重金属农药等新型污染物检测取得突破
导读:农业重金属及不断出现的新型污染物形式严峻,2012年,国家863计划启动了“农业生境检测与修复技术研究”项目,由西北农林科技大学牵头,目前,已在农业生境中重金属和新型等污染物检测技术上取得突破性进展。 检测时间仅需5—7分钟 该项目开发出无固定化点靶标的核酸适配体筛选技术与信号表达技术,结合分子探和无固定化点靶标SELEX技术,开发出基于纳米金粒子聚集的共振散射信号表达技术等。该方法快速、灵敏度高、选择性好、操作简便。对铅离子最低检测限远低于美国EPA和WHO对饮用水中铅最高含量标准,对汞离子、四环素、三价砷的最低检测限均低于美国标准,检测限低于国际食品最高标准检测浓度的2—50倍。相关成果发表在相关领域国际着名期刊上,被英国皇家化学学会关注,获得高度评价,目前已发表SCI论文14篇,申报发明专利11项。
面对常规有毒有害重金属,西北农林科技大学教授韦革宏介绍,研究人员建立了土壤重金属及抗生素分子探针快速检测技术,可将国际检测最低标准量再降低2—15倍。同时,开发出单通道、多通道快速检测免疫金标试纸条,可同时或单独对四种农药进行快速准确的检测,检测时间为5—7分钟,这显著提高了我国农药快速检测的能力。
针对不同污染物类型,上海交通大学教授周培说,研究人员研发出Cd、Zn、Pb物化稳定技术与产品,建立物化稳定—低积累作物水稻的联合阻控技术等修复技术。同时,以农田有机复合污染为靶标,获得了30多个优良降解菌及菌系、正在形成6个复合农药和多环芳烃污染的土壤修复菌剂及酶制剂产品。
国际农药免疫检测成本高、耗时长,课题组首次以抗吡虫啉、水胺硫磷、甲基毒死蜱的三种高效单克隆抗体为基础,结合胶体金免疫层析试纸条技术,研发出简易型农药三通道半定量免疫快速检测试纸条,检测时间为7分钟,在青菜、水和土壤的样品检测中,回收率大于88%。
农业重金属污染形势严峻 粮食、蔬菜、水果、肉蛋产品,全国10余个省市均检出重金属污染。重金属污染分布的区域,主要发生在工矿区、工业密集区、城市郊区、污灌区和公路两侧。越是经济发达的地区,污染程度越重。
作为主要粮食作物,全国10余个省市的小麦和水稻都已有重金属污染的检出,广东、福建、浙江、江苏、安徽、湖南、湖北、河南、河北、北京、天津等包括其中,超标的重金属主要为Cd(镉)、Cr(铬)、Pb(铅)、As(砷)、Hg(汞)、Ni(镍)、Zn(锌)和Cu(铜)。在某主要小麦产地的污灌区,小麦籽粒中Cd的平均含量为2。55mg/kg,达国家食品卫生标准的25。5倍,Ni、Cr、Zn的含量也分别达到了国家食品卫生标准的12。98倍、6。12倍和1。32倍。某水稻主产区,矿区周围产的稻米中Cd、Pb超标率分别达100%和71。43%。
在蔬菜上,也存在不同程度的重金属超标现象,其中Pb和Cd超标比较普遍,尤其叶菜类蔬菜超标现象更为严重。西南某地22个蔬菜样品中,Pb超标率达63。6%、Cd超标率为36。3%,40%的蔬菜受到了重度污染。中部某地区,蔬菜中Pb、Zn、Cd的含量分别超过国家蔬菜重金属元素限量标准的2。0—10。75倍、0。9—2。5倍和 2。2—19。8倍。北方某城市的城郊污灌区,根茎类、茄果类、瓜类蔬菜均受到Pb、Cd、As的严重污染且超标率较高,污染指数均超过3。00。
在水果产生方面,重金属污染也已有了部分发生。
在动物方面,通过食物链的污染,肉、蛋、奶、水产的质量问题实际上更为严峻。不仅人工养殖的动物,许多野生动物也已变得很不安全。
重金属污染分布的区域,主要发生在工矿区、工业密集区、城市郊区、污灌区和公路两侧。越是经济发达的地区,污染程度越重。
污染的来源与根源分析 造成农业环境和农产品污染的重金属,主要来自污水灌溉、大气沉降,以及养殖业排泄物和肥料。
造成农业环境和农产品污染的重金属,主要来自污水灌溉、大气沉降,以及养殖业排泄物和肥料。而对水和大气的污染,主要来自于工业排放。由工业产生的污染,多来自于采矿、冶炼、加工、电镀、塑料、电子、染料、化工、制革、造纸等行业排放的废水、废气、废渣和废弃的工业产品。由于饲料添加剂中常使用相当数量的重金属,规模化养殖业形成的排泄物、废弃物也成为了重要的污染源。有些有机肥中Zn、Cu、Cr、Pb、Cd、Ni、Hg和 As的平均值达到了732。4mg/kg、75。4mg/kg、53。5mg/kg、6。0mg/kg、5。64mg/kg、21。0mg/kg、0。44mg/kg 及2。96mg/kg。一些化肥中也含有一定量的As、Cd、Hg、Pb、Cr等,含量上一般是磷肥>复合肥>钾肥>氮肥。生产磷肥的磷矿石、硫铁矿等,就含有一定量的As、Cd、Hg、Pb等。磷肥中Cd的含量比土壤中高数百倍。有些农药及农膜也含有重金属。在养殖业方面,通过食物链形成的富集可达数百倍甚至上万倍。由于重金属不存在自我降解的机制,通过生物的浓缩、积累、放大,即使一开始进入环境的量很小,也会通过食物链富集对人类健康形成巨大影响。
(来源:中国化工仪器网)