绿色环保烟花中有毒元素及化合物的多模态光谱分析与计算毒理学研究

为解决传统烟花的环境污染问题，来自国内的研究团队采用激光诱导击穿光谱(LIBS)、光声光谱(PAS)和紫外-可见光谱(UV-Vis)技术，结合原子吸收光谱(AAS)和计算毒理学方法，系统分析了绿色环保烟花中的有毒元素(Al/Ba/Sr/Cr/Cu)和化合物(KNO3/NH4NO3/NH4ClO4)。通过主成分分析(PCA)实现分类鉴定，并运用分子对接(MDS)和密度泛函理论(DFT)预测了这些物质与肺癌、哮喘相关蛋白的相互作用，为环保烟花安全性评估提供了创新性技术方案。

　　

这项研究开创性地采用多模态分析技术揭示了绿色环保烟花隐藏的健康风险。激光诱导击穿光谱(LIBS)如同"元素扫描仪"，精准捕捉到Al、Ba、Sr等金属元素的特征光谱，还发现了AlO、SrO等分子振动带。光声光谱(PAS)则化身"分子探测器"，成功鉴定出KNO₃、NH₄NO₃等氧化剂的独特声学指纹。

研究团队巧妙运用计算毒理学手段，让分子对接(MDS)扮演"虚拟实验员"，模拟有毒物质与肺癌蛋白的相互作用模式。密度泛函理论(DFT)计算则像"量子显微镜"，揭示了这些化合物的电子云分布和反应活性位点。通过主成分分析(PCA)这一"智能分类器"，不同配方的环保烟花被准确区分。

尤为重要的是，ADMET(吸收-分布-代谢-排泄-毒性)预测系统评估了这些物质在生物体内的命运，发现某些重金属可能通过干扰呼吸道蛋白功能诱发哮喘。原子吸收光谱(AAS)的定量数据为风险评估提供了可靠依据，证实尽管名为"环保"，部分产品仍含有值得警惕的Cr、Cu等有毒元素。

这项交叉研究不仅建立了环保烟花的安全评估新范式，其创新的"实验检测+计算预测"双轨策略，也为其他消费品的健康风险预警提供了可借鉴的技术路线。