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摘 要

随着中国经济的快速发展，由于采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致的重金属污染已越来越多地被^[1]关注和重视.，环境中的重金属含量增加，超出正常范围，并导致环境质量恶化。重金属具有显著的生物毒性，在环境中不会降解、消失，且能蓄积在生物体内，通过食物链对人体健康造成危害。

金纳米粒子由于具有独特的光化学性质，良好的生物相容性，简便有效的表面修饰等特性，近年来被广泛应用于环境分析检测、生物检测和生物标记等领域。本文详细介绍了重金属的定义，来源，危害，以及当前对重金属检测的方法。同时，本文还进行实验，通过4-巯基吡啶-2，6-二羧酸这种物质制备金纳米颗粒来对重金属进行检测，观察重金属与其反应产生的颜色变化，检测重金属含量。

关键词：

重金属 危害 检测 金纳米

4 - mercaptopyridine -2,6 - dicarboxylic acid affect the performance of heavy metal ion complexation

abstract

With the rapid development of China's economy,Heavy metal pollution has increasingly been concern and attention because of human factors,such as emissions, waste water for irrigation and the use of products such as heavy metals.Environmental heavy metal content increases beyond the normal range, and led to the deterioration of environmental quality.Heavy metal has significant toxicity,not degrading and disappearing in the environment, and can accumulate in organisms through the food chain cause harm to human health.

Because of the unique photochemical properties, biocompatibility, simple and effective surface modification and other characteristics,gold nanoparticles has been detected in the field of environmental analysis ， biological testing and biomarker widely these years，etc。

This paper describes the definition of heavy metals, sources, hazards, and current methods for

heavy metal detection.Meanwhile, the paper also tested via gold nanoparticles mabe by 4 - mercaptopyridine -2,6 - dicarboxylic acid and gold to be detected for heavy metals, heavy metals and their observation of the color change reaction, the detection of heavy metal content.

Key word：Heavy metal，damage，test，gold nanoparticles

目录

摘要 2

abstract 3

第一章 文献综述 6

1 重金属的简介及其污染特征 6

1.1 重金属的简介 6

1.2 重金属的污染特点 6

2 重金属的危害 7

2.1 重金属对环境的危害 7

2.2 重金属污染对人体的危害 7

3 重金属的污染分类 8

3.1 铅污染 8

3.2 镉污染 8

3.3 汞污染 9

3.4 砷污染 9

3.5 铬污染 9

3.6 铜污染 10

3.7 镍污染 10

3.8 锌污染 10

4 重金属的来源及污染现状 10

4.1 水中重金属污染来源及现状 11

4.1.1 水中重金属污染来源 11

4.1.2 水中重金属污染现状 11

4.2 土壤中重金属污染来源及现状 12

4.2.1土壤中重金属污染来源 12

4.2.2土壤中重金属污染现状 12

5 常见的几种重金属检测方法 13

5. 1 原子吸收光谱法( AAS) 13

5. 1. 1 火焰原子吸收光谱法( FAAS) 13

5. 1. 2 石墨炉原子吸收光谱法( GFAAS) 13

5. 1. 3 示波极谱法 13

5. 2 原子荧光光度法( AFS) 13

5. 3 电感耦合等离子体质谱( ICP-MS) 14

5. 4 高效液相色谱法( HPLC) 14

第二章 实验部分 15

6 实验 15

6.1 实验的机理 15

6.2 实验药品和仪器 16

6.3 实验过程 17

6.3.1 制取金纳米颗粒 17

6.3.2 配置重金属离子溶液 17

6.3.3 实验操作 18

第三章 实验结果与讨论 20

第四章 参考文献 22

致谢 24

第一章 文献综述

1 重金属的简介及其污染特征

1.1 重金属的简介

密度在4.5g/cm3以上的金属，称作重金属。原子序数从23(V)至92(U)的天然金属元素有60种，除其中的6种外，其余54种的相对密度都大于4.5g/cm3，因此从相对密度的意义上讲，这54种金属都是重金属。但是，在进行元素分类时，其中有的属于稀土金属，有的划归了难熔金属。最终在工业上真正划入重金属的为10种金属元素：铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉和铋。这10种重金属除了具有金属共性及密度大于5以外，并无其他特别的共性。各种重金属各有各的性质。

1.2 重金属的污染特点

重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解。目前中国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝类体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。水体中金属有利或有害不仅取决于金属的种类、理化性质，而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态，即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性，使动植物中毒，甚至死亡。金属有机化合物（如有机汞、有机铅、有机砷、有机锡等）比相应的金属无机化合物毒性要强得多；可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大；六价铬比三价铬毒性要大等等。

重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害.^{[ 1 ]}例如，日本发生的水俣病（汞污染）和骨痛病（镉污染，等公害病，都是由重金属污染引起的。

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