环境中高氯酸盐的来源、污染现状及其分析方法

■叶生涛 廖勇

（四川省核工业辐射测试防护院四川成都610000）

环境中高氯酸盐的来源、污染现状及其分析方法

■叶生涛 廖勇

（四川省核工业辐射测试防护院四川成都610000）

高氯酸盐是一种无机污染物质，其特点是扩散速度快、稳定性高、难降解，较低浓度的高氯酸盐可干扰甲状腺的正常功能，从而影响人体正常的新陈代谢，阻碍人体正常的生长和发育，其环境污染问题已引起了人们高度关注，成为近年环境科学和医学的研究热点。

环境 高氯酸盐 来源 污染现状 分析方法

高氯酸盐是一种持久性的有毒物质。由于人体的甲状腺会吸收高氯酸盐，并受其影响，减少对碘的吸收，进而扰乱新陈代谢，危害人的健康。随着工业生产的高速发展，含有高氯酸盐的废弃物被大量排放到环境中，进而迁移至表层水，污染土壤、灌溉水，经生物体的吸收富集，通过食物链进入人体。中国输欧茶叶大范围出现新型污染物高氯酸盐，持久性的有毒物质高氯酸盐正在威胁中国的茶叶出口贸易，这个新的污染物如何进入茶叶的，目前还没有科学结论。但是环境中高氯酸盐问题逐渐引起了人们的重视。

1　高氯酸盐的来源

环境中的高氯酸盐来源主要包括：（1）人为污染来源,主要包括比如水的消毒副产物、工业生产，以及发射卫星、火箭燃料、爆竹、军火等。以及将其作为添加剂的润滑油、织物固定剂、电镀液、皮革鞣剂、橡胶制品、染料涂料、冶炼铝和镁电池等产品的生产过程。（2）自然来源。目前，高氯酸盐在自然界中普遍存在，长江水、黄浦江水中都有。

2　高氯酸盐的危害

高氯酸盐在水中的溶解度很大,一旦进入水中即会解离为高氯酸根离子与相应的阳离子,溶解在水中的高氯酸根离子十分稳定,不易与其他物质发生反应。固态的高氯酸盐可以通过皮肤接触被人体吸收，而溶解于水中的高氯酸盐会通过饮用进入人体,这也是高氯酸盐危害人体健康的主要途径。

高氯酸盐是一种持久性的有毒物质，由于人体的甲状腺会吸收高氯酸盐，并受其影响，可干扰甲状腺素的合成与分泌，减少对碘的吸收，进而扰乱新陈代谢，阻碍人体的生长发育,危害人的健康。对生长发育期的儿童影响尤为严重，一旦婴幼儿体内的高氯酸盐过量，儿童会出现智商偏低、学习障碍、发育迟缓、多动症、注意力分散，甚至会出现弱智等症状。高氯酸盐对人体健康的影响主要是抑制甲状腺对碘的吸收，进而扰乱新陈代谢。不过，与其它污染物一样，它对健康的影响取决于剂量。

欧洲食品安全局（EFSA）评估了长期和短期内暴露于高氯酸盐的风险，结果表明，单次摄入食品和水中的高氯酸盐对健康影响不大，但是长期摄入高氯酸盐，对人体的危害应当引起关注，尤其是孕妇、胚胎、婴儿最容易受到危害。

3　高氯酸盐的污染现状

从很早开始，高氯酸盐污染问题就已经存在的，但是并没有受到重视。而且由于受到检测技术的影响，对于环境中的高氯酸盐难以实现精确的检测。20世纪90年代末,随着高效灵敏的分离检测方法的发展,人们才在多种环境介质中都检测到了高氯酸盐。

事实上，地下水、饮用水、肉制品、谷物、果蔬、饮料等食品中均普遍存在高氯酸盐污染，这是一个世界范围内的污染问题。

高氯酸盐对水源污染情况最普遍。高氯酸盐污染在各地的地下水、井水等中有检出，不过浓度很低。高氯酸盐浓度由低到高为瓶装水、自来水、地表水、地下水。国内饮用水高氯酸盐污染比日本、韩国、美国的情况略好，瓶装水高氯酸盐污染水平与美国相当。

水源中的高氯酸盐具有迁移性，也给上下游的农产品、食品带来次生影响，通过食物链带来风险。人为排放和自然生成的高氯酸盐经过生态系统进入食物链，逐级富集后对农产品和食品安全构成威胁。如牛吃到富含高氯酸盐的草后，会在牛奶中测到相关成分。洋葱具有富集作用，在其根部也会发现少量高氯酸盐。

农产品和食品中高氯酸盐污染主要来源有：植物种植过程中化肥的使用、灌溉用水受高氯酸盐污染、工业废水或者自来水消毒过程产生高氯酸盐污染、食品加工过程中含氯消毒剂的使用以及包装材料的迁移。

4　高氯酸盐的分析方法

4.1离子色谱—电导检测法

在检测饮用水中无机离子的时候常常使用离子色谱检测技术。但是高氯酸根是一种阴离子，而且具有极化性强、离子半径大的特点，很且很容易吸附在阴离子交换树脂上,造成色谱峰的峰型较差。美国科学家对于高氯酸盐的离子色谱检测技术研究较早，研制了亲水性较强的色谱柱以及高氯酸根的专用分析柱，都取得了良好的效果。但是，该方法的局限性在于目标物的定性只能依靠保留时间，且易受其他共存离子干扰，同时，复杂的样品基质往往会造成灵敏度的下降。

4.2离子色谱—质谱联用法

离子色谱—质谱联用技术也在高氯酸盐检测中得到了有效的应用。目前，这种检测技术需要使用质谱作为检测器，而且要求离子色谱分离效果具有较高的标准。如果受监测技术的影响，离子色谱的分离效果不佳,那么就会影响到质谱的检测效果。离子色谱—质谱联用技术具有很多优势，例如，灵敏度最高、选择性最强、检测结果精准度高，但是这种检测技术所需要的串连质谱检测器十分复杂，而且价格昂贵，制约了这种技术的大范围推广应用。

4.3液相色谱—质谱联用法

液相色谱—质谱联用技术也被用于高氯酸根的分析检测,大多采用串联质谱作为检测器。但这种方法往往需要对样品进行预处理(如固相萃取或滤膜过滤)以除去某些干扰物质,这样不仅增加了分析测试的费用,还延长了每个样品的分析时间,降低了效率。

4.4表面增强拉曼散射法

表面增强拉曼散射法的特点是能够实现水环境中高氯酸根的原位、实时及高灵敏度的检测。表面增强拉曼散射是一种异常的表面光学现象,当一些分子被吸附到某些粗糙的金属，它们的拉曼谱线强度会得到极大的增强,这种不寻常的拉曼散射增强现象被称为表面增强拉曼散射(SERS)效应。但是表面增强拉曼散射法不利于实现定量分析，因此未来需要致力于发现重现性好、稳定性高的SERS基底。

5　结束语

随着检测技术的不断发挥在那，目前已经在在多种介质中检测到了高氯酸盐,由此可见的高氯酸盐污染问题较为严重。对于我国来说，高氯酸盐污染不仅影响水源和食品的安全，危害人们的身体健康，也不利于食品出口贸易的发展。目前，关于高氯酸盐的分析研究主要集中在环境样品方面，包括饮用水、地表水等，测定方法主要有离子色谱电导法、液相色谱-串联质谱法和离子色谱-串联质谱法等。

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X831[文献码]B

1000-405X（2016）-7-374-1