原文發(fā)表于 《科技導(dǎo)報(bào)》2025年第10期科技新聞-卓越亮點(diǎn)

DNA傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)地下水中超痕量汞的原位精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)

圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng)

精準(zhǔn)測(cè)定地下水中不同形態(tài)汞（Hg）的濃度變化，對(duì)于解析汞的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制與評(píng)估水體生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。然而，當(dāng)前地下水中汞的現(xiàn)場(chǎng)/原位檢測(cè)仍面臨挑戰(zhàn)，核心瓶頸在于缺乏兼具高靈敏度、高可靠性與現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性的監(jiān)測(cè)手段，難以滿足對(duì)超痕量Hg(II)的高效、精確識(shí)別需求。

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）環(huán)境學(xué)院及地下水質(zhì)與健康教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室皮坤福教授團(tuán)隊(duì)，首次應(yīng)用脫氧核糖核酸（DNA）傳感材料，開(kāi)發(fā)出新型地下水不同形態(tài)Hg(II)檢測(cè)技術(shù)，并系統(tǒng)評(píng)估了2類(lèi)生物傳感策略的適用性與性能差異。

一種策略基于DNA功能化水凝膠，可實(shí)現(xiàn)溶解態(tài)Hg(II)的快速響應(yīng)，但在低濃度（<1.60 μg/L）條件下檢測(cè)能力有限；另一策略將薄膜擴(kuò)散梯度技術(shù)（DGT）與DNA傳感元件耦合，構(gòu)建出DNA-DGT傳感器，兼具即時(shí)采樣與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)功能，能夠與水文地球化學(xué)模擬聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水中Hg(II)不同形態(tài)的定量分析。

研究進(jìn)一步揭示，溫度、pH值、氯離子（Cl?）以及溶解性有機(jī)質(zhì) （dissolved organic matter，DOM）等水文地球化學(xué)參數(shù)對(duì)Hg(II)的擴(kuò)散效率、形態(tài)分布與遷移行為具有顯著影響，闡明了地下水汞分布變異性與環(huán)境條件之間的耦合機(jī)制。

（來(lái)源中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃入選期刊：《水文地質(zhì)工程地質(zhì)》，2025 ， 52 （ 2 ） ）

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