[发明专利]一种高分子复合物在去除果蔬汁的重金属离子中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子复合物在去除重金属离子中的应用，特别涉及一种高分子复合物在去除果蔬汁的重金属离子中的应用。

背景技术

近30年来，在我国经济迅猛发展的同时，环境污染问题也日益严重，特别是重金属残留是我国最严重的污染形式之一。重金属污染是指由重金属或其化合物造成的环境污染，主要是由于采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。重金属在污染土壤、大气和水体以后，会进入食物链，并最终进入人体。并且由于生物放大效应，在食物链从低级向高级的进展过程中，重金属等有害物质会逐渐富集，其在生物体内的含量将越来越大。如果重金属离子在人体内蓄积，将给人体带来难以修复的损伤，剂量大时甚至会直接导致死亡。在“世界十大污染事件”中，“水俣病”事件和“痛痛病”事件分别是由重金属汞和镉引起的。重金属残留造成的巨大危害已经使得人们不得不正视它的存在、并努力寻找解决办法。

水果和蔬菜等种植植物中的重金属主要来源于土壤污染、灌溉用水、施用的农药和肥料、水果和蔬菜自身代谢的需要及对某种重金属元素的富集能力、工业生产中“废水、废气、废渣”的污染，以及在仓储、加工过程中的污染等。随着农业科技的最新成果不断应用于生产，我国水果和蔬菜的产量不断创出历史新高。果汁和蔬菜汁已经称为我国重要的产业。据统计，我国苹果浓缩汁的产量已经占到世界总产量的40％以上，出口量占世界贸易总量的一半以上。因此，果汁和蔬菜汁中的重金属残留必需引起足够的重视。国家标准局颁布的《果、蔬汁饮料卫生标准》(GB 19297-2003)中明确规定了重金属的限量指标为：砷(As)≤0.2mg/kg，铅(Pb)≤0.05mg/kg，铜(Cu)≤5.0mg/kg。此外，国家标准局还就具体的果汁颁布了具体的标准，其中也对重金属限量进行了明确的限定。因此，在保证果汁和蔬菜汁中的营养成分不被破坏的前提下尽可能地降低果汁和蔬菜汁中的重金属含量已经成为研究的热点。

目前，常用的去除果汁和蔬菜汁中重金属的方法包括吸附法、离子交换处理法和螯合树脂法等。

但是，上述方法存在许多缺点，这些缺点限制了它们在实际生产中的推广和应用。例如：

吸附法因其易吸附果汁和蔬菜汁中有益的营养成份，而难以吸附重金属离子，使得吸附法的应用受到很大的限制。同时，容易造成二次污染，吸附剂的再生循环不易实现。

离子交换处理法所使用的离子交换剂一般都呈现出一定的酸碱性，这对果汁和蔬菜汁中有益的营养成份具有一定的破坏作用；同时，离子交换剂本身携带的电荷也有可能对果汁和蔬菜汁中的营养成份产生影响，而且容易引起果汁和蔬菜汁混浊。这就限制了离子交换法在去除果汁和蔬菜汁中的重金属离子方面的应用。

螯合树脂法的选择性单一，这是因为果汁和蔬菜汁中的铅、镉、汞和铜元素一般以阳离子形式存在，但砷元素则既能以阳离子形式存在，也能以阴离子形式存在，重金属相对复杂的存在形式使得必须联合使用多种螯合树脂，不仅增加了成本，延长了操作时间，也使得螯合树脂的再生循环无法方便地实现，同时，螯合树脂可能存在机械性能较低、热稳定性较差等缺点。

用生物化学方法去除重金属离子的研究才刚刚起步，该法的理论尚不成熟，对参与金属络合的细胞组分构成及生物合成过程尚不清楚，缺乏重金属元素被吸附或络合的动力学数据，而且无法进行过程设计和放大以及经济衡算等。所以目前该技术在去除果汁和蔬菜汁中的重金属方面尚没有工业化的实例。

综上所述，发展具有工业化前景的新型、高效、迅速、便捷的脱除果汁和蔬菜汁中的重金属离子的方法具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种高分子复合物在去除果蔬汁的重金属离子中的应用。

为达到上述目的，本发明的技术方案是向需去除重金属离子的果蔬汁中加入下述高分子复合物，搅拌后过滤，收集滤液。其中，所述高分子复合物为高分子载体上负载有结构中包括有能提供孤对电子的功能基团的化合物，所述化合物能与重金属离子形成配位健。

上述复合物，其中所述高分子载体可以采用任何已知的结构中存在有空隙的可作为载体的物质，如聚氨酯泡沫或大孔吸附树脂等。所述的大孔吸附树脂是一种不溶于酸、碱及各种有机溶剂的有机高分子聚合物，常见的大孔吸附树脂有聚苯乙烯型、聚乙烯醇胺型、聚乙烯型、聚丙烯酸酯型、酚醛型等大孔吸附树脂。