1绪论

1.1引言

随着现代社会的工业化，人类赖以生存的自然界自然界已被严重破坏，重金属污染事件也屡屡发生，世界上许多著名的环境污染事件中有很多是关于重金属污染。环境中痕量的重金属就可能带来的严重的危害。重金属污染是危害最大的水污染问题之一。最常见就是重金属是通过使用农药化肥、工厂排放废水和生活垃圾等人为污染，而且重金属具有毒性大、不易被代谢、容易被生物富集并有生物放大效应的特点。重金属很难被微生物分解，但会被微生物吸收，在生物体内富集，并通过食物链进入人体。重金属污染对环境和人以及其他生物都会造成很大的危害。因此，快速准确地检测出金属离子是非常重要的，特别是在环境方面和生物领域中的检测和分析已成为化学、生命科学、环境科学以及医学等学科的重要课题^[1]。

1.2重金属污染

重金属原义是指比重大于4或5的金属，约有45种，如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。目前，研究最多的重金属是汞、镉、铬、铅和砷等^[2]。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。在许多工业生产如机械制造、化工、电镀、采矿冶炼、电子以及仪表等生产过程中产生的重金属废水（含有铬、镉、铜、汞、镍、锌等重金属离子）是对水体污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一；每年报废没有回收的废电池中也含有大量的有害物质，这些物质主要有 Cd、Pb、Cr 以及 Hg、Ni 等^[3]。

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。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，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。

本学位论文拟合成一种硫脲类荧光探针，并将其应用于水环境中的痕量重金属（Cu² 和Hg² ），因此这里重点讨论汞和铜。

水体中的无机汞可随着水的流动作迁移运动，或沉降于水底并吸附在底泥中。在微生物作用下，无机汞能够转化为有机汞，即主要转化为一甲基汞和二甲基汞，这就是所谓汞的甲基化作用。由于甲基汞主要损害神经系统，因而出现诸如头痛、疲乏、健忘、情绪异常等一般症状，随后出现感觉异常、语言障碍、运动失调、视野缩小、听力障碍等甲基汞中毒症状^[2]。