墨西哥研究人员利用沸石检测出十亿分之1
近日，墨西哥研究人员研究出一种沸石检测技术，该技术能够依托于沸石对铅的吸附性，有效检测出水及其他物质中的有毒铅含量，并且通过试验论证了该技术能快速检测出十亿分之1.的铅浓度，并可以扩展精确检测到其他重金属。与传统的定量检测铅离子分析技术相比，沸石检测技术操作更为便捷、成本更低、检测结果更为精准。
目前，水体重金属污染状况令人担忧。其中，铅离子污染也是大家最为关心的问题。我国地表水体中铅污染现象仍比较普遍，由长江、珠海、黄河等携带入海的重金属污染物重量约为3.4万吨，全国近岸海域海水采样品中铅的超标率为62.9%，最大值超一类海水标准49倍。在国外，同样面临着严峻的铅污染问题。美国拥有先进的水处理技术，自来水质普遍被认为质量很高，可以直接饮用。但在年，美国密歇根州弗林特市爆发了因为铅污染导致的严重水污染事件。该事件被称为美国公共卫生领域近几十年来面临的最严重危机之一。如果长期摄入铅离子，将会对健康产生潜在的影响。比如，过量摄入的铅离子可使中枢神经系统与周围神经系统受损，引起脑病与周围神经病。对于婴儿和儿童来说，主要体现在身体或智力发育迟缓；对于成年人则主要体现在肾脏出问题及高血压；对于孕妇来说更为严重，可能会导致胎儿神经系统发育迟缓，出生后可表现神经行为和智能发育落后，严重可致死产。沸石是由立体硅氧四面体及立体铝氧四面体由公用的氧原子连接而形成，内部具有很多孔径均匀一致的纳米级孔道(0.3~1.1nm)和内比表面积很大的孔洞(~m2·g-1),因此使其具有强大的吸附性与离子交换性。当溶液中的一种离子与另一种具有相同的电荷，沸石的孔隙就变为一种理想的“笼子”，稳定地隔离亚纳米级金属簇，而这为沸石检测铅含量提供了有利基础。
研究人员对含有不同浓度（0.、0.、0.01、0.05和0.1M）铅(Pb)的醋酸铅水溶液进行处理。然后，通过将沸石加热到°C来激活这些沸石结构，之后与水溶液进行反应。该过程通过铅离子的还原和迁移在沸石中产生荧光铅簇。在一系列测量中，研究人员Coutino-Gonzalez及其同事发现，与用于定量检测铅离子的传统分析技术相比，这种新型的沸石检测铅方法，能够更快捷简便、高效地检测水中浓度非常低的铅离子。沸石凭借特殊的微观结构和宏观性能，能够对水中重金属离子进行吸附，有效去除水中低浓度的重金属离子。LADISLAS等人通过研究表明，雨水径流中的溶解态金属离子在雨水下渗过程中可直接被沸石滤层所吸附。LI等试验显示，88%～97%的重金属可以被沸石截留和吸附。江苏开放大学环境生态学院张晓等人通过试验证明，随着溶液ｐＨ的增加，天然沸石表面的Zeta电位逐渐降低，从ｐＨ＝１时的－0.81ｍＶ下降到ｐＨ＝８时的－13.56ｍＶ。随着溶液PＨ的进一步增大，天然沸石表面的Zeta电位趋于稳定。从Zeta电位结果可以看出，天然沸石对水中带正电荷的重金属水合离子有很好的吸附效果，随着溶液ｐＨ的增加，吸附效率逐渐提高。目前，通过人们的切身体验以及各大媒体的宣传，环境污染以及饮用水污染已逐渐被人们所熟知，饮用水的铅超标等质量问题成为现在急需解决的社会问题。沸石铅检测技术的出现，不但能够确保检测铅含量的精度，同时可以为后续技术试验论证提供更多参考。素材整理自：知网、万方、维普、Base等图片来自素材、网络
