多聚磷酸铝在酶联免疫法检测土壤中重金属离子的前处理中的应用制造技术

本发明专利技术公开多聚磷酸铝在酶联免疫法检测土壤中重金属离子的前处理中的应用。本发明专利技术利用多聚磷酸铝对土壤浸提液中的重金属离子进行吸附、解吸附，富集得到的重金属离子可通过免疫学方法进行检测。本发明专利技术首次应用多聚磷酸铝对稀酸浸提土壤液中的重金属离子进行吸附和解吸附操作，从而能应用胶体金试纸检测二级以下的土壤中的重金属离子；其中用氨水调节pH值，避免了高酸度与调节pH后的高盐度对胶体金免疫层析试纸条的影响，保证检测的准确性。相较国标法长达十几个小时的样品前处理及测定过程，本发明专利技术结合胶体金试纸可在2h内完成对土壤样品中重金属离子的测定，大大缩短了检测时间，而且无需大型仪器与专业实验人员，操作过程简单。

【技术实现步骤摘要】
多聚磷酸铝在酶联免疫法检测土壤中重金属离子的前处理中的应用
本专利技术属于重金属检测领域，特别涉及多聚磷酸铝在酶联免疫法检测土壤中重金属离子的前处理中的应用。
技术介绍
土壤是人类赖以生存的物质条件，是人类宝贵的自然资源。近年来，随着我国城镇化、工业化进程的加快，加之化肥、农药的大量生产与使用，我国土壤污染愈发严重，尤其是重金属污染。这对环境生态和人们生命安全构成潜在的威胁。对土壤进行修复的前提是了解土壤重金属污染的状况。传统的重金属检测方法大都具有准确度高、灵敏度高、选择性好等优点，但也存在很多缺点：如大多方法都需要大型仪器，价格昂贵，分析成本高，部分样品需要进行复杂的前处理过程，分析时间长等，无法进行重金属的连续监测及现场测定。近年来，随着重金属污染问题日益突出，传统的重金属检测方法已经难以满足人们的要求，简便、快速、高效并适于现场操作的重金属检测方法成为人们研究的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供多聚磷酸铝在酶联免疫法检测土壤中重金属离子的前处理中的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：多聚磷酸铝在酶联免疫法检测土壤中重金属离子的前处理中的应用，是利用多聚磷酸铝对土壤浸提液中的重金属离子进行吸附、解吸附操作，达到富集的目的，再通过免疫学方法进行检测。所述的土壤浸提液指的是用稀酸溶液浸提土壤得到的溶液。所述的多聚磷酸铝在酶联免疫法检测土壤中重金属离子的前处理中的应用，优选包含如下步骤：(1)用稀酸浸提土壤，接着去除不溶性物质，得到溶液I；(2)用氨水调节溶液I的pH值，得到溶液II；(3)在溶液II中加入多聚磷酸铝进行吸附，用于吸附溶液II中的重金属离子；(4)固液分离，在固体中加入解吸附剂进行解吸附，得到溶液III。所述的重金属离子优选为镉离子、铅离子和铜离子中的至少一种。步骤(1)中所述的土壤优选为能过100目筛的土壤。步骤(1)中所述的土壤为土壤环境质量标准二级以下的土壤。步骤(1)中所述的稀酸指的是浓度小于6mol/L的酸溶液；优选浓度为0.5～4mol/L的酸溶液；更优选为2～4mol/L的酸溶液。所述的稀酸为盐酸溶液、硫酸溶液和硝酸溶液中的至少一种；优选为盐酸溶液、硫酸溶液和硝酸溶液中的两种溶液形成的混合酸溶液；更优选为硫酸溶液或硝酸溶液中的一种和盐酸溶液形成的混合酸溶液。步骤(1)中所述的用稀酸浸提土壤的具体操作优选如下：每0.2000±0.0005g土壤配比4mL稀酸溶液，振荡30s，浸提；其中：1)当所述的重金属离子为镉离子时，稀酸溶液为2～4M盐酸和2～4M硫酸按体积比1:3得到的稀酸溶液，浸提的条件为：于40～60℃下反应20min；2)当所述的重金属离子为铅离子时，稀酸溶液为4M盐酸和4M硝酸按体积比1:1得到的稀酸溶液，浸提的条件为：于60～80℃下反应50～60min；3)当所述的重金属离子为铜离子时，稀酸溶液为4M盐酸和4M硫酸按体积比1:3得到的稀酸溶液，浸提的条件为：于80℃下反应60min。步骤(1)中所述的去除不溶性物质的方式优选为离心。所述的离心的条件优选为于8000rpm离心10～20min。步骤(1)中所述的溶液I的体积优选为每0.2000±0.0005g土壤用稀酸溶液浸提后，用水定容至10mL。步骤(2)中所述的氨水为浓氨水，即浓度为22～25％的氨水。步骤(2)中所述的pH值优选为8～10；更优选为8.5～9.5；最优选为：所述的重金属离子为镉离子时，pH值为9.5；所述的重金属离子为铅离子时，pH值为8.5；所述的重金属离子为铜离子时，pH值为9.5。步骤(3)中所述的多聚磷酸铝为三聚磷酸铝。步骤(3)中所述的多聚磷酸铝的用量优选为每50mL溶液II配比0.5g多聚磷酸铝。步骤(3)中所述的吸附的方式优选为振荡吸附。所述的振荡吸附的条件优选为振荡10min，静置20min。步骤(4)中所述的固液分离的方式优选为离心。所述的离心的条件优选为于4000rpm离心8min。步骤(4)中所述的解吸附剂优选为EDTA二钠或pH＝10.5的二次蒸馏水。当所述的金属离子为镉离子或铜离子，解吸附剂为EDTA二钠；当所述的金属离子为铅离子，解吸附剂为EDTA二钠或pH＝10.5的二次蒸馏水。所述的EDTA二钠的浓度优选为0.2～0.4M；更优选为0.3M。步骤(4)中所述的解吸附的方式包括振荡解吸附和超声波解吸附；优选为超声波解吸附。所述的振荡解吸附的条件优选为振荡至少15min；优选为15min。所述的超声波解吸附的条件优选为输出功率为250W，间隔时间为2s，放大振幅为40％，解吸附时间为至少10min。所述的溶液III中的重金属离子能直接通过胶体金试纸条进行检测。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：(1)本专利技术首次应用多聚磷酸铝对稀酸浸提土壤中的重金属离子溶液进行吸附和解吸附操作，从而能应用胶体金试纸检测二级以下的土壤中的重金属离子。(2)本专利技术用三聚磷酸铝对调节pH后的稀酸浸提液中的重金属离子进行富集，用EDTA·2Na溶液或pH＝10.5的二次水对重金属离子(如铅离子)进行洗脱，有效避免了高酸度与调节pH后的高盐度对胶体金免疫层析试纸条的影响。(3)相较国标法长达十几个小时的样品前处理及测定过程，本专利技术结合胶体金试纸可在2h内完成对土壤样品中重金属离子(如镉离子)的测定，大大缩短了检测时间，而且无需大型仪器与专业实验人员，操作过程简单，是一种高效、快速、简便的重金属检测方法。此外，针对土壤样品中的镉离子，该方法不仅适于免疫胶体金试纸条的检测，还可以通过不断改进，作为一种独立的样品前处理技术，用于其它快速方法的检测。(4)本专利技术从稀酸提取土壤的条件开始优化，以及优化多聚磷酸铝的吸附和解吸附的条件，从而得到的含有土壤重金属离子的液体结合胶体金试纸进行检测，准确度可与ICP媲美。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例11、土壤样品的采集与制备2015年6月，在暨南大学生科院附近进行土壤采样。土壤采样方法和程序参考《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166-2004)中的原则和方法进行。采样部位均为0-20cm的表层土壤，利用蛇形采样法进行，将10个取样点的土壤混合为一个土壤样品，除去土样中的石子和动植物残体，利用四分法取1kg左右土壤于聚四氟乙烯密封袋中。将土壤样品于90℃的鼓风干燥箱中烘干，利用四分法取0.25kg左右的土壤，用玛瑙棒碾碎，过2mm尼龙筛，混匀，继续研磨，过0.154mm(100目)检验筛，于阴凉干燥处保存备用。2、标准土壤和现场采集土壤样品理化性质的测定本文所使用的标准土壤Gss-7来自国家标准物质中心，现场样品采自暨南大学生科院附近地表，分别对两者的pH、有机质含量、阳离子交换量以及镉、铅、铜等离子全量等基本参数进行测定，具体参数由广州分析测试中心测定。标准土壤与现场采样土壤的基本参数见表1。从表中可知：两者的pH整体在7以下，且标准土壤的pH、有机质含量低于现场采样土壤，阳离子交换量高于现场采样土壤；现场采样土壤中的镉离子含量超过了我国《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中的一级标准0.20mg·kg-1，铅离子含量低于《土壤环境质本文档来自技高网...

【技术保护点】
多聚磷酸铝在酶联免疫法检测土壤中重金属离子的前处理中的应用，其特征在于包括如下步骤：利用多聚磷酸铝对土壤浸提液中的重金属离子进行吸附、解吸附操作，进行富集。

【技术特征摘要】
1.多聚磷酸铝在酶联免疫法检测土壤中重金属离子的前处理中的应用，其特征在于包括如下步骤：利用多聚磷酸铝对土壤浸提液中的重金属离子进行吸附、解吸附操作，进行富集。2.根据权利要求1所述的多聚磷酸铝在酶联免疫法检测土壤中重金属离子的前处理中的应用，其特征在于包含如下步骤：(1)用稀酸浸提土壤，接着去除不溶性物质，得到溶液I；(2)用氨水调节溶液I的pH值，得到溶液II；(3)在溶液II中加入多聚磷酸铝进行吸附，用于吸附溶液II中的重金属离子；(4)固液分离，在固体中加入解吸附剂进行解吸附，得到溶液III。3.根据权利要求1或2所述的多聚磷酸铝在酶联免疫法检测土壤中重金属离子的前处理中的应用，其特征在于：所述的重金属离子为镉离子、铅离子和铜离子中的至少一种。4.根据权利要求2所述的多聚磷酸铝在酶联免疫法检测土壤中重金属离子的前处理中的应用，其特征在于：步骤(1)中所述的土壤为土壤环境质量标准二级以下的土壤；步骤(1)中所述的稀酸指的是浓度小于6mol/L的酸溶液；骤(1)中所述的稀酸为盐酸溶液、硫酸溶液和硝酸溶液中的至少一种；步骤(2)中所述的氨水是浓度为22～25％的氨水；步骤(2)中所述的pH值为8～10；步骤(3)中所述的多聚磷酸铝为三聚磷酸铝；步骤(4)中所述的解吸附剂为EDTA二钠或pH＝10.5的二次蒸馏水。5.根据权利要求4所述的多聚磷酸铝在酶联免疫法检测土壤中重金属离子的前处理中的应用，其特征在于：所述的稀酸为盐酸溶液、硫酸溶液和硝酸溶液中的两种溶液形成的混合酸溶液；步骤(2)中所述的pH值具体如下：所述的重金属离子为镉离子时，pH值为9.5；所述的重金属离子为铅离子时，pH值为8.5；所述的重金属离子为铜离子时，pH值为9.5；步骤(4)中所述的解吸附剂具体如下：当所述的金属离子为镉离子或铜离子，解吸附剂为EDTA二钠；当所述的金属离子为铅离子，解吸附剂为E...

【专利技术属性】
技术研发人员：江天久，高东辉，唐勇，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东,44