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文档简介

中毒事件应急检测

与样本留取主讲人:潍坊市疾病预防控制中心

职业病科

副主任医师陆翊平

2023/9/291一、突发化学事故应急检测的任务、

要求与注意事项

对有毒有害物质的正确监测,在突发化学事故应急救援中十分重要,采取有效的技术手段查明泄漏毒物的状况,可为控制事故的态势提供决策依据。2023/9/292(一)化学事故应急监测中的任务:1、及时查明造成化学事故的有毒有害物质的种类,即定性检测,测定有毒有害物质的扩散和浓度分布情况。2、根据有毒有害物质的浓度分布情况,确定不同程度污染区的边界,并进行标志。2023/9/293

1准确:准确查明造成化学事故的有毒有害物质的种类。对未知毒物、己知毒物在事故过程中相互作用而成为新的危险源的检测要慎之又慎。

2快速:能在最短的时间内报知监测结果,为及时处置事故提供科学依据。

通常,对事故预警所用监测方法的要求是快速显示分析结果,但在事故平息后为查明其原因则常常采用多种手段取证,此时注重的是分析结果的精确性而不是时间。(二)化学事故应急监测中的要求(4个方面)2023/9/2943灵敏:监测方法要灵敏,即能发现低浓度的有毒有害物质或快速地反映事故因素的变化。

4简便:采用的监测手段应当简捷。可根据监测时机、地点和人员确定所用的监测手段及仪器的简便程度。通常,实施现场快速监测时,应选用较简便的仪器。2023/9/295

1.注意个人防护:化学事故应急监测不同于一般的环境监测,参加监测的人员必须考虑自身防护问题,否则不但监测不到数据,而且有可能引起中毒甚至危及生命。如1999年12月某地发生环氧乙烷泄漏事故,参加现场监测和救援的人员因穿戴防护器材不当,造成数十人中毒。因此,化学事故应急监测中的个人防护问题应引起监测人员和有关部门的高度重视。务必做到预先有准备,并掌握正确的个人防护方法,以保证顺利完成应急监测任务和自身安全。

(三)注意事项(2点)2023/9/2962.注意化学因子多重性:在化学事故应急检测中,如有燃烧或爆炸,生成的化学毒物有可能不只是一种。因此检出一种有毒危险品,仍不能过早地停止工作,要对可能出现的毒物进行更广泛的检测。

需要注意的是,采用一些特异性的化学测试方法,它们只能显示有或没有某种毒物或某类毒物。试验的阴性结果只表明某一种特殊物质没有以显著性含量存在;而阳性结果不能说明其它有毒危险品不存在。2023/9/297二、化学中毒事件应急监测前的准备

(一)个体防护个体防护装备是指为了保护突发公共卫生事件处置现场工作人员免受化学(chemical)、生物(Biological)与放射性(radioactive&nuclear)污染危害而设计的装备,包括防护服、防护眼面护具、防护手套和呼吸用品等,以预防现场环境中有害物质对人体健康的危害。2023/9/298(二)样品采集用品

根据中毒现场的类型,准备相应的采样器,如采样泵、收集器、采气袋、样品标签、油性记录笔、现场采样记录等。采样用的容器应保持洁净。(三)现场检测设备

根据中毒现场和检测设备的配置情况,准备相关设备,如检气管、便携式红外、便携式气相色谱-质谱仪、便携紫外仪以及设备的运输过程中的固定准备。(四)样品保存和运输工具

根据中毒类型,针对性的实施涉及样品保存和运输的准备,如样品周转箱、车载冰箱、冰袋等。2023/9/299三、应急检测技术与设备1.非器材的检判法2.试纸法、侦检粉法3.检测管法4.化学比色法5.常见便携式分析仪器法6、便携式现场检测箱2023/9/2910感官检测法

即用鼻、眼、口、皮肤等人体器官感触被检物质的存在。如氰化物具有杏仁味、含琉基的有机磷农药具有恶臭味、HCL能刺激眼睛流泪,酸性物质有酸味,碱性物质有苦涩味,酸碱还能刺激皮肤等。但这种方法可直接伤害监测人员,这只能是一种权宜之计,单靠感官检测是绝对不够的。并且对于剧毒物质绝不能用感官检测。1.非器材的检判法(3种方法)2023/9/2911植物检测法

观察植物表皮的损伤是一种简易的监测方法,现已逐渐被人们所重视。有些植物对某些大气污染很敏感,如人能闻到二氧化硫气味的浓度为l-19ppm,在感到明显刺激如引起咳嗽、流泪等其浓度为10-20ppm;而有些敏感植物在0.3-0.5ppm时,在叶片上就会出现肉眼能见的伤斑。HF污染叶片后其伤斑呈环带状,分布于叶片的尖端和边缘,并逐渐向内发展。光化学烟雾使叶片背面变成银白色或古铜色,叶片正面出现一道横贯全叶的坏死带。利用植物这种特有的“症状”,可为环境污染的监测和管理提供旁证。2023/9/2912动物检侧法

利用动物的嗅觉或敏感性来检测有毒有害物质,如国内外利用狗侦查毒品。美军曾训练狗来侦检化学毒剂,使其可嗅出6种化学毒剂,当狗闻到微量化学毒剂时即发出不同的叫声,其检出最低浓度为0.5-1mg/L。有一些鸟类对有毒有害气体特别敏感,如在农药厂生产车间里养一种金丝鸟或雏鸡,当有微量化学物泄漏时,动物就会立即有不安的表现,以至挣扎死亡。2023/9/29132.试纸法、侦检粉法试纸法

把滤纸浸泡在化学试剂后晾干,裁成长条、方块等形状,装在密封的塑料袋或容器中,使用时,使被测空气通过用试剂浸泡过的滤纸,有害物质与试剂在纸上发生化学反应,产生颜色变化;或者先将被测空气通过未浸泡试剂的滤纸,使有害物质吸附或阻留在滤纸上,然后向试纸上滴加试剂,产生颜色变化;根据产生的颜色深度与标准比色板比较,进行定量。前者多适合于能与试剂迅速起反应的气体或蒸气态有害物质;后者适用于气溶胶的测定,允许有一定的反应时间。2023/9/2914

试纸的主要品种有:检测氨气的酚酞试纸、奈氏试剂试纸;检测有机磷农药的酶底物试纸;检测光气的二苯胺、对二甲胺基苯甲醛试纸;检测氢氰酸的醋酸铜联苯胺试纸;检测硫化氢的醋酸铅和硝酸银试纸;检测甲醛和乙醛的息夫试纸;检测二氧化氮、次氯酸、过氧化氢的邻甲苯胺和碘化钾-淀粉试纸。2023/9/2915有些侦检纸的显色反应并不专一,例如,用氯化汞制备的侦检纸,砷化氢和磷化氢均能使之变成相同颜色。这些干扰现象是由其显色反应的本质决定的,在选择或应用侦检纸时应当引起注意。试纸法的优点是使用、携带方便,可作为有害气体定性检测的辅助手段;缺点是干扰多,易失效。2023/9/2916侦检粉或侦检粉笔法

侦检粉笔是将试剂和填充料混合、压成粉笔状便于携带的侦检器材。侦检粉的优点是使用简便、经济、可大面积使用,缺点是专一性不强、灵敏度差、不能用于大气中有害物质的检测。侦检粉主要是一些染料,如用石英粉为载体,加入德国汗撒黄、永久红B和苏丹红等染料混匀,遇芥子气泄漏时显蓝红色。它可以直接涂在物质表面或削成粉末撒在物质表面进行检测。如用氯胺T和硫酸钡为主要试剂制成的侦检粉笔,可检测氯化氰,划痕处由白色变红、再变蓝。灵敏度达5ppm。侦检粉笔在室温下可保存三年。侦检粉笔由于其表面积较小,减少了和外界物质作用的机会,通常比试纸稳定性好,也便于携带。2023/9/29173.检测管法(3种方法)对于一般已知污染物种类的污染事故,检测管法可以发挥较大的作用。

包括检测试管法、直接检测管法(速测管法)和吸附检测管法。

(1)显色反应型(水)检测试管法:该法是将试剂做成细粒或粉状封在毛细玻璃管中,再将其组装在一支聚乙烯软塑料试管中,试管口用一带微孔的塞子塞住。使用时,先将试管用手指捏扁,排出管中的空气,插入水样中,放开手指便自动吸入水样,再将试管中的毛细试剂管捏碎,数分钟内显色,与标准色板比较以确定污染物的浓度。如:Cr(VI)检测管。2023/9/2918(2)填充型(气体)检测管法:

是一种内部填化学试剂显示指示粉的小玻璃管,一般选用内径为2-6mm,长度为120-180mm的无碱细玻璃管。指示粉为吸附了某种化学试剂的多孔固体细颗粒,化学试剂通常只对一种或一类化合物有特效。当被测空气通过检测管时,空气中含有的待测物便和管内的指示粉迅速发生化学反应,并显示颜色。管壁上标有刻度(通常是mg/m3),根据变色环(柱)部位所示的刻度位置就可以定量或半定量地读出污染物的浓度值。如:苯蒸气快速检测管。2023/9/2919

(3)(气或水)吸附检测管法:该法是将一支细玻璃管的前端置吸附剂,后端放置用玻璃瓶封装的试剂,中间用玻璃棉等惰性物质隔开,两端用脱脂棉或玻璃棉等堵塞,再将两端熔封。使用前将检测管两端割开,用抽筒抽入污染水样或空气样,使其吸附在吸附剂上,再将管内的试剂瓶破碎,让试剂与吸附剂上的污染物作用,观察吸附剂的颜色变化,与标准色板比较以确定污染物的浓度。如HCN检测管,是将经试剂处理过的硅胶作吸附剂,与分别装在小安甑瓶中的碱和茚三酮溶液组装成检测管。如有HCN

存在时吸附剂显蓝紫色,灵敏度可达0.05mg/L。2023/9/2920检测管法优点:

应用广泛,携带、使用方便,保存时间较长,价格较便宜。检测管法缺点:(1)比色管只能提供“点测”,不能提供连续的警报检测,即只用一支检测管无法提供给操作者一个危险状况的警报;(2)“点测”的特点决定比色管易发生测量错误,因为它们的采样量较小,并且现场还存在着空气流动等因素的影响;只有采用100-500ml/min的流量连续监测,才不至于被一时的高或低的读数蒙蔽;(3)比色管的最好测量精度大约是±25%;(4)管的读数更倾向于间断读数;(5)废弃的比色管容易产生玻璃和化学污染;(6)用户需要大量储备比色管备用,而比色管存在过期问题。2023/9/29214.化学比色法2023/9/29222023/9/29232023/9/29245.常见便携式分析仪器法(1)便携式分光光度计利用污染物本身的分子吸收特性或与特定的显色试剂在一定条件下的显色反应而具有的对紫外-可见光的吸收特性,进行分析的一种方法。特点:携带方便、操作简单,可在任何地方、任何时间进行快速准确分析。2023/9/2925(2)便携式气相色谱仪对于一般已知污染物种类的污染事故,检测管法可以发挥较大的作用。但对于那些污染物未知以及污染物种类多,尤其是有机污染物种类多的污染事故,仅靠检测管已不能满足现场定性与定量分析的要求。随着新型灵敏的广谱型检测器的出现、高效毛细管柱的广泛使用以及电子技术的快速发展,高性能的便携式气相色谱仪得到了推广使用。在便携式气相色谱仪中,大多采用光离子化检测器和电子捕获检测器。

近几年便携式气相色谱-质谱仪的快速发展,为中毒事件现场复杂有机环境的定性与定量提供了一个快速、准确的检测平台。2023/9/2926(3)便携式红外光谱仪1、工作原理:红外光谱法所研究的是分子中原子的相对振动,也就是研究化学键的振动。不同的化学键或官能团其振动能级的能量有所不同,吸收不同的红外光谱,在不同的波段出现吸收峰,形成红外光谱,分析中可根据红外光谱进行定性分析,根据吸收的强度进行定量分析。红外光谱法可直接分析固体、液体、气体样品。2、傅立叶变换红外光谱法的发展,使红外光谱检测法成为环境监测、突发事故应急监测、防化检测和反化学恐怖应急监测中的重要工具。可以对未知气体进行识别,可以测定NO、NO2

、H2O、S02

、NH3

、HCl

、HF、CO、CO2等无机化合物,以及甲烷、二氯甲烷、乙烯、氯乙烯、苯、多环芳烃等众多有机物。

3、该方法的主要限制为:①原子和单原子离子不吸收红外光谱,因此不能用来分析惰性气体和许多无机化合物的阳离子。②H2、02

、N2

、Cl2

等同质双原子分子,由于分子的对称性无红外光谱,所以红外光谱法不能分析这些气体。③对于复杂样品来说,应该和分离技术配合,先经分离再作红外检测。2023/9/2927

(4)便携式光离子化检测仪(PID)1、工作原理:使用紫外灯作为光源,高能量的紫外辐射使被测物质电离,产生带正电的离子和带负电的电子,通过检测该电流的大小,就可知道被测物质在空气中的含量。2、主要特点:灵敏度高、检出限低、准确、快速;应用范围广,可检测400多种有机和部分无机化合物。3、用途:多用于芳香族化合物的检测分析,如多环芳烃;也可以检测脂肪族(甲烷除外)、卤代烃类、不饱和烃类、醛类、酮类、酯类、醇类、胺类、有机磷、有机硫化合物及某些金属有机物等。此外,它对H2S、NH3

、Cl2等无机化合物也有很高的灵敏度。但不能检测放射性物质、空气、天然气。2023/9/2928

(5)其它便携式仪器便携式离子色谱仪、便携式多气体检测仪(配备多种检测器)、便携式阳极扫描伏安计、单一组分检测仪(如甲醛测定仪、甲烷测定仪、硫化氢测定仪)等。

2023/9/29296.便携式现场检测箱

在具体实施上述各种分析技术或方法时,为了便于现场监测分析样品,通常是将检测管、片、纸、采样器、快速检测仪等装在便于携带的箱、盒或包中,组成可供现场监测分析用的手提式装备。

如美国某兵工厂在美国环保局的资助下,研制了一种简单的、可检测下水道中污染物的现场检测箱。其检测内容有:酸碱度、硬度、浊度、电导率、氨氮、硝酸盐氮、Cl

、F、Hg、SO42-、氰化物、重金属、有机氯、有机磷、农药、苯乙烯、苯酚等有机污染物。2023/9/2930

箱内除装一备有各种简易检测器材和采样器材外,还配备了pH计、简易分光光度计、离子选择性电极、电导率计等小型仪器。

中国人民解放军6901厂生产的68型毒物检测箱备有80余种试剂,45种检测管,总重量仅6.5kg,可以分离和鉴别含磷毒剂、芥子气、路易斯气、HCN、CNCl

、光气、苯氯乙酮、五氯酚钠、有毒重金属等。2023/9/2931四、样本留取(一)样本采集的原则

原则是“事头、事中、事尾”,采集的样品要有完整性、代表性、安全性、标示唯一性。现场空气毒物采样,必须贯彻这个原则,关系到现场控制、人员疏散和警戒解除。患者的生物材料(血、尿、胃内容物)也要求这样采集样品。2023/9/2932

(二)样本采集1.气体常用的空气采样仪器、设备主要有:大气采样器、吸收液、活性炭管、硅胶管、滤膜、真空瓶、采气袋等。

常用的空气采样方法可归纳为直接采样法、有泵型采样法和无泵型采样法3类。2023/9/2933(1)直接采样法(容器采样法)

当空气中被测组分浓度较高,或具备高灵敏度的分析方法时,直接采集少量空气样品就可满足分析需要。1)采气袋采样:由专用塑料袋或铝箔袋连接一个特制的采气用二联球构成。现场采样时先用空气冲洗采气袋3~5次,然后采样,封口,尽快送检分析。2)真空瓶(罐)采样:用耐压玻璃或不锈钢瓶作为采样装置,预先抽真空。在采样现场将真空瓶气阀打开采气,然后关闭阀门,迅速送检。重要2023/9/2934

(2)有泵型采样法(有动力采样法)

当空气中被测组分浓度较低时,需对气体样品进行浓缩后方能满足分析方法的要求。1)液体吸收法:主要用于气态和蒸气态物质的采样。将装有吸收液的吸收管作为样品收集器,当空气样品呈气泡状通过吸收液时,气泡中的被测物迅速扩散入吸收液内,由于溶解作用或化学反应,很快地被吸收液吸收。

常用的吸收管有大型气泡吸收管、小型气泡吸收管、多孔玻板吸收管和冲击式吸收管。常用的吸收液有水、水溶液和有机溶剂等。重要2023/9/29352)固体吸附剂法:主要用于气态和蒸气态物质的采样。空气中的被测物通过活性炭、硅胶、高分子多孔微球等采样介质时,被吸附浓缩而采集,样品送至实验室,经解吸后分析检测。

优点:固体吸附剂管体积小,重量轻,携带和操作方便;适用范围广,有机、极性和非极性化合物的气体和蒸气都适用;可用于短时间采样和长时间采样。

缺点:需要空气采样器,对不同的毒物有不同的穿透容量;硅胶管容易吸湿,不能在湿度大的场所过长时间采样。2023/9/29363)滤料法:是采集气溶胶毒物的主要方法。是利用气溶胶颗粒在滤料上发生直接阻截、惯性碰撞、扩散沉降、静电吸引和重力沉降等作用,采集在滤料上。

常用的滤料有微孔滤膜(由硝酸纤维素同少量乙酸纤维素混合交连而成,主要用于金属性气溶胶采集)、超细玻璃纤维滤纸(有机气溶胶采集)、过滤乙烯滤膜、慢速定量滤纸等。4、其它方法:扩散膜法、浸渍滤料法、碳纤维滤料法等2023/9/2937(3)无泵型采样法

相对于有泵型采样法,也叫做扩散采样法。此法在采集空气中毒物时,不需要抽气动力和流量装置,而是利用毒物分子在空气中的扩散作用完成的这种采样器叫无泵型采样器。优点是:体积小、质量轻、不用动力,适合长时间采样;缺点是:不适用于空气中待测物扩散系数小而且浓度低的情况下作短时间采样。重要2023/9/2938(4)气体采样注意事项1)采样原则:确定的采样地点要具有代表性和能满足检测目的。2)采样高度:一般在人的呼吸带高度,也可视实际情况而定。3)平行样品:采样时应在同一地点同时采集至少2个平行样品,2个平行样品之间的偏差不应超过20%。4)采样时作好详细记录,包括①采样时间、地点、样品编号、采样方法等;②可能有害物质名称、采气量;③采样时的气温、气湿、气压、风速;④通风装置、门窗关闭情况、风向及其他环境情况。2023/9/29392.液体1)有固定包装的样本,除采集剩余样本外,还可直接采集原包装产品。2)散装、均一稳定的液体样本(如水、酒、植物油等),一般采用密闭性较好的玻璃容器收集500ml以上的样品(一般应充满整个容器)。对于不便混匀的样品,可选用大容器盛装,或采用虹吸法分层取样,每层各取500mL左右,分别装入瓶中,标记采样位置。3)含易挥发性成分的样品,应适当添加必要的试剂确保样品的稳定。2023/9/29403.固体

一般采用密闭性较好的玻璃容器或惰性塑料容器收集和储存500g以上的样品。

采集污染的土壤样品时,应根据对事件现场状况的调查,依据有毒物的印渍和气味并综合考虑地势、风向等因素,初步界定事件对土壤的污染范围,可直接采集表层5cm土样,采样点数不少于3~5个,并注意采集2~3个背景对照点。含易分解有机物的待测样品采集后应置于低温下保存。2023/9/29414.生物样本

患者的生物材料测定结果可直接指示中毒原因和中毒程度,是事件应对中必采的样品。

胃内容物是确定摄入中毒的最好检体,尿是分析非挥发性毒物的较好检体;血液是最重要的毒物检测样品,尤其是在中毒发生后的72小时内,意义较大。

在无法确定最佳采样方案的情形下,总的原则是留取中毒患者的血和尿、呕吐物、洗胃液、透析液;死者的血和尿、胃内容物以及肝肾脑组织。2023/9/2942(1)血液

是确诊中毒最主要的样本。采集方便,能够随病情的变化多次采集。血液中毒物浓度与病情轻重及预后有良好的相关性。应由专业人员采取,一般需要5~10毫升。

注意事项:①不同毒物在血液中的半减期不同,要根据毒物代谢特征决定血样采集的种类、时机和后期实验室分析方法。②选择恰当的容器盛装血样,例如疑为百草枯中毒患者的血液不能用玻璃试管盛装,因为玻璃可以使百草枯发生变化,可能导致其无法检出;③注意密封,例如一氧化碳中毒事件中,血液是分析一氧化碳中毒的惟一检材,应尽早抽血,并用密封的玻璃容器盛装,避免残留气体泄露;对于其他易从样本中逸出的毒物(如氰化物)也要密封保存,尽快检测;④尽量不加防腐剂和抗凝剂。⑤在进行金属分析时,必须考虑EDTA抗凝剂对金属离子的络合作用,影响测定结果,最好采用肝素抗凝。

对死亡患者一般从心腔内采集血液,也可采集锁骨下静脉、颈内静脉、股静脉血液,要注意心腔内血液和周围静脉血液中毒物浓度可能有所不同。

2023/9/2943(2)尿液

毒物常以原形或其代谢物的形式排泄,所以尿液是进行毒物检测重要的检体之一。具有无创性的优点,是分析非挥发性毒物的较好样本,几乎对各种毒物检测都有一定的价值。尿液可直接收集、导出或注射器抽取。在采集时要防止污染,无尿者也可取膀胱冲洗液。要根据毒物代谢规律选择尿液的采集时机,一些毒物在中毒初期尿液中检不出毒物,要到数小时后方呈现。如,百草枯一般要在口服后2小时采集尿液分析。尿液一般取中段尿样,每次采集50毫升以上,采集的尿样检测前要进行比重校正。必须用玻璃或塑料瓶盛装,必要时可分装,不放防腐剂。2023/9/2944

(3)胃内容物

胃内容物或呕吐物是确定中毒的最好样本之一,取材方便、证据直接、毒物浓度高且容易检出。可以通过收集中毒患者呕吐物、洗胃液、胃内抽取液和尸体解剖获得。在采集时要注意避免污染,洗胃液最好采集最初抽出的液体,用高锰酸钾洗胃后的胃液检测意义不大。在收集尸检材料中的胃内容物时,应注意收集底部的胃液,因为比重大、溶解度低的物质(如毒鼠强)往往沉淀于底部。当采集的胃内容物较大量时,可先倾倒入一个较大的玻璃漏斗内,漏斗的出口先塞住,混杂在胃内容物中的结晶和粉末将沉淀在漏斗底部,然后将上层液体和下层固体分别收集。胃内容物的收集时效性强,错过了时机不能弥补。所采集的样本可用玻璃、聚乙烯或聚四氟乙烯器皿盛装,避免使用金属器皿。采集量最好达到100g(mL)以上。2023/9/2945(三)样本保存和运输

样品应储存在洁净的容器内,一般根据待测物的化学性质、样品的性状和样品需要保存的条件来选择容器。待测物是无机金属和类金属化合物,可用高压聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、石英、硬质玻璃等容器,在采样前通常用1+1硝酸溶液浸泡12h以上,然后用去离子水洗净晾干。待测物为有机化合物,采样用的容器应选用玻璃或聚乙烯等塑料制品,在采样前用铬酸洗液浸泡,再用蒸馏水洗净晾干。2023/9/2946采样用的容器应进行本底值抽检,空白值要低于方法检出限。要避免使用橡胶和添加染料的制品。如果样品需要冷冻保存,则不宜用玻璃容器,以防冻裂。生物样品存放于专用容器,并于4℃低温冷藏。样品在送至储存地点后应尽快将所有全血和血浆放入‐80℃冷冻保存,样品避免反复冻融。样品在运输过程中应避免破碎和污染;样品交接应具有相应的记录,在样品贮存及运输时,应防止被测物变质和不引进干扰物质,避免样品中待测物的挥发和在容器上滞留,样品的保存方法要与分析方法相配合。2023/9/2947五、实验室检测

检测方法应优先选择国家标准方法,在选择使用文献方法和自建方法时应进行必要的方法学验证,确定方法的线性范围、最低检测限、定量下限、准确度和精密度等。(一)常用仪器1.紫外及可见分光光度计该方法具有较高的灵敏度和一定的准确度,操作简便快速,仪器设备也不复杂,是职业卫生检测中最常用的仪器之一,常用于工作场所空气中二氧化硫、氮氧化物、氨等多种无机非金属化合物及一些有机化合物如苯胺、光气等的测定。2023/9/29482.原子吸收光谱仪原子吸收光谱仪是基于物质产生的原子蒸气中,待测元素的基态原子对光源特征辐射谱线吸收程度来进行定量分析的仪器,它是开展各类元素测定中最常用的仪器之一,灵敏度和精密度都能满足各类检测的需要,仪器和测定费用较低。在职业卫生检测中,原子吸收光谱仪常用于铅、镉、锰、锌、钠等金属和类金属元素的检测。2023/9/29493.原子荧光光谱仪它具有原子吸收和原子发射光谱2种分析的特点,目前应用最多的仪器是将氢化物发生和原子荧光光谱分析技术联用而产生的氢化物发生-原子荧光仪器。原子荧光光谱仪灵敏度和精密度,线性范围宽,干扰较少,可多元素同时测定,仪器和测定费用也较低,但受氢化物反应限制和元素的特性限制,测定的元素较少,在职业卫生领域中主要用于砷、汞和硒的检测。2023/9/29504.气相色谱仪气相色谱仪是利用气体(载气)作为流动相,目标化合物在不同固定相实现分离后,各种物质先后进入检测器,如氢火焰检测器、电子捕获检测器等,用记录仪记录色谱谱图,从而对化合物进行定性、定量分析的色谱仪,适用于工作场所空气中大多数易挥发有机化合物如苯系物、乙酸乙酯等的检测。2023/9/29515.高效液相色谱仪高效液相色谱仪是在以适当的固定相做成液相色谱柱,利用液体作为流动相,使试样在色谱柱内通过吸附和解析过程,根据试样和固定相之间的极性和吸附能力,在色谱柱内分离后,并按电信号大小测定混合物中各组分的含量的色谱仪器,常用于工作场所空气中大分子不易挥发有机化合物如多环芳烃类化合物、部分农药等化合物的检测。2023/9/29526.离子色谱仪离子色谱仪是液相色谱仪的一种,检测原理同高效液相色谱仪,是利用液体作为流动相,使试样在色谱柱内通过离子交换、离子排阻以及吸附等作用在色谱柱内分离后,按电信号大小测定混合物中各组分的含量的色谱仪器,常用于工作场所空气中SO42-、NO3-、Cl-、F-、Br-、I-、PO43-及Na+、K+、Ca2+等多种阴阳离子的测定。2023/9/29537.质谱及其联用仪质谱仪是利用(MassSpectrometry,MS)电磁学原理,对荷电分子或亚分子裂片依其质量和电荷的比值(质荷比,m/z)进行分离和分析的仪器。质谱仪的基本原理是有机物样品在离子源中发生电离,生成不同质荷比(m/z)的带正电荷离子,经加速电场的作用形成离子束,进入质量分析器,在其中再利用电场和磁场使其发生色散、聚焦,获得质谱图,从而确定不同离子的质量,通过解析,可获得有机化合物的分子式,提供其一级结构的信息。质谱仪一般由真空系统、进样系统、离子源、质量分析器、检测器和计算机控制与数据处理系统(工作站)等部分组成。2023/9/2954(1)气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)

GC-MS主要由三部分组成:色谱部分、质谱部分和数据处理系统。色谱部分和一般的色谱仪基本相同,包括有柱箱、汽化室和载气系统,也带有分流/不分流进样系统,程序升温系统、压力、流量自动控制系统等,一般不再有色谱检测器,而是利用质谱仪作为色谱的检测器。在色谱部分,混合样品在合适的色谱条件下被分离成单个组分,然后进入质谱仪进行鉴定。2023/9/2955(2)液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)

LC-MS联用仪主要由高效液相色谱、接口装置(同时也是电离源)、质谱仪组成。高效液相色谱与一般的液相色谱相同,其作用是将混合物样品分离后进入质谱仪。LC-MS联用的关键是LC和MS之间的接口装置,接口装置的主要作用是去除溶剂并使样品离子化。目前,几乎所有的LC-MS联用仪都使用大气压电离源作为接口装置和离子源。大气压电离源(API)包括电喷雾电离源(ESI)和大气压化学电离源(APCI)两种,二者之中电喷雾源应用最为广泛。无论选ESI或APCl

模式,都是一次进样就可同时检测正、负离子。2023/9/2956(3)电感耦合等离子体发射光谱-质谱联用仪(ICP-MS)

ICP-MS是利用感应耦合等离子体作为离子源,产生的样品离子经质量分析器和检测器后得到质谱,它是20世纪80年代发展起来的新的分析测试技术。它以独特的接口技术将ICP-MS的高温(7000K)电离特性与四极杆质谱计的灵敏快速扫描的优点相结合而形成一种新型的元素和同位素分析技术。ICP-MS技术的分析能力不仅可以取代传统的无机分析技术如电感耦合等离子体光谱技术、石墨炉原子吸收进行定性、半定量、定量分析及同位素比值的准确测量等,还可以与其他技术如HPLC、HPCE、GC联用进行元素的形态、分布特性等的分析。与传统无机分析技术相比,ICP-MS技术提供了最低的检出限、最宽的动态线性范围、干扰最少、分析精密度高、分析速度快、可进行多元素同时测定以及可提供精确的同位素信息等分析特性。近年来随着这项技术的迅速发展,目前在职业卫生检测领域正逐步等到应用和发展,可以用于职业卫生领域几乎所用的元素分析。重要2023/9/2957(二)常见定性分析方法

定性分析的主要任务是确定样品中物质(化合物)的组分,只有确定物质的组成后,才能选择适当的分析方法进行定量分析,如果只是为了检测某种离子或元素是否存在,为分别分析;如果需要经过一系列处理去除干扰以确定有哪些离子、元素。2023/9/29581.质谱定性方法质谱是物质鉴定最有力的工具之一,其中包括相对分子质量的测定、化学式的确定及结构鉴定等。常见的有GC-MS、GC-MS/MS,HPLC-MS、HPLC-MS

/MS、

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