[发明专利]一种快速检测多种单一金属离子的检测试剂及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及分析化学和环境监测分析领域，特别涉及一种快速检测多种单一金属离子的检测试剂及其制备和应用。

背景技术

通常所说的污染环境的重金属离子主要是指生物毒性显著的铬离子、镉离子、铅离子和汞离子，也指具有一定毒性的锌离子、铜离子、钴离子、镍离子和锰离子。

稀有金属离子，通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属离子，包括钒离子、钨离子、钯离子、锆离子、铪离子、钼离子、铌离子、钽离子、锑离子、铊离子、钛离子、锡离子、铟离子、铼离子和镓离子。

上述金属离子污染环境具有以下特点：

（1）水体中的上述金属污染离子可在微生物作用下转化为毒性更强的金属离子化合物，如汞离子的甲基化作用；

（2）生物从环境中摄取上述金属污染离子可以通过食物链的生物放大作用，在较高级生物体内成千上万倍地富集起来，人体在摄取食物的同时将金属离子带入体内，金属离子在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒，危害人体健康；

（3）天然水体中微量的上述金属污染离子即可产生毒性，一般金属污染离子产生毒性的最低摩尔浓度范围大约在10^-6~10^-5mol/L之间，毒性较强的重金属污染离子如汞、镉离子等产生毒性的最低摩尔浓度范围在5×10^-9~10^-7mol/L之间。

上述重金属污染离子造成的危害，分述如下：

铬离子：Cr³⁺和Cr⁶⁺对人体健康都有害，均有致癌作用。一般认为Cr⁶⁺的毒性强，更易被人体吸收，而且可在体内蓄积，Cr⁶⁺的毒性比三价铬Cr³⁺要高100倍，是强致突变物质，可诱发肺癌和鼻咽癌，Cr³⁺有致畸作用。

镉离子：可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉离子被人体吸收后，在体内形成镉硫蛋白，选择性地蓄积在肝、肾中，特别是促使骨骼的代谢受阻，会造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状，日本发生的骨痛病，就是由镉金属污染离子引起的。

铅离子：主要损害骨髓、造血系统和神经系统，影响儿童智力。

汞离子：毒性最大，损害脑组织，汞离子与体内含巯基最多的物质如蛋白质和参与体内物质代谢的重要酶类（如细胞色素氧化酶、琥珀酸脱氢酶和乳酸脱氢酶等）相结合，使蛋白质、酶失去活性，危害人体健康。日本发生的水俣病是由汞污染离子引起的。

锌离子：用锌离子污染的水灌溉农田对农作物特别是对小麦生长的影响较大，会造成小麦出苗不齐，分蘖少，植株矮小，叶片发生萎黄，过量的锌离子还会使土壤酶失去活性，细菌数目减少，土壤中的微生物作用减弱，锌离子在土壤中的富集，必然导致在植物体内的富集，这种富集不仅对植物，而且对食用这种植物的人和动物都有危害。

铜离子：对水生生物的毒性很大，曾发生铜离子污染引起水生生物的急性中毒事件；在海岸和港湾地区，还曾发生铜离子污染引起牡蛎肉变绿事件。

钴离子：人或动物长期饮用被钴离子污染的水，钴离子将会产生副作用，使人或动物患上各种各样的疾病，如厌食、脸部发红、血管扩张、心率加快、贫血、心肌病等。

镍离子：是一种潜在的危害物。

锰离子：损害神经、毒害生殖、肝脏与肺等器官。

近几年我国频发上述重金属污染离子危害人体健康事件，据环境保护部统计，2009年环保部接报的12起重金属离子污染事件，致使4035人血铅超标，182人镉超标，引发32起群体事件，2010年我国发生了14起上述重金属离子污染事件，其中有9起是血铅超标事件，2011年8月，云南一化工厂发生铬离子污染致数万立方水水质变差、牲畜接连死亡事件。

另外，因稀有金属离子（钒、钨、钯、锆、铪、钼、铌、钽、锑、铊、钛、锡、铟、铼、硒、镓离子）在自然界中含量较少，应及时发现并提取，使之用于制造特种钢、超硬质合金、耐高温合金等，并进一步用于电气工业、化学工业、陶瓷工业、原子能工业及火箭技术方面。