清洁的饮用水是生活的基本必需品，但其中含有的铅可能会对消费者的健康造成重大威胁。多年来，在减少铅暴露方面已经取得了长足的进步；然而，铅仍然是一种隐蔽的威胁，尤其是在基础设施老化的情况下。在本文中，我们将回顾饮用水中铅污染的可能渠道、摄入的危险、安全水平和检测方法。
铅如何进入饮用水
铅可通过多种途径进入饮用水，其中最主要的途径是水管材料的腐蚀。20 世纪初，美国一些大城市安装了铅水管，因为它们经久耐用。尽管人们一直在努力逐步淘汰这些管道，但它们已经在全美各地的老旧供水管道中占据了相当大的比例。 美国环境保护局（EPA）指出目前，全国仍有 600 万到 1000 万条含铅供水管道。随着这些管线的腐蚀，铅微粒会渗入饮用水中，尤其是当水长期处于停滞状态时。这是冷热水管道材料污染的最大来源。除维修管道外，其他铅污染源还包括
- 水管系统中的铅焊接头。
- 水龙头和阀门等管道装置。
采矿和制造等工业活动也会造成水源铅污染。这些过程中产生的废水会污染附近的水体，从而增加社区的铅暴露量。
饮用水中铅的健康风险
铅是一种强力神经毒素，这意味着接触铅会损害大脑。它对儿童和成人的健康都有不利影响。
铅对儿童的危害
尽管接触铅对所有儿童都有影响、 幼儿和婴儿 最容易受到影响。这是因为他们的大脑和身体正在快速发育，因此吸收铅的速度往往比年龄较大的儿童快。即使儿童血液中的铅含量很低，也会导致以下情况：
- 贫血。
- 增长放缓。
- 听力问题
- 行为和学习问题。
- 智商较低，多动。
在极少数情况下，摄入铅会导致抽搐、昏迷甚至死亡。
铅对孕妇的危害
铅会长期积聚在人体内，因为它储存在骨骼和钙中。在怀孕期间，如果妇女的饮食中钙含量不足，这些铅就会从骨骼中释放出来，帮助胎儿形成骨骼。铅还可以穿过胎盘屏障进入胎儿体内，并通过母乳转移给婴儿。铅对母婴的影响包括
- 胎儿发育迟缓。
- 早产。
- 流产
- 发育障碍。
- 不孕不育。
铅对成人的危害
除孕妇外，饮用水中的铅对所有成年人都构成威胁，因为接触铅会导致以下后果
- 男性和女性的生殖问题。
- 肾功能减退。
- 对心血管的影响包括血压升高和高血压的发病率增加。
铅的安全水平
一般来说，美国环保局和疾病预防控制中心等监管机构会为大多数污染物设定最高污染物含量 (MCL)。但是，由于铅即使在血液中含量极少，也会对健康造成多种危害，因此目前还没有一个已知的安全水平。因此，美国环保局制定了一项铅处理技术（MCL）。铅和铜规则) 而非 MCL。该法规要求从供水系统服务的地点采集水龙头样本，这些地点很可能有含铅的管道材料。如果超过 10% 的样本铅含量超过 15 ppb，则供水系统需要采取额外的措施，如
- 进一步优化腐蚀控制处理。
- 教育公众了解饮用水中的铅含量，以及消费者可以采取哪些措施来尽量减少铅接触。
- 更换供水管道中含铅的部分。
智能检测铅污染
由于无法看到、尝到或闻到饮用水中的铅，因此使用检测设备进行早期污染检测至关重要。传统的检测方法是收集水样并送往实验室进行分析。这种方法不仅昂贵，而且耗时。随着技术的进步，人们开发出了更快、更方便的方法，例如 ANDalyze 传感器技术。
分析传感器
ANDalyze 是 Alpha Measurement Solutions 开发的一种专有催化 DNA 传感器，用于检测铅和其他重金属。它的工作原理是在目标重金属存在的情况下，DNA 酶反应产生荧光。荧光仪对荧光进行测量，并报告重金属的痕量浓度。与主流技术相比，ANDalyze 可以使用现场测量，从而减少时间、成本和工作量。如下表所示，该技术适用于多种参数。
| 传感器 | 检测范围 (可稀释） | 部件编号 | 准确性 |
| 领导 | 2 - 100 ppb | AND010 | 15% 或 2 ppb 中的较大值 |
| 铀 | 2 - 60 ppb | AND011 | 15% 或 2 ppb 中的较大值 |
| 铜 | 0.1 - 2 ppm | AND017 | 15% 或百万分之 0.05 的较大值 |
| 汞 | 2 ppb 时合格/不合格 (高达 50 ppb） | AND014 | 不适用 |
| 锌 | 百万分之 1 - 15 | AND015 | 15% 或百万分之 0.1 的较大值 |
| 镉 | 0.1 - 1.0 ppm | AND016 | 15% 或 0.1 ppM 中的较大值 |
使用该设备非常简单，因为没有有害试剂或特殊处理要求。检测饮用水中的铅含量时，只需将 1 毫升水样注入传感器。然后，在不到一分钟的时间内就能得到结果，而成本和时间只是其他方法的一小部分。
