#1 聊聊重金属污染的危害和检测方法
说到环境污染,大家最可能想到的就是白色垃圾、尾气排放、氟利昂等等。不过,有一项环境污染不容易被人们注意到,因为它看不见摸不着。不过,它对生态环境和人体造成的影响,与其他污染相比有过之而无不及。它就是:重金属污染
重金属污染的危害
谈到重金属污染,最经典的案例,就是日本的水俣病和痛痛病了。
1950年代,日本水俣湾附近的猫有了一种怪病,得病的猫走路异常,出现抽搐麻木的症状,甚至跳海自杀。1953年,水俣镇开始出现了一些奇怪的病人,他们口齿含糊、面容痴呆、步态异常、手脚麻痹,严重者精神失常,身体弯曲狂叫,直至死亡,但没人知道这是什么病。到了1954年,熊本大学医学院成立调查组展开调查,初步把猫的怪病和人的怪病联系了起来分析,找到了共同的根源——吃鱼中毒。
之后,熊本大学调查组一直在努力确定致病污染物。1963年,他们从水俣湾的鱼、贝和氮肥厂取得的汞渣中提取出了CH3HgCl结晶。于是,日本政府终于确认水俣病的病因:是甲基汞中毒。患者因长期食用被含有汞和甲基汞废水污染的鱼类贝类等水生食物而患病。
而这些汞来自日本氮肥公司的工业废水排放污染。此公司于1925年在水俣湾建厂,在生产过程中采用了HgCl2和HgSO4两种化学物质做催化剂。1949年,他们开始生产氯乙烯。由此发家的同时,该工厂把未经处理的工业废水排进了水俣湾之中。排放的工业废水含有的大量的汞,被鱼类和贝类吸收,最后进入了人们的身体中。

痛痛病则是是采矿活动而导致的镉中毒。1910年直到1945年,岐阜县的矿务活动大量排放镉,导致当地河流的污染增加。这些河流主要用于稻田的灌溉,作为饮用水和洗涤用水的来源,以及从事渔业活动的场所等。
由于镉中毒,河里的鱼类开始死亡。而用河水灌溉的稻生长得并不理想。因为镉和其他重金属沉积在河底及河水里。当这河水用于灌溉稻田,禾稻便吸收所有的重金属,而吸收的镉最多。人食用受污染的稻米后,镉便积聚在人体内。虽然后来,采矿废水被储存了起来,没有再排入河中,但为时已晚,很多人已经得病了。中毒的病人将会全身骨骼疼痛,几天后肾脏萎缩,产生尿毒症。他们的钙质也会大量流失,进而容易骨折。当时疾病起因不明,一直到1946年还被认为只是一种地区性疾病,或者是铅中毒。直至1955年,镉才被怀疑是致病的原因。
除了汞和镉,重金属污染的类型还包括铅、铬、砷污染等。这些重金属通过食物链的各种途径进入身体,对人体的神经系统、内脏、骨骼、生育功能、血管甚至是DNA造成危害,可能造成的症状有中风,心率不齐,动脉粥样硬化,不孕不育,以及癌症等。
在中国,重金属污染也非常的普遍。根据华清环境科技有限公司的数据,中国22.3%的土地已经被被污染影响,总面积高达1300万平方公里。受到重金属污染的作物已经超过了数千万吨,造成了至少350亿人民币的损失。不过土壤重金属污染在地区上分布的并不均匀,最严重的是华中地区。而在东西部,污染则相对较少。
重金属污染的物理检测法
目前,检测重金属污染的方法主要分为物理检测法和生物检测法等类别。物理检测法又包括原子荧光光谱(Atomicfluorescence spectroscopy)法和电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法 (是不是很绕口≧ ﹏ ≦)。
第一种方法是原子荧光光谱法。它通过将样品加入反应池中,与还原剂反应生成挥发性化合物,然后通过氩气载气进入原子化器进行原子化,产生荧光信号,最后通过光电倍增管检测荧光信号强度来确定样品中重金属含量。
电感耦合等离子体原子发射光谱法则是通过将样品溶液雾化,进入电感耦合等离子体中进行电离,产生原子发射光谱信号,最后通过分光仪检测信号强度来确定样品中重金属含量。
这两种方法虽然准确性高,背景干扰较小,但也存在很多缺点。例如,它们需要专业仪器和技术人员进行操作,需要较长时间才能得出结果,而且成本非常高。
生物检测法——转基因果蝇
另一种检测方法是生物检测法,即转基因果蝇检测。它利用转基因果蝇作为生物传感器,通过观察果蝇对重金属污染物的反应来确定样品中重金属含量。相比于前面的物理检测法,这种方法成本更低,操作程序较为简单,不需要成本巨大的器械。而且果蝇繁殖量大,生存周期短,饲养便利,也利于我们的实验和检测。

至于我们到底要怎么制作转基因果蝇,又要怎样用它们来检测污染,这些就是我们下一篇文章要探讨的啦!
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