便携式传感器快速检测水中永久性化学污染物

来源：科技日报

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科技日报记者 刘霞

水体中的“永久化学物质”污染，一直是全球环境监测领域的一项严峻挑战。如今，这一局面有望迎来重大突破。由澳大利亚格里菲斯大学科学家主导的研究团队，成功研发出一种便携式传感器，能够快速、精准地在现场检测水中的全氟和多氟烷基物质（PFAS）。这项创新成果为传统依赖昂贵实验室设备的分析方法，提供了一个极具前景的替代方案，或将彻底改变环境监测的现有模式。相关研究论文已发表于最新一期的《环境科学与技术》杂志。

PFAS是一个庞大的化学家族，涵盖超过一万种人工合成的化学品。从消防泡沫、防水纺织品到日常使用的不粘锅涂层，其应用范围极为广泛。问题的核心在于，PFAS分子中的碳氟键异常稳定，导致其在自然环境中极难降解，半衰期可达数百年甚至上千年。更值得警惕的是，越来越多的科学证据表明，长期暴露于低浓度的PFAS环境中，会对人体健康构成严重威胁，可能引发肝脏损伤、胆固醇水平异常、免疫系统功能下降，并增加某些癌症的患病风险。近期研究进一步揭示，PFAS侵入人体的途径不仅限于饮食摄入和呼吸，甚至能够通过皮肤直接渗透吸收。

面对这种隐蔽性强、持久性高的环境污染物，实施有效监测是防控的第一步。然而，目前被视为“金标准”的检测技术——液相色谱-串联质谱法，虽然精度极高，却严重依赖固定的实验室环境，且单个样品的检测成本常常超过200美元。高昂的费用和复杂的流程，使得发展中国家及许多偏远地区难以开展大范围、高频次的PFAS污染筛查，形成了监测盲区。正是在此背景下，市场对一种能够现场操作、快速得出结果且成本低廉的PFAS检测技术，产生了极为迫切的需求。

最新问世的这款便携式PFAS传感器，正是针对上述痛点而设计。研究团队创新性地将侧流层析技术与经过功能化修饰的化学阻抗式分子印迹聚苯胺膜相结合，构建出一个全新的快速检测平台。该设计不仅实现了对水中PFAS分子的高选择性识别，其检测灵敏度也完全满足实际应用要求。最为关键的是，整个检测流程仅需约15分钟即可获得可靠结果。研究团队在饮用水、湖泊水及河水等多种实际环境水样中进行了广泛验证，结果表明，该传感器在复杂真实环境下的监测性能同样稳定可靠。

这项技术的突破性意义在于，它首次将快速检测、高选择性和现场便携这三大核心优势融为一体。它使得高效精准的环境监测不再局限于实验室，也不再是仅由少数发达地区才能承担的服务。如果未来能够顺利实现大规模推广与应用，对于PFAS污染的监控将变得更加经济、便捷与普及，真正实现“随时随地”监测，从而为全球水资源安全构筑起一道更为及时、高效的防护屏障。