年來已經成為了相關領域中一個重點研究內容。不過因為重金屬離子類型不同，在對酶活性抑制效應上也存在較大差別。加上重金屬離子對酶活力抑制具有廣譜性，所以難以使用此種方法來檢測單一重金屬，要求能夠采取“掩蓋”干擾物、預先分離等特殊預處理技術來進行處理。除此之外，具體酶的檢測方法與使用方式也存在差別，這同樣會對檢測結果的準確性產生影響。

1.2 免疫分析法

重金屬離子免疫檢測的重點環節就是制備重金屬特異性單克隆抗體。其中需要利用抗原來對基體進行刺激進而產生抗體。不過重金屬的分子質量不大，部分重金屬例子帶有電荷的情況下會和生物分子出現較強的不可米反應，所以無法將其自身來作為識別抗體的目標。

所以，要想建立重金屬例子免疫檢測方法和植被出單克隆抗體的一個重要前提就是設計金屬離子完全朗園。可以由此可知利用免疫分析法來對重金屬進行檢測過程中需要開展如下兩方面工作：第一，采用適宜的絡合物或其他化合物來和金屬離子特異性結合，讓其能夠得到特定空間結構，生成免疫反應原性，進而可以和相應抗體產生特異性結合。第二，往載體蛋白上耦聯與金屬離子相結合的化合物，生成免疫原性，從而獲得相關抗體[1]。

在重金屬檢測中應用免疫分析法其具有靈敏性與高特異性等特點，不過，要想制備金屬例子單克隆抗體難度較大，通常較易制備出多克隆抗體，而這是難以有效滿足對金屬例子的特異性要求，所以在較大限度上制約了該項建議及時的發展與應用。就目前看來，我國蛋白質以及基因工程的發展在很大程度了彌補了免疫分析法在實際應用中存在的部分，且為其發展提供了新的模式與計算思路。

在今后研究方向中，一個重點內容將會在于篩選特異性好的新型螯合劑和單克隆抗體的制備[2]。

1.3 微生物法

在檢測重金屬時采用微生物檢測法其原理子在于微生物的數量、種群結構以及生理代寫會對環境中的重金屬脅迫發生多樣變化。

當前，使用頻率較高的就是發光細菌。在特定范圍內，發光細菌其發光強度會隨著金屬毒性污染物的濃度出現良好的現行關系，且可以將重金屬污染物的濃度變化快速、穩定且靈敏的反應出來。不過毒性檢測法只是可以將體系內各類污染物的毒性反應出來，是一種廣譜性檢測，其難以將負責檢測體系中所指定污染物對環境所產生的危害區分開來。例如，要對土壤中被哪種重金屬元素所毒害，就需要采用特異性的發光細菌來開展檢測[3]。

該中檢測方法具有高靈敏性、檢測快速等有點，不過其同樣具有操作繁雜、誤差偏大、檢測期間發光自然變化幅度過小、細胞發光強度本質差異較大、重現性不好等缺陷。不僅如此，往環境中釋放基因工程菌可能會對生態系統中的其他生物產生影響，使得生態失衡。或是其會通過基因水平轉移擴散到其它生物體內而帶來食品安全問題。

1.4 化學顯色法

在檢測重金屬過程中較常使用的一種方法就是化學顯色法，其原理在于將顯色劑和重金屬例子發生顯色反應來開展檢測工作，通過有效結合試劑盒、檢測管以及試紙后就能夠開展快速檢測。一般情況下，試紙條都是一片含有反應基質的塑料片固定于支持物上，通過顯色反應和比色條對比后，或是采取專業的小型儀器就能夠開展定性或半定量的分析。

運用化學顯色法來檢測重金屬無需使用昂貴的儀器，且操作非常便捷，無法對操作人員開展專業訓練便可掌握，不僅攜帶方便，而且經濟實惠，使用都是一次性的，不需要對其進行維護與檢修，通常較為適合用在現場實施快速檢測情況下。

不過此種方法存在精密度不高、檢測轉移性不強、承載反應試劑量有限等不足。不過當前將其聯合光電檢測儀等儀器一同使用，能夠慢慢轉變顯色法為精準度定量分析，進而為該項檢測技術的應用與發展提供更寬闊的空間。

2 結語

總而言之，在重金屬污染形勢日益嚴峻的今天，如何快速準確的檢測重金屬顯得非常重要。當前我國各項重金屬快速檢測方法都獲得了快速的發展，且在篩查與檢測重金屬上也發揮了重要的作用，不過還需要進行進一步的改進與完善，這就需要相關工作人員能夠正確掌握重金屬檢測技術，并將其有效運用到實際檢測工作當中，同時還需要能夠避開其中所存在的不足與缺陷，最大限度提高重金屬檢測的精準程度。