重金屬農(nóng)藥等新型污染物檢測取得突破
導讀:農(nóng)業(yè)重金屬及不斷出現(xiàn)的新型污染物形式嚴峻,2012年,國家863計劃啟動了“農(nóng)業(yè)生境檢測與修復技術(shù)研究”項目,由西北農(nóng)林科技大學牽頭,目前,已在農(nóng)業(yè)生境中重金屬和新型等污染物檢測技術(shù)上取得突破性進展。 檢測時間僅需5—7分鐘 該項目開發(fā)出無固定化點靶標的核酸適配體篩選技術(shù)與信號表達技術(shù),結(jié)合分子探和無固定化點靶標SELEX技術(shù),開發(fā)出基于納米金粒子聚集的共振散射信號表達技術(shù)等。該方法快速、靈敏度高、選擇性好、操作簡便。對鉛離子最低檢測限遠低于美國EPA和WHO對飲用水中鉛最高含量標準,對汞離子、四環(huán)素、三價砷的最低檢測限均低于美國標準,檢測限低于國際食品最高標準檢測濃度的2—50倍。相關(guān)成果發(fā)表在相關(guān)領域國際著名期刊上,被英國皇家化學學會關(guān)注,獲得高度評價,目前已發(fā)表SCI論文14篇,申報發(fā)明專利11項。
面對常規(guī)有毒有害重金屬,西北農(nóng)林科技大學教授韋革宏介紹,研究人員建立了土壤重金屬及抗生素分子探針快速檢測技術(shù),可將國際檢測最低標準量再降低2—15倍。同時,開發(fā)出單通道、多通道快速檢測免疫金標試紙條,可同時或單獨對四種農(nóng)藥進行快速準確的檢測,檢測時間為5—7分鐘,這顯著提高了我國農(nóng)藥快速檢測的能力。
針對不同污染物類型,上海交通大學教授周培說,研究人員研發(fā)出Cd、Zn、Pb物化穩(wěn)定技術(shù)與產(chǎn)品,建立物化穩(wěn)定—低積累作物水稻的聯(lián)合阻控技術(shù)等修復技術(shù)。同時,以農(nóng)田有機復合污染為靶標,獲得了30多個優(yōu)良降解菌及菌系、正在形成6個復合農(nóng)藥和多環(huán)芳烴污染的土壤修復菌劑及酶制劑產(chǎn)品。
國際農(nóng)藥免疫檢測成本高、耗時長,課題組首次以抗吡蟲啉、水胺硫磷、甲基毒死蜱的三種高效單克隆抗體為基礎,結(jié)合膠體金免疫層析試紙條技術(shù),研發(fā)出簡易型農(nóng)藥三通道半定量免疫快速檢測試紙條,檢測時間為7分鐘,在青菜、水和土壤的樣品檢測中,回收率大于88%。
農(nóng)業(yè)重金屬污染形勢嚴峻 糧食、蔬菜、水果、肉蛋產(chǎn)品,全國10余個省市均檢出重金屬污染。重金屬污染分布的區(qū)域,主要發(fā)生在工礦區(qū)、工業(yè)密集區(qū)、城市郊區(qū)、污灌區(qū)和公路兩側(cè)。越是經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū),污染程度越重。
作為主要糧食作物,全國10余個省市的小麥和水稻都已有重金屬污染的檢出,廣東、福建、浙江、江蘇、安徽、湖南、湖北、河南、河北、北京、天津等包括其中,超標的重金屬主要為Cd(鎘)、Cr(鉻)、Pb(鉛)、As(砷)、Hg(汞)、Ni(鎳)、Zn(鋅)和Cu(銅)。在某主要小麥產(chǎn)地的污灌區(qū),小麥籽粒中Cd的平均含量為2。55mg/kg,達國家食品衛(wèi)生標準的25。5倍,Ni、Cr、Zn的含量也分別達到了國家食品衛(wèi)生標準的12。98倍、6。12倍和1。32倍。某水稻主產(chǎn)區(qū),礦區(qū)周圍產(chǎn)的稻米中Cd、Pb超標率分別達100%和71。43%。
在蔬菜上,也存在不同程度的重金屬超標現(xiàn)象,其中Pb和Cd超標比較普遍,尤其葉菜類蔬菜超標現(xiàn)象更為嚴重。西南某地22個蔬菜樣品中,Pb超標率達63。6%、Cd超標率為36。3%,40%的蔬菜受到了重度污染。中部某地區(qū),蔬菜中Pb、Zn、Cd的含量分別超過國家蔬菜重金屬元素限量標準的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區(qū),根莖類、茄果類、瓜類蔬菜均受到Pb、Cd、As的嚴重污染且超標率較高,污染指數(shù)均超過3。00。
在水果產(chǎn)生方面,重金屬污染也已有了部分發(fā)生。
在動物方面,通過食物鏈的污染,肉、蛋、奶、水產(chǎn)的質(zhì)量問題實際上更為嚴峻。不僅人工養(yǎng)殖的動物,許多野生動物也已變得很不安全。
重金屬污染分布的區(qū)域,主要發(fā)生在工礦區(qū)、工業(yè)密集區(qū)、城市郊區(qū)、污灌區(qū)和公路兩側(cè)。越是經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū),污染程度越重。
污染的來源與根源分析 造成農(nóng)業(yè)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品污染的重金屬,主要來自污水灌溉、大氣沉降,以及養(yǎng)殖業(yè)排泄物和肥料。
造成農(nóng)業(yè)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品污染的重金屬,主要來自污水灌溉、大氣沉降,以及養(yǎng)殖業(yè)排泄物和肥料。而對水和大氣的污染,主要來自于工業(yè)排放。由工業(yè)產(chǎn)生的污染,多來自于采礦、冶煉、加工、電鍍、塑料、電子、染料、化工、制革、造紙等行業(yè)排放的廢水、廢氣、廢渣和廢棄的工業(yè)產(chǎn)品。由于飼料添加劑中常使用相當數(shù)量的重金屬,規(guī)模化養(yǎng)殖業(yè)形成的排泄物、廢棄物也成為了重要的污染源。有些有機肥中Zn、Cu、Cr、Pb、Cd、Ni、Hg和 As的平均值達到了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>復合肥>鉀肥>氮肥。生產(chǎn)磷肥的磷礦石、硫鐵礦等,就含有一定量的As、Cd、Hg、Pb等。磷肥中Cd的含量比土壤中高數(shù)百倍。有些農(nóng)藥及農(nóng)膜也含有重金屬。在養(yǎng)殖業(yè)方面,通過食物鏈形成的富集可達數(shù)百倍甚至上萬倍。由于重金屬不存在自我降解的機制,通過生物的濃縮、積累、放大,即使一開始進入環(huán)境的量很小,也會通過食物鏈富集對人類健康形成巨大影響。
(來源:中國化工儀器網(wǎng))