饮用水水源地水质预警 | 新冠疫情下的生物毒性应急监测方案

近年来，全国各地重大重金属污染事件频发，给人民群众的生命财产和社会稳定造成极大的威胁，也对重金属污染应急监测技术提出了更高的要求。应急监测工作作用重大，是环境污染事件处置的生命线。在事故处理过程中，快速准确地获得监测数据成为应急监测的首要目标。广西龙江河镐离子污染事件应急监测任务重、强度大，多个断面要求现场分析。同时，野外环境恶劣，无法满足常规实验室基本条件配备，甚至仅靠几张桌子临时拼凑成实验台，且要求在短时间内快速报送数据。PDV便携式重金属测定仪凭借体积小、精度高、速度快等特点，操作简便可满足饮用水安全保障预警体系 中对水质预警性检测的要求，在本次应急监测中发挥了重要的作用。

传感器技术以其快捷、简便、灵敏度高、选择性强的特点,在饮用水痕量重金属检测中的优势越来越显著。电化学传感器技术相对于生物传感器技术发展得相对成熟, 市场化、商品化程度更高。进一步提高传感器技术检测重金属的效率, 提高灵敏度和选择性是关键。其中, 对电极的修饰由单一修饰向复合修饰转变能发挥出显著的协同作用, 多元组合修饰电极无论从灵敏度、选择性、重现性还是稳定性上都优于用单一 成分修饰电极, 这也是传感器发展最主要的方向之一; 另外,某些传感器敏感元件虽然电化学效应明显, 但本身毒性较强,或在制备过程中会利用或产生毒性较强的物质, 对实验人员和环境都有潜在的危害性。因此选择无毒或毒性较低的环保型材料来替代传统材料也是传感器研究中需要注意的问题;由于当前饮用水质安全检测样品数量非常庞大, 应用传统的三电极系统电化学工作站远远不能满足检测需要。利用一次性化学修饰丝网印刷电极代替传统三电极, 建立集成便携式传感器检测平台, 从而实现从实验室检测向仪器的微型化、便携化和现场在线检测的转变, 也是本领域现阶段和今后研究的热点和趋势。

在突发性环境污染事件应急调查和环境生态风险评价的筛查阶段，环境样品中的重金属离子快速检测分析可以采用ASV法和生物分子检测法。ASV法可以同时检测多种重金属离子，检测灵敏度和准确性高，但是检测成本较高，检测过程中伴随着微量的汞污染。随着纳米技术和QCM技术的引入，ASV法的检测成本有望大幅降低。免疫检测法具有高通量、高特异性和低成本的特点，但是只有标准化的汞离子免疫检测方法，其他重金属离子的免疫检测方法如何应用于环境样品的检测还有待进一步研究。免疫检测传感器的研发将拓展重金属离子的免疫检测技术的应用空间。重金属离子的功能DNA检测技术为环境样品中重金属离子的光生物检测传感器研究提供崭新的应用前景。

在突发性水环境污染事故应急监测中，使用便携式重金属测定仪及时、正确地对重金属污染物含量做出判断，能为污染事故处理、处置和制定恢复措施提供科学决策的依据。 使用便携式重金属测定仪PDV快速测定水中镉、铜 ，得出方法检出限为0.73 µg/L和0.75µg/L，两个质量浓度的标准溶液平行测定的RSD≤2.0%、 实际样品的加标回收率均值为94.1%。