砷污染是指由砷或其化合物所引起的环境污染。砷和含砷金属的开采、冶炼,用砷或深化合物作原料的玻璃、颜料、原药、纸张的生产以及煤的燃烧等过程,都可产生含砷废水、废气和废渣,对环境造成污染。尽管我们中的许多人可能不愿意见到饮用水含砷量超标的现象,但这种有毒化学品确实会在某些地区的饮用水中出现 - 而且其水平肯定需要进行监测。一种廉价的新设备允许发展中国家的人们这样做,并且它可以与智能手机配套使用。
该平板矩形工具由爱丁堡大学的一个团队开发,包含384个小孔,通过微流体通道连接在一起。每个孔依次含有转基因大肠杆菌细菌,悬浮在凝胶中。当引入水样时,它流过通道,进入每个小孔。如果水中存在任何砷,细菌会通过产生荧光蛋白而发生反应。设备不同部分中的大肠杆菌对砷具有不同的敏感性,所以它们将同样产生不同量的荧光。
结果是照明图案,由连接的智能手机的摄像头读取。手机上的应用程序随后会分析该图案,然后以音量条型布局显示水样的含砷量。
根据该大学的说法,该设备比其他砷生物传感器灵敏得多,它可以在现场进行最少的培训,而且使用起来也相当便宜 - 每次测试的成本约为30便士。
“我们用孟加拉国一个村庄的水井样品测试了我们的传感器,”首席科学家王宝军(音译)博士说。“传感器报告的砷含量与基于实验室的标准测试一致,证明了该设备作为一种简单的低成本使用监测工具的潜力。”
大气含砷污染除岩石风化、火山爆发等自然原因外,主要来自工业生产及含砷农药的使用、煤的燃烧。含砷废水、农药及烟尘都会污染土壤。砷在土壤中累积病由此进入农作物组织中。砷和砷化物一般可通过水、大气和食物等途径进入人体,造成危害。元素砷的毒性极低,砷化物均有毒性,三价砷化合物比其他砷化合物毒性更强。
该研究的论文最近发表在《自然-化学生物学》(Nature Chemical Biology)期刊上。