第14章 理化检测
第一节 作业场所有毒、有害因素的检测
一、作业场所有毒、有害因素的相关实验
(一)基本理论
1.容许浓度
职业接触限值分为8小时时间加权平均容许浓度(PC-TWA)、短时间接触容许浓度(PC-STEL)和最高容许浓度(MAC)3类。
(1)PC-TWA:指以时间为权数规定8小时工作日、每周平均5个工作日的平均容许接触水平。
(2)PC-STEL:指在遵守PC-TWA前提下容许短时间(15分钟)接触浓度;只用于那些高浓度短时间接触可导致毒性作用的化学物质,它不是一个独立的限值。当接触浓度超过PC-TWA,达到PC-STEL水平时,接触时间应不超过15分钟,每个工作日内,接触次数不超过4次,相邻2次接触时隔不应短于60分钟。
(3)MAC:指在一个工作日内、任何时间、任何工作地点均不应超过的最大限量浓度。
(4)超限倍数:为了防止劳动者短时间内接触过高的有毒物质浓度而造成对健康的危害,对制订有PC-TWA而无PC-STEL的有害物质,规定了超限倍数。超限倍数是指在一个工作日内、任何1次短时间(15分钟)接触有害因素不应超过其PC-TWA的倍数。在遵循8小时PC-TWA的前提下,短时间(15分钟)检测平均浓度,化学物质不应大于下表的超限倍数;所有粉尘的超限倍数均为2。
(二)基本知识
1.标准状况下体积 在指0℃(273K)、101.3kPa条件下的采样体积。标准采样体积:指在20℃(293K)、101.3kPa条件下的采样体积。计算公式为:V0=V293P/[(273+t)*101.3]其中V0:标准采样体积,V:采样体积,t:采样点温度(℃),P:采样点大气压(kPa)。
2.气态和蒸汽态毒物的采样方法
(1)容器采样法:包括注射器采样法、采气袋采样法。
(2)有泵型采样法:包括液体吸收法、固体吸附剂法。
(3)无泵型采样法:原理是费克(Fick)扩散定律,物质分子在空气中沿着浓度梯度而扩散,即由高浓度向低浓度扩散,其质量传递速度与物质的浓度梯度、分子扩散系数以及扩散层的截面积成正比,与扩散层的长度成反比。
3.气溶胶态毒物的采样方法 气溶胶态毒物的采样方法主要有滤料采样法。
4.采样效率 是衡量采样方法的主要性能指标,好的采样方法必须有好的采样效率。采样方法的采样效率是指能够被采样仪器采集到的待测物的量,占通过该采样仪器空气中待测物总量的百分数。通常一个方法的采样效率应在90%以上。
5.样品的空白试验 目的是了解采样过程中样品的可能污染程度和用于扣除采样过程中由于无法消除的系统因素形成的影响量。在采样过程中,不能忽视同步操作样品空白。样品空白试验的操作除不采集空气样品外,其余操作全部同样品,包括收集器的准备、采样操作、样品的运输、保存和测定。
6.解吸率
是衡量解吸程度的指标。指被解吸的物质占固体吸附剂上吸附的待测物总量的百分数。解吸效率,J=被解吸的待测物量/固体吸附剂上吸附的待测物总量×100%
(三)基本技能
根据作业场所空气中的有毒有害物质的性质,其检测方法可以分为以下4类。
1.分光光度法
(1)朗伯比尔定律:当一束单色光通过溶液时,吸收度与液层厚度和溶液浓度的关系符合朗伯比尔定律。
(2)摩尔吸光系数:当溶液浓度为1mol/L,液层厚度为1cm,这时的吸收系数为摩尔吸光系数,是衡量显色反应灵敏度的特征常数,此值越大,灵敏度越高。
(3)影响分光光度测定的因素:显色剂浓度的影响;溶液酸碱度的影响;温度的影响;化学反应时间的影响。
(4)共存离子的干扰和消除 (1)
①共存离子的干扰。主要有共存离子本身的颜色、与显色剂生成干扰测定的有色化合物、与待测物反应降低待测物的浓度、因氧化还原反应破坏显色剂等。
②共存离子干扰的消除方法。采用选择性高的试剂、控制反应溶液的酸度、加入配位掩蔽剂、氧化剂改变干扰离子的价态、选择没有干扰或干扰小的测定波长、选择合适的参比(空白)溶液等。
(5)分光光度法主要检测项目:有无机含氮化合物、磷化物、硫化物、氯及其化合物等。
①无机含氮化合物主要有氨的纳氏比色法,其原理是氨与纳氏试剂反应生成黄色比色定量。纳氏试剂毒性较大,并含有汞,废液不能随便丢弃。黄色配合物在碱性情况下不稳定,硫化氢、甲醛、****有干扰。常见的金属测定有干扰,可加入柠檬酸消除。测定氨的器皿洗净后应浸泡于无氨水中,实验用水和配制纳氏试剂的水均应进行无氨检验。实验室环境如存在氨可以干扰本实验的进行。本方法的检出限为0.2μg/ml,最低检出浓度为0.13mg/m3(以采集7.5L空气样品计)。测定范围0.2~2.4μg/ml,相对标准偏差为2.4%。本法前管的平均采样效率大于80%。
②磷化物,主要有五氧化二磷、三氯化磷、磷化氢,其原理是五氧化二磷、三氯化磷和磷化氢与吸收液作用生成磷酸,与钼酸铵和氯化亚锡反应生成磷钼蓝。磷钼络合物还原成磷钼蓝必须在一定酸度下进行,酸度过底则空白值呈蓝色,以氯化亚锡为还原剂时,最适宜的硫酸溶液浓度为0.80~0.95mol/L,加入量必须一致。显色稳定后,应尽快测定。在测定三氯化磷时,加入过多的硫酸肼溶液,将使吸光度降低。所使用的器皿不得使用含磷洗涤剂洗涤。磷化氢的检出限为0.1μg/ml,最低检出浓度为0.07mg/m3(以采集15L空气样品计)。相对标准偏差为2.8%~8.5%。本法采样效率为92%~100%。五氧化二磷的检出限为0.2μg/ml,最低检出浓度为0.26mg/m3(以采集7.5L空气样品计),相对标准偏差为9.7%(含量为6μg时),采样效率为89%~100%。三氯化磷的检出限为0.3μg/ml,最低检出浓度为0.5mg/m3(以采集6L空气样品计),相对标准偏差为4.2%(含量为5.6μg时),采样效率为93%~100%。
③硫化物,主要有二氧化硫,其原理是大气中的二氧化硫被四氯汞钾溶液吸收后,生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物,此络合物再与甲醛及盐酸恩波副品红发生反应,生成紫红色的络合物,用分光光度法比色定量。样品测定:样品混浊时,应离心分离除去。采样后放置20分钟,以使臭氧分解。将吸收管中的吸收液全部移入10ml具塞比色管内,用少量水洗涤吸收管,洗涤液并入具塞管中,使总体积为5ml。加6g/L氨基磺酸铵溶液0.5ml,摇匀,放置10分钟,以除去氮氧化物的干扰。再加2.0g/L甲醛溶液0.50ml及0.16g/L盐酸恩波副品红使用液1.5ml,摇匀。当室温为15~20℃时,显色30分钟;室温为20~25℃时,显色20分钟;室温为25~30℃时,显色15分钟。用1cm比色皿,于575nm波长处,以水为参比,测定吸光度。本方法的检出限为0.45μg/ml,最低检出浓度为0.6mg/m3(以采集7.5L空气样品计)。测定范围0.45~1.6μg/ml,平均相对标准偏差<5.0%。本法的平均采样效率接近100%。
注意事项:温度对显色影响较大,温度愈高,空白值愈大。温度高时显色快,退色也快,最好用恒温水浴控制显色温度25~30℃。对品红试剂必须提纯后方可使用,否则,其中所含杂质会引起试剂空白值增高,使方法灵敏度降低。六价铬能使紫红色络合物退色,产生负干扰,故应避免用硫酸-铬酸洗液洗涤所用玻璃器皿,若已用此洗液洗过,则需用(1+1)盐酸溶液浸洗,再用水充分洗涤。用过的具塞比色管及比色皿应及时用酸洗涤,否则红色难于洗净。具塞比色管用(1+4)盐酸溶液洗涤,比色皿用(1+4)盐酸加1/3体积乙酸混合液洗涤。注意玻璃器皿磨砂处的清洗极为重要。四氯汞钾溶液为剧毒试剂,使用时应小心,如溅到皮肤上,立即用水冲洗。用过的废液要集中回收处理,以免污染环境。
④氯及其化合物,氯气的甲基橙分光光度法:采样时若吸收液颜色迅速褪去则应立即结束采样。标准系列和样品使用液应是同一次配制。样品应在24小时内测定。本方法的检出限为0.2μg/ml,最低检出浓度为0.04mg/m3(以采集5L空气样品计)。测定范围0.2~8μg/ml,相对标准偏差为0.7%~2.8%。本法采样效率98.5%~100%。
氯化氢、盐酸的硫氰酸汞分光光度法,采样后的样品应在48小时内测定。显色后可稳定2小时。溴化物、碘化物、硫化氢对测定有干扰。本方法的检出限为0.4μg/ml,最低检出浓度为1.6mg/m3(以采集2.5L空气样品计)。测定范围0.4~8μg/ml,相对标准偏差为0.6%~1.0%。本法采样效率94.4%~100%。
分光光度计操作:选择测定波长,将装有参比试样、待测试样的比色皿放入样品池内的比色皿架中夹子夹紧,盖上样品池盖。将参比试样推入光路,按“MODE”键使显示“A”状态。按“100%”键至显示“A0.00”。打开样品池盖按“0%”键显示“AE1”。然后将待测试样推入光路。显示试样的A值。记录待测试样的数据。注意事项:保持分光光度计比色池内的干燥。比色皿的清洁。定期对分光光度计进行期间核查,确保分光光度计波长的准确性。
2.原子光谱法(以原子吸收分光光度法为例)
(1)原子吸收光谱法测定条件的选择:分析线,通常用第一共振线作为分析线。狭缝宽度,在没有光谱干扰的情况下,尽量选择宽的狭缝。灯电流只有在其工作范围内,空心阴极灯才能发出强度合适、稳定、噪声小的特征光谱。
(2)原子化条件的选择:火焰原子化法中,火焰的选择和调节很重要,火焰的种类、火焰的还原性、火焰的高度等都能影响测定的灵敏度和精密度。石墨炉原子化法中,选择好干燥、灰化和原子化的温度以及加热方式,是很重要的。干燥要完全、灰化要在不损失待测物元素的前提下选择最高的灰化温度。原子化温度要保证原子化完全。
(3)样品量:火焰原子化中,要选择合适的样品提升量,一般为每分钟1~4ml,以获得最好的雾化效率。石墨炉原子化法一般进样量在10~20μl。
(4)干扰及其消除方法:光谱干扰,采用窄狭缝或更换分析线的方法消除。电离干扰,加入易电离的元素或降低原子化温度。物理干扰,使用溶液物理相同或相似加以消除。化学干扰,加入基体改进剂。背景吸收干扰,校正方法有氘灯校正法、塞曼效应校正法、自吸校正法。
(5)原子吸收分光光度法主要检测项目:有工作场所空气中的金属及其氧化物如铅、锌、锰、镉等。样品的处理,将采样后的滤膜用消解液消解后定容至一定体积,用原子吸收分光光度计进行检测。
①铅火焰原子光谱法的检出限为0.06μgPb/ml,最低检出浓度为0.004mg/m3(以采集75L空气样品计)。线性范围0.5~20μg/ml,平均相对标准偏差为4.0%。本法采样效率98.5%。
②氧化锌火焰原子光谱法的检出限为0.025μg/ml,最低检出浓度为0.008mg/m3(以采集75L空气样品计)。线性范围0.1~1.0μg/ml,平均相对标准偏差为3.4%。本法采样效率88.9%~96.2%。
③镉火焰原子光谱法的检出限为0.005μg/ml,最低检出浓度为0.002mg/m3(以采集75L空气样品计)。线性范围0.05~1.0μg/ml,平均相对标准偏差为1.8%。本法采样效率98.5%,消化回收氯在95%以上。
④锰火焰原子光谱法的检出限为0.026μg/ml(以二氧化锰计),最低检出浓度为0.004mg/m3(以采集75L空气样品计)。线性范围0.2~3.0μg/ml,平均相对标准偏差为2.5%。本法采样效率99.4%。
(6)原子吸收分光光度计的使用:火焰操作系统,调节空气和乙炔的输出压力分别为100Psi、0.1MPa。在工作站中选择“火焰”操作系统,工作站和仪器主机进行联机并同时进行自检。待联机、自检操作结束后,建立待检测元素方法或选择已经存在的方法。点火,仪器进行自调最佳条件后,进行工作曲线的制备和样品检测。如发现样品的检测浓度超过工作曲线,将样品浓度稀释到工作曲线范围内再进行检测。石墨炉操作系统:接通电源,打开仪器主机、工作站、空气压缩机,同时打开氩气,调节空气和氩气的输出压力分别为100Psi、0.4MPa。打开冷却水循环系统。在工作站中选择“石墨炉”操作系统,工作站和仪器主机进行联机并同时进行自检。待联机、自检操作结束后,建立待检测元素方法或选择已经存在的方法。进行自动进样针的位置的确定和调整。将空白、标准、样品放在自动进样器的托盘上,注意位置必须与方法内设定的空白、标准溶液一致。打开石墨炉检测开关,仪器进行自调到最佳条件后,按照已选的方法进行工作曲线的制备和样品检测。如发现样品的检测浓度超过工作曲线,将样品浓度稀释到工作曲线范围内再进行检测。
3.色谱法(以气相色谱法为例)
(1)气相色谱的基本知识:气相色谱仪的流程为样品注入气化室,溶液样品被气化,由载气将样品送入色谱柱,进行分析,分离后的组分先后进入检测器检测,产生信号,经放大,由记录器记录。得到色谱图,称为色谱流出曲线。由色谱图的保留时间和峰高或峰面积进行定性和定量。色谱流出曲线由基线和色谱峰组成。色谱峰的峰高和峰面积是定量指标。色谱峰的保留值为定性指标。塔板理论采用有效塔板数和有效塔板高度作为色谱柱的效能指标。色谱柱合成固定相,合成固定相比面积(1~500m2/g),表面孔径均匀,能分离极性和非极性物质,热稳定性好,作为固定相时,没有固定液流失的问题。
(2)检测器的种类:氢火焰离子化检测器(FID),载气一般用氮气。氢气和载气流速影响氢焰的温度及火焰中的电离过程。氢气∶氮气=1∶1~1∶1.5。氢气与空气流速之比一般为1∶10。检测器温度一般高于色谱柱温度50℃。载气流速影响峰高。电子俘获检测器(ECD),也是离子化检测器,是具有选择性的高精密度检测器,只对具有电负性的物质(如含卤素、氧、硫、磷、氮等物质)有信号。检测器内有一个圆筒形的——放射源H3或Ni63作负极。火焰光度检测器(FPD),是一种对含硫、磷化合物有高度选择性和高灵敏性的检测器,也叫硫磷检测器。主要由火焰喷嘴、滤光片和光电倍增管组成。
(3)气相色谱法的定性和定量分析:定性分析方法有利用已知物直接对照定性和利用文献保留数据定性。定量分析是根据在一定操作条件下,被测组分的质量和其在载气中的浓度,与检测器产生的响应信号(峰高或峰面积)成正比,进行定量分析。分析方法有外标法、内标法。
(4)分离操作条件的选择:载气及其流速的选择,载气的性质及其流速对色谱柱的分离度和分析时间有很大的影响。柱温的选择,柱温直接影响色谱柱的分离度和分析速度。选择原则是不能高于固定液的最高使用温度,在保证最难分离的组分得到尽可能好的分离,且保留时间适宜及峰形对称的前提下,尽量采用较低的柱温。在分析组分复杂的情况下,可采用程序升温法,以满足不同沸点组分的分离,缩短分析时间。担体粒度和筛分范围的选择,它们都影响柱效率,要求担体粒度要小,筛分范围要窄,装填要均匀。对3~6nm内径的色谱柱,选择60~80目担体较合适。固定液配比的选择:填充柱一般为5%~25%。柱长和内径的选择:填充柱一般为2~6m长,内径3~6nm。毛细管柱一般为15~60m长,内径为0.1~0.5nm。
(5)进样速度和进样量:进样速度必须很快,以保证色谱峰的宽窄度,峰形对称。进样量应适当,过大则会造成色谱柱超负荷,分离度下降,太小则造成不能检出。一般进样0.1~5μl液体,0.1~10ml气体。
(4)共存离子的干扰和消除 (2)
(6)气化温度选择:在保证组分不分解的情况下,适当提高气化温度对组分分离和定量有利。一般比柱温高30~70℃。
(7)气相色谱法主要检测项目有:工作场所空气中的大多数有机物,如烷烃类化合物、烯烃类化合物、芳香烃类、卤代烷烃类化合物等。样品处理为采集样品后的药用炭管用二硫化碳或苯解析后进气相色谱测定。根据检测物的性质选择色谱柱和检测器,注意事项为溶剂解析的时间必须充足。一般采样后的药用炭管在4℃条件下可以保存1周。
气相色谱法测定芳香烃类化合物的检出限、最低检出浓度(以采样1.5L空气样品计),测定范围、相对标准偏差、穿透容量(100mg药用炭)和解吸效率。
4.电化学法
离子选择性电极法,离子选择性电极是能正确测定溶液中特定离子活度的电极。它主要由膜、内参比液和内参比电极3部分组成。离子选择性电极配合参比极同时连接上电位差计,能测定多种离子浓度,这种测定方法叫离子电极法。
氟离子选择性电极法主要用于工作场所空气中氟化物的测定。是以氟离子选择性电极法为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,置于试液中组成原电池,此电池产生的电位差与被测溶液的氟离子浓度有关,它们之间的关系符合能斯特方程。注意事项:溶液的pH应控制在5~8之间,测定要在同一温度下进行。装样品的烧杯要用塑料烧杯。标准曲线的绘制采用浓度对数与电位值绘制。氟离子选择性电极法的检出限为1μg,最低检出浓度为0.013mg/m3(以采集75L空气样品计)。线性范围1~100μg,平均相对标准偏差为4.6%。本法的平均采样效率96%。
二、环境有毒、有害因素的相关实验
环境的含义很广泛,卫生部门更关注与人体健康有密切关系的环境因素,随着城市化发展和第三产业的比例增加以及居民生活方式的改变,人们每天在室内的时间要占70%~80%以上,室内空气质量显得尤为重要。环境有毒有害因素包括公共场所和室内空气两大部分。
(一)基本理论
1.环境空气样品的特点
(1)空气的流动性大,受温度、风向、风速的影响易流动扩散,因此空气中的污染物浓度变化是非常明显的,不同地点浓度相差很大,同一地点不同时间也相差很大。对空气的采样影响很大,在设计采样方案时,选择合适采样点和采样时间才能得到有代表性的样品。
(2)空气的可压缩性,气体分子间距离较大,分子间作用力很小,温度和压力变化都会改变气体的体积。空气采样体积受此影响较大,为克服气体体积的随意性,规定了气体的标准体积,我国规定的气体标准状况是温度为0℃,大气压为1.013×105Pa。
(3)环境空气中污染物种类多,浓度底。环境空气中污染物来源广,有自然现象产生,有人类活动产生,有工业生产产生,也有污染物之间反应产生的二次污染物,这些污染物包括了有机和无机化合物,包括了易挥发性化合物和难挥发性化合物,包括对人畜毒性较大和毒性较小的化合物。室内和室外空气相互流动,特别是室内空气受室外的影响较大。环境空气污染物存在浓度底,要选择高灵敏度的检测方法;被测物与共存物浓度水平相近,测定时要考虑干扰物的排除。
(二)基本知识
1.气体体积与温度和压力的关系
P1V1/T1=P2V2/T2=P0V0/T0。式中:P:气体压力,Pa;P0:标准状况气体压力,Pa;V:气体体积,m3;V0:标准状况下气体体积,m3;T:气体绝对温度,K;T0:标准状况下气体绝对温度,K。
2.阿伏伽德罗定律
在相同温度和压力下,等体积的任何气体,会有相同的分子数;同样,在相同条件下,含有相同分子数的任何气体,必然占有相同的体积。
3.气体扩散定律
在相同温度和相同压力下,气体扩散速度和分子量平方根成反比。
4.分配定律
在一定温度下,一种溶质分配在互不相溶的两种溶剂中,两相中的溶质的浓度比为一常数。K=Ca/Cb
式中:K:分配系数;Ca:溶质在溶剂a中的浓度;Cb:溶质在溶剂b中的浓度。
5.费克斯第一定律
M=-DA(1/L)(Cb-Ca)t
式中:M:扩散质量;D:扩散系数(式中负号表示从高浓度向低浓度扩散);A:扩散面积;L:扩散距离(a、b两点距离);Ca:扩散始点a浓度;Cb:扩散终点b浓度;t:时间。
6.空气中污染物存在状态
(1)气态:在常温下是气态的污染物,以分子状态分散到空气中形成均相混合物。如:CO、CO2等。
(2)蒸汽:常温下是液体或固体的污染物,因其挥发性较大或沸点较低,在空气中以分子状态分散到空气中形成均相混合物。如:苯、甲苯、汞等。气体和蒸汽都是以分子状态分散在空气中,它们随空气流动的方向和速度是相等的,在静止空气中它们的扩散与它们的比重有关,比重小于空气者有上升趋势,相反,比重大于空气者有下降趋势。
(3)颗粒物和气溶胶:常温下是液体或固体的污染物,逸散到空气中仍以液体或固体微小颗粒形式悬浮在空气中,无论是液态颗粒物还是固态颗粒物,它们悬浮在空气中形成的非均相分散体系称之为气溶胶。
(三)基本技能
1.常见气体的检测
(1)一氧化碳:可以用气体滤波相关红外线气体吸收一氧化碳分析仪进行检测。当水蒸气在空气中含量较高时,可干扰测定;空气中灰尘对光有吸收和散射作用而产生干扰。测量时,进气口加滤膜和无水氯化钙干燥管祛除干扰。
(2)二氧化碳:可以用不分光红外线气体吸收二氧化碳分析仪进行检测。一氧化碳和水蒸气对测定可以产生干扰。
(3)氮氧化物:采用盐酸萘乙二胺法,空气中的氮氧化物主要是二氧化氮和一氧化氮,汽车尾气是氮氧化物的重要来源。
(4)二氧化硫:采用盐酸恩波副品红分光光度法,二氧化硫主要来自煤和油料燃烧过程,含硫成分氧化产生,它是环境空气污染监测的必测项目。对黏膜有刺激作用。盐酸恩波副品红试剂的纯度对空白值影响很大,如果空白值过大,必须提纯试剂。显色温度、显色时间、放置稳定时间对方法的精密度有明显影响,必须按照方法给出的条件严格操作,才能得到满意的精密度。
(5)氨:氨主要来源于生物废弃物,理发店烫发水含有氨。氨对眼睛有刺激作用。一般采用靛酚蓝分光光度法进行检测。靛酚蓝分光光度法灵敏度高、显色较稳定,干扰少,但对操作条件要求严格,蒸馏水和试剂空白都要求很低,蒸馏水要预先用试剂检验合格才能使用。
(6)硫化氢:采用亚甲蓝分光光度法,硫化氢是空气中常见的污染物,有臭鸡蛋味。显色后加磷酸氢二钠的作用是排除三氯化铁的颜色。硫化钠的水溶液极不稳定,标准溶液必须每次新配,标定后立即稀释做标准曲线。采样后的样品要置于暗处,6小时内显色。
(7)臭氧:主要来源于光学烟雾,室内一些设备有高压放电或紫外灯也会产生臭氧。主要检测方法有紫外线气体吸收臭氧分析仪、靛蓝二磺酸钠分光光度法。靛蓝二磺酸钠分光光度法采样使用的是2只大型气泡吸收管串联,避光采样,采样体积20L,如果第1只管褪色60%,立即停止采样。
(8)甲醛:是室内空气主要污染物之一,来源于装潢材料人工板材、黏合剂等,接触甲醛首先感觉是眼睛、喉咙等部位黏膜有强刺激感。检测方法有:AHMT分光光度法、酚试剂分光光度法。酚试剂分光光度法测定甲醛显色反应的pH范围3~7,最佳pH范围4~5,室温低于15℃显色不完全,20~35℃15分钟显色完全,放置4小时稳定不变,最好在25℃水浴中操作。硫酸铁铵用量不宜过多,否则空白管吸光度增高,用0.4ml10g/L硫酸铁铵为好。
2.挥发性有机物的测量
挥发性有机物包括苯、甲苯、二甲苯、卤代烃等均可采用气相色谱法进行检测。
3.总悬浮颗粒物和可吸入颗粒物
可吸入颗粒物易随人体呼吸进入呼吸道和肺部,对人体健康有影响,室内空气质量标准规定可吸入颗粒物浓度为0.15mg/m3,公共场所卫生标准中不同场所分别是0.15mg/m3、0.20mg/m3、0.25mg/m3。
4.多环芳烃
代表物化合物是苯并芘,有强致癌性,室内空气中多环芳烃主要来源于有机物燃烧和香烟燃烧,室内空气质量标准中苯并芘浓度为1ng/m3。采用高效液相色谱法进行检测。高效液相色谱的操作及注意事项见食品、保健品、化妆品、涉水产品的安全性检测基本技能高效液相色谱法操作部分。
5.金属元素的测定
(1)铅:存在普遍,不同铅化合物毒性不同,氧化铅溶于水,毒性较大。环境空气质量标准规定铅浓度为0.0015mg/m3。主要检测方法有双硫腙分光光度法、原子吸收光度法。
双硫腙分光光度法测定金属有单色法和混色法,单色法是将混色法中过量的双硫腙试剂用******-氨水洗去,只显现双硫腙-金属络合物的颜色,提高分辨率。双硫腙是一种通用螯合剂,能与多种金属反应,反应是在不同酸度下进行的,控制反应时溶液的pH,便可做到选择性测定的目的,铅与双硫腙反应在pH8.5~11,用氨水调节;镉与双硫腙反应在强碱性,用氢氧化钠调节;锌与双硫腙反应在pH4.0~5.5,用乙酸盐调节。双硫腙、柠檬酸铵试剂含铅,使空白升高,要提纯后使用。
(2)汞:二******是有毒试剂,操作时要小心。采用冷原子吸收光度法测定。二******是有毒试剂,操作时要小心。盐酸羟胺还原********时产生氯气,必须充分摇匀,静止数分钟后,待氯气逸出后,再加氯化亚锡。汞蒸汽发生受载气流量、温度、溶液酸度和体积等因素影响,必须使样品溶液的操作条件与标准溶液的条件完全一致,才能获得满意的精密度。
第二节 与健康相关的物品有毒、有害因素的检测
一、饮用水水质分析
(一)基本理论
1.精密度
是指用同一检验方法在规定条件下,对均匀稳定的样品进行多次重复检验所得测定结果的一致程度。用标准差或相对标准差表示。精密度可以分为实验室内精密度和实验室间精密度。实验室内精密度又可以分为批内精密度和批间精密度。
2.准确度
是指测定值和真值之间的符合程度。一种分析方法或分析系统的准确度,是反映该方法或该测量系统存在的系统误差或随机误差的综合指标,它决定这一分析结果的可靠性。准确度用绝对误差或相对误差来表示。可以通过检测标准物质和测定加标回收率等方法来表示。
3.准确称取 系指用精密天平进行的称量操作,其感量为0.0001g。
4.恒重 系指在规定的条件下,连续2次干燥或灼烧后称定的质量差异不超过规定的范围。
5.定容 容量瓶中用纯水或其他溶液稀释至刻度的操作。
6.空白试验 系指除不加样品外,采用完全相同的分析步骤、试剂和用量,进行平行操作所得到的记录。用于扣除样品中试剂本底和计算检验方法的检出限。
7.检验方法的选择 标准方法如果有2个或2个以上的检验方法时,可根据所具备的条件选择使用,以第1方法为仲裁法。
8.最低检测质量 方法能够准确测定的最低质量。
9.最低检测质量浓度 最低检测质量所对应的浓度。
10.试剂的要求及溶液浓度的基本表示方法
(1)检验方法中所用的纯水,未注明其他要求外,系指蒸馏水或去离子水。
(2)检验方法中所用的试剂,未注明其他要求外,系指分析纯。
(3)液体的滴:系指蒸馏水自标准滴管流下的一滴的量,在20℃时20滴相当于1ml。
(4)溶液浓度表示方法:物质B的浓度,是物质B的物质的量除以混合物的体积,通常单位:mol/L。物质B的质量浓度,是物质B的物质的质量除以混合物的体积,通常单位:g/L,mg/L,μg/ml等。物质B的质量分数,是物质B的物质的质量与混合物的质量的比,可以用%表示浓度值。物质B的体积分数,是物质B的物质的体积除以混合物的体积,可以用%表示浓度值。体积比浓度,是两种液体分别以V与V体积相混。凡未注明溶剂名称时,均指纯水。
(二)基本知识
1.仪器设备要求
(1)玻璃量器:如滴定管、移液管、容量瓶等在使用前均应按照国家有关规定及规程进行检定校正或者自校。检定周期为3年。玻璃量器和玻璃器皿必须彻底洗净后才能使用。
(2)控温设备:检验方法所使用的马弗炉、恒温干燥箱、恒温水浴锅等均应按照国家有关规定及规程进行检定校正。检定周期为2年。
(4)共存离子的干扰和消除 (3)
(3)测量仪器:天平、酸度计、温度计、分光光度计、色谱仪等均应按照国家有关规定及规程进行检定校正。天平、酸度计、分光光度计检定周期为1年,色谱仪检定周期为2年,温度计检定周期为3年。
2.实验用水 检验中所使用的水均为纯水。同时实验用水应符合GB/T6682的规定,尤其配制试液时所用纯水应与试剂的纯度大致相当。
超痕量分析时使用一级用水。对高灵敏微量分析使用二级用水。三级水用于一般化学分析。由于纯水贮存期间,可能会受到实验室空气中CO2、NH3、微生物等污染,因此,一级用水应在使用前新鲜制备,二级水、三级水贮存时间不易过长。
3.玻璃仪器与洗涤
(1)配制标准色列时,需使用成套的比色管,各管内径与分度高低应该一致,必要时应对体积进行校正。
(2)玻璃器皿必须彻底洗净后才能使用。玻璃仪器的洗涤可先用自来水浸泡和冲洗,再用洗涤液浸泡洗涤,然后用自来水冲洗干净,最后用纯水淋洗3次。洗净后的器皿内壁应能均匀被水润湿,如果发现有小水珠或不沾水的地方,说明容器内壁上有油垢,应重新洗涤。
(3)洗涤液的配制和使用。重铬酸钾洗涤液:取100g工业用重铬酸钾经研磨后于烧杯中加入100ml水,沿烧杯壁加入浓硫酸,开始加入硫酸时有红色沉淀析出,加硫酸至沉淀刚好溶解为止。洗涤液是一种很强的氧化剂,但作用缓慢。用铬酸洗涤过的器皿,要用自来水充分清洗,一般要冲洗7~10次,最后用纯水淋洗3次。
洗涤液应储存于具磨口瓶塞的玻璃瓶中,以免吸收水分,用后仍可倒回瓶中。多次使用后洗涤液中铬酸被还原变为绿褐色,不再具氧化性,不能再用。
肥皂液、碱液及合成洗涤液可用于洗涤油脂类有机物。氢氧化钾酒精溶液(100g/L)适用于洗涤油垢、树脂等。酸性草酸或酸性羟胺洗涤液适用于洗涤氧化性物质。
硝酸溶液:测定金属离子时需用不同浓度的硝酸溶液[通常(1+9)]。洗涤玻璃仪器时应防止受到新的污染,如测铁所用的玻璃仪器不能用铁丝柄毛刷,可用塑料棒包裹以泡沫塑料刷洗,测铁、锌等用的玻璃仪器用酸洗后不能再用自来水冲洗;测氨和碘化物用的玻璃仪器洗净后应浸泡在纯水中。
4.标准溶液有效期
(1)标准滴定溶液:标准滴定溶液常温保存,有效期为2个月,标准滴定溶液的浓度≤0.02mol/L时,应在临用前稀释配制。
(2)农兽药标准溶液:用于农兽药残留检测的标准溶液一般配制成浓度为0.5~1mg/ml的标准储备液,保存在0℃左右冰箱中,有效期为6个月;稀释成浓度为0.5~1μg/ml或适当浓度的标准工作液,保存在0℃~5℃的冰箱中,有效期为2~3周。
(3)元素标准溶液:一般配制成浓度为100μg/ml的标准储备液,保存在0~5℃的冰箱中,有效期为6个月;稀释成浓度为1~10μg/ml或适当浓度的标准工作液,保存在0~5℃的冰箱中,有效期为1个月。
(三)基本技能
根据待测物质的性质,其检测方法可以分为以下8类。
1.感官检测项目
(1)色度:以1mg/L铂产生的所具有的颜色作为1度。水样不经稀释,本法的最低检测色度为5度。测定注意事项:标准系列和样品测定的比色管应是一套的,避免比色管颜色带来的干扰,测定前必须将水样中悬浮物去除,稀释样品必须使用无色度水。
(2)肉眼可见物:一般用6个级别来报告。
2.分光光度法
(1)挥发酚类
①原理。在pH10.0±0.2和有氧化剂铁******存在的溶液中,酚与4-氨基安替比林形成红色的安替比林染料,用****萃取后比色定量。
②样品处理。取250ml水样,置于500ml蒸馏瓶中。以甲基橙为指示剂用硫酸溶液调pH4.0以下,加5.0ml硫酸铜溶液及数粒沸石,加热蒸馏。待蒸馏出总体积的90%左右,停止蒸馏。稍冷,向蒸馏瓶中加入25ml纯水,继续蒸馏,直到收集250ml馏出液为止。将水样馏出液全部转入500ml分液漏斗中,向分液漏斗中加入2ml氨水-氯化物缓冲液,混匀。再加1.5ml4-氨基安替比林溶液,摇匀,最后加入1.5ml铁******溶液,充分混匀,准确静置10分钟,加入10.0ml****,振摇2分钟,静置分层。在分液漏斗颈部塞入干燥的脱脂棉将****萃取液缓慢放入干燥比色管中,用分光光度计,于460nm波长,用2cm比色皿,以****为参比,测量吸光度。同时做标准系列。样品的吸光度为A,其挥发酚含量为m(μg)。
③结果计算。ρ挥发酚(以苯酚计)mg/L=m/V。ρ挥发酚(以苯酚计):水样中挥发酚(以苯酚计)的质量浓度,mg/L;m:水样中挥发酚(以苯酚计)的质量,μg;V水样体积,ml。本法最低检测质量为0.5μg,若取水样250ml测定,则最低检测质量浓度为0.002mg/L。
测定过程中氨水-氯化物缓冲液、4-氨基安替比林溶液、铁******溶液的加入顺序不能颠倒。铁******溶液加入体积在0.1ml对测定影响不显著,但加入后放置时间必须严格控制,即空白管、标准、样品管加入铁******溶液后放置的时间必须一致。4-氨基安替比林溶液加入量也必须准确,因影响空白值。用4-氨基安替比林比色法测定饮用水中酚,试剂的纯度非常重要,主要影响空白值,空白吸光度在0.1A以下,测定结果较好,空白吸光度达到0.2~0.3A时,影响灵敏度和重现性,应更换试剂重新配制。
(2)阴离子合成洗涤剂
①测定原理。亚甲蓝染料在水溶液中与阴离子合成洗涤剂形成易溶于有机溶剂萃取的蓝色化合物。未反应的亚甲蓝则仍留在水溶液中。根据有机相蓝色的强度,测定阴离子合成洗涤剂的含量。
②样品处理。取水样50ml,置于125ml分液漏斗中,加3滴酚酞溶液,逐滴加入氢氧化钠溶液,使水样呈碱性。然后再逐滴加入硫酸溶液,使红色刚褪去。加入5ml****及10ml亚甲蓝溶液,猛烈振摇半分钟,放置分层。将****相放入第二套分液漏斗中,向第二套分液漏斗中加入25ml洗涤液,猛烈振摇半分钟,放置分层。在分液漏斗颈管内,塞入少许脱脂棉,将****缓慢放于25ml比色管中。再加5ml****于分液漏斗中,振摇并放置分层后,合并****相于25ml比色管中,同样再操作一次。最后用****稀释到刻度。同时作标准系列。于650nm波长,用3cm比色皿,以****作参比,测量吸光度。样品的吸光度为A,样品中阴离子合成洗涤剂含量为m(μg)。
③结果计算。ρ(ABS)=m/V
m:样品中阴离子合成洗涤剂含量为m(μg),V:测定用样品体积(ml)。本法用十二烷基苯磺酸钠作为标准,最低检测质量为5μg,若取水样100ml测定,则最低检测质量浓度为0.050mg/L。测定自来水时必须注意余氯干扰,应先测余氯,按1mg余氯加1ml10g/L亚硫酸氢钠溶液来消除干扰。
(3)******:测定原理在pH7.0的溶液重,用氯氨T将******转化成氯化氰,再与异烟酸-吡唑酮作用,生成蓝色染料。与638nm波长,用3cm比色皿测定吸光度。多数******在水中不稳定,水样采集后应加NaOH,使pH>12,4℃保存,尽快测定。硫离子引起的负干扰和硫氰酸根引起的正干扰多可以通过蒸馏来消除。在收集时,应注意冷凝管下端要插入吸收液液面以下,并控制蒸馏速度为每分钟2~3ml,使吸收完全。由于氯氨T溶液中氯氨T极其容易分解,所以每次试验必须重新配制。
(4)铁、锰、铝、铬等金属的测定:由于自来水中存在微量的金属离子,所以测定铁、锰、铝、铬等金属元素的器皿必须经过酸浸泡处理,测定铁的玻璃器皿清洗时,不能用带铁丝的刷子;测定铬的玻璃器皿不能用铬酸洗涤液浸泡。
①铁在pH3~9条件下,低铁离子与二氮杂菲生成稳定的橙色络合物,在波长510nm处有最大光吸收。二氮杂菲过量时,控制溶液在pH2.9~3.5,可使显色加快。锌超过铁的10倍时有干扰。铋、镉、汞、银可与二氮杂菲试剂产生浑浊。乙酸铵试剂中可能含有微量铁,故缓冲液的加入量要准确一致。
②锰在硝酸银存在下,锰被过硫酸铵氧化成紫红色的高锰酸盐,其颜色的深度和锰的含量成正比。在波长530nm处有最大光吸收。如果水样中有机物较多,可多加过硫酸铵,并延长加热时间。过硫酸铵在干燥时较为稳定,水溶液或受潮的固体容易分解,常因此试剂分解而使实验失败,应该注意。
③铬在酸性溶液中,六价铬与二苯碳酰二肼作用生成紫红色可溶性络合物,在波长540nm下比色测定。已经发毛的玻璃容器盛放水样,由于吸附可造成测定结果偏低。应尽快分析,最好当天检测。测铬的水样不能加酸保存,只能在中性或弱酸性条件下保存,本方法只适用于较清洁水中六价铬的测定。铬与二苯碳酰二肼反应时酸度、温度和放置时间对显色有影响。
3.原子光谱法
(1)原子吸收分光光度法:可以测定铜、锌、铅、镉、银等金属元素。由于自来水中存在微量的金属离子,所以测定铜、锌、铅、镉、银等金属元素的玻璃器皿必须经过酸浸泡处理。对于含量较高的金属元素,如铜、锌等可以用火焰原子吸收分光光度法,澄清水样可以直接进行测定,悬浮物较多的水样,分析前需酸化并消化有机物,一般用硝酸消化有机物。对于含量较低的金属元素,如铅、镉等可以用石墨炉原子吸收分光光度法,澄清水样可以直接进行测定,悬浮物较多的水样,分析前需酸化并消化有机物,一般用硝酸消化有机物。同时需要加入不同的基体改进剂,铅的基体改进剂为磷酸二氢铵、硝酸镁,镉的基体改进剂为磷酸二氢铵。
(2)原子荧光光谱法
①荧光强度与溶液浓度的关系。荧光光度法是测定荧光物质吸收了激发光后发射出的荧光,荧光向各个方向发射,为了避免激发光的影响,选择在与激发光成一定角度的方向上测定,通常为90℃。对某一荧光物质,当测定条件一定时,荧光强度F=KC,K为常数,C为溶液中的荧光物质的浓度,这是定量分析的基础。
②影响荧光物质的因素。物质结构:荧光物质的分子一般都具有共轭双键。溶剂的影响:能影响荧光效率,从而改变荧光强度。溶液的浓度:荧光强度与溶液浓度呈线性关系只限于很稀的溶液。溶液的酸度:具有酸性或碱性取代基的芳香族化合物的荧光光谱和荧光效率常与溶液的酸度有关。对金属离子与有机试剂形成的荧光物质,溶液酸度会影响荧光性质。温度:对荧光强度有显著的影响,一般荧光效率随温度的减低而增加。时间:有些荧光配合物的形成需要一定时间。
③共存物质的干扰。荧光的熄灭:荧光分子与共存物作用,使荧光强度显著下降的现象,叫荧光的熄灭。卤素离子、重金属离子、氧分子、硝基化合物等称为荧光熄灭剂。共存物产生荧光。散射光的影响。
④原子荧光光谱法。可以测定砷、汞、硒等元素。其原理是在酸性介质中,硼氢化钾将待测元素转化成氢化物。以氩气作载气将氢化物导入石英炉原子化器中进行原子化。以待测元素特种空心阴极灯作激发光源,使待测元素原子发出荧光,荧光强度在一定范围内与待测元素的含量成正比。原子荧光光谱仪的使用:打开灯盖,将待测元素的空心阴极灯插头仔细插入灯座。在载流槽中加入5%硝酸溶液。开启氩气气瓶,使次级压力为0.2~0.3MPA。在确认电源后,开启微机、顺序注射系统、原子荧光光度计主机电源。当微机进入WindowsXP后,运行AFS-930操作软件。
(4)共存离子的干扰和消除 (4)
将调光器放在石英炉原子化器上,调节原子化器高度旋钮,使调光器侧面十字线中心与光电倍增管光阑中心位置一致(目测),然后分别将棱镜侧面对准A、B灯源,从棱镜上部观测阴极灯光斑,用灯位调整钮调节灯位,使光斑十字中心对准,取下调光器,将原子化器调到适当高度(推荐值8mm)。点燃点火炉丝,预热30分钟。准备好标准系列及样品,按软件操作进行测量。在测试结束后。在空白溶液杯和还原剂容器内加入蒸馏水,在顺序注射系统页面运行仪器清洗程序。关闭载气,并打开压块,放松泵管。原子荧光光谱仪的维护:自动进样器维护注意各泵管有无泄漏及压扁,向泵管和压块滴加硅油或更换导管。检查各气路有无泄漏,防止漏气。清除原子化器炉丝上的残渣,炉丝损坏需及时更换。实验前调节好灯位置,使辐射光准确通过原子化器上方,以提高灵敏度和准确度。每次实验结束后,用纯水进行管路清洗,排出管路中酸性或碱性试剂,使仪器处于良好状态中。
4.色谱法
(1)离子色谱法:生活饮用水中硫酸盐、氯化物、硝酸盐、氟化物等的检测通常使用离子色谱法进行测定。其准确度和精密度较好。
①测定原理。水样中待测阴离子随碳酸盐-重碳酸盐淋洗液进入离子交换柱,根据分离柱对各阴离子的不同亲和度进行分离,已分离的阴离子流经阳离子交换柱或抑制器系统转换成具有高电导度的强酸,淋洗液则转化为弱电导度的碳酸。由电导检测器测量各阴离子组分的电导率,以相对保留时间和峰面积定性和定量。
②离子色谱仪的使用。检查流动相的量至少够本次试验使用。打开氮气阀门,调至0.2~0.3MPA。打开离子色谱仪电源。对淋洗液加压,开泵,接通“SRS”电源,屏幕闪出设置的电流值。确认流动相流速是否正常,调节流速时,拉出泵前部位的旋钮。等待系统平衡15~20分钟,屏幕显示背景电导值,按“AUTO
OFFSET”键将其补偿至零。观察基线情况,正常后进标样或样品。试验结束后用流动相冲洗色谱柱一段时间后关机。为了防止保护柱和分离柱系统堵塞,将水样经0.2μm滤膜过滤除去浑浊物。为了防止高浓度钙、镁离子在流动相中沉淀,可将水样先经过强酸性阳离子交换树脂后,再经0.2μm滤膜。对含有机物水样可先经过C18柱过滤除去。
(2)气相色谱法:生活饮用水中大多数有机污染物如挥发性卤代烃、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯,氯苯类化合物、有机磷农药、有机氯农药等检测通常使用气相色谱法进行测定。样品浓缩(分离)的方法有:有机溶剂萃取、固相萃取、固相微萃取、气相萃取(顶空技术),通过以上的萃取方法可以得到基体较为简单的样品,适合气相色谱法进行测定。气相色谱法进行测定常用的有火焰光度检测器、氮磷检测器、氢火焰检测器等。色谱柱和检测器的选择是气相色谱法测定的关键,我们必须根据待测物的性质来正确选择检测器。通常测定有机磷类农药常用的检测器为火焰光度检测器和氮磷检测器,测定有机氯用ECD检测器,苯及苯系物用氢火焰检测器。
5.电化学法
(1)pH的测定的原理:以玻璃电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,置于试液中组成原电池,此电池产生的电位差与被测溶液的pH有关,它们之间的关系符合能斯特方程:E=K+0.0591pH(25℃),在25℃时当溶液pH改变1个单位时,其对应的电位差改变59.1mV。pH可在仪器上直接读出。用本法测定的pH可准确到0.01。
(2)酸度计的使用:打开仪器电源,选择pH测定挡,用温度计测定待测液温度,仪器“温补”同温度值,旋温补钮与待测液一致。将斜率电位向顺时针方向旋足。标定:用电极插入已知pH的“中性”混合磷酸盐标准缓冲液中,使仪器显示值同已知标准缓冲液的pH。(按“定位”按钮)校正:将pH电极插入“酸性”邻苯二甲酸氢钾溶液中,用手逆时旋斜率至仪器显示4.00。可反复“标定”“校正”步骤,使仪器斜率与电极斜率一致。溶液温度与缓冲液一致,将电极插入未知溶液中,此时仪器显示被测溶液的pH。测试完毕,用纯水冲洗电极,用干净纸拭干。关闭电源。
(3)操作注意事项:新使用或长期不用的电极使用前应在纯水中活化24小时以上。必须注意电极和球泡间是否有气泡,如有则必须除掉,以防止短路。甘汞电极使用时,应将上端加液孔的橡皮塞去除,同时保持******溶液中应保留少量的******晶体。温度对测定pH有两种影响,即电极本身的电位随温度变化而改变,水样的电离作用也随温度而变化,故在报告结果时应注明测定时水样的温度。pH>9的溶液,应使用高碱玻璃电极。
6.容量分析
(1)总硬度
①测定原理。本法水样中钙、镁离子和铬黑T指示剂形成紫红色螯合物。当pH=10时,EDTA先与钙离子、再与镁离子形成螯合物,滴定终点,呈现铬黑T指示剂的纯蓝色。
②样品处理。吸取50.0ml水样,置于150ml锥形瓶中,加2ml缓冲溶液,5滴铬黑T指示剂,立即用Na2EDTA标准溶液(0.0100mol/L)滴定至溶液从紫红色成为不变的天蓝色为止,同时做空白试验,记录用量。若水样中含有金属干扰离子,使滴定终点延迟或颜色发暗,可另取水样,加入0.5ml盐酸羟胺及1ml硫化钠溶液再行滴定。水样中钙、镁含量较大时,预先酸化水样,并加热除去二氧化碳,以防碱化后生成碳酸盐沉淀,滴定时不易转化。水样中含悬浮性或胶体有机物可影响终点的观察。可预先将水样蒸干并于550℃灰化,用纯水溶解残渣后再行测定。
③结果计算。
X=(V1-V0)×C×100.09×1000V
式中:X:总硬度(以CaCO3计),mg/L;V0:空白滴定所消耗Na2EDTA标准溶液滴定的体积,ml;V1:滴定中消耗Na2EDTA标准溶液滴定的体积,ml;C:Na2EDTA标准溶液的浓度,mol/L;
V:水样体积,ml;100.09:与1.0ml Na2EDTA标准溶液(Na2EDTA浓度1.000摩尔每升)相当的以mg表示的总硬度((以CaCO3计)。
本法最低检测质量为0.05mg,若取水样50ml测定,则最低检测质量浓度为1.0mg/L。本法主要干扰元素铁、锰、铝、铜等金属离子能使指示剂褪色,或终点不明显。硫化钠及******可掩蔽重金属干扰,盐酸羟胺可使高铁离子及高锰离子还原为低价离子而消除干扰。滴定pH以10为宜。在测定大批样品时,应逐个加入缓冲溶液并立即测定。
(2)耗氧量(酸性********滴定法)
①测定原理。********在酸性溶液中将还原性物质氧化,过量的********用草酸还原,根据********消耗量以氧(O2)表示。测定前必须对三角瓶进行预先处理,处理方法是:向250ml三角瓶内加50ml纯水,再加入1ml(1+3)硫酸及少量********溶液。加热煮沸数分钟,取下三角瓶用草酸钠溶液滴定至微红色,将溶液倾出。
②样品测定,取一定量充分混匀的水样,置于上述处理过的三角瓶中。加入5ml(1+3)硫酸溶液。用滴定管加入10.00ml0.0100mol/L********溶液。将三角瓶放入沸腾的水浴锅中,准确放置30分钟。如加热过程中红色明显减退,须将水样稀释重做。取下三角瓶,趁热加入10.00ml0.010 0mol/L草酸钠溶液,充分振摇,使红色褪尽。再于白色背景上,自滴定管加入0.0100mol/L********溶液,至溶液呈微红色即为终点。记录用量。向滴定至终点的水样中,趁热(70~80℃)加入10.00ml0.010 0mol/L草酸钠溶液。立即用0.0100mol/L********溶液滴定至微红色,记录用量。
③结果计算。耗氧量(O2,mg/L)=[(10+V1)×K-10]×0.8
式中V1:滴定水样所消耗的********溶液的体积,单位为毫升(ml),K:********溶液浓度校正系数,K=10/V2,V2:校正试验时所消耗的********溶液的体积,单位为毫升(ml)。
本法适用于氯化物质量浓度低于300mg/L(以Cl-计)的生活饮用水及其水源水的耗氧量。最低检测质量浓度(取100ml水样时)为0.05mg/L,最高可测定耗氧量为5.0mg/L(以O2计)。
对三角瓶进行预先处理的目的是祛除三角瓶可能残存的氧化物,以消除其对检测结果的干扰。K值测定的意义在于校准********、草酸钠溶液浓度差异带来的影响。
7.称量法
(1)溶解性总固体:水样经过过滤并在一定温度下烘烤后,所得到的固体残渣为溶解性总固体,包括不易挥发的可溶性盐类及少量有机物和能通过滤器的不溶解微粒、微生物等。烘烤溶解性总固体使用的温度有两种。通常情况下当水样中溶解性总固体小于1000mg/L时应使用105℃±3℃烘烤。在此温度下,保留了矿物质含有的结晶水和部分吸着水,重碳酸盐将转化为碳酸盐,而有机物挥发逸失甚少。当水溶解性总固体大于1000mg/L时应采用180℃±3℃烘烤。在此温度下,矿物质中含有的吸着水都可除去,可能存留某些结晶水,有机物挥发逸失,但不能完全分解,中碳酸盐均转变为碳酸盐,部分碳酸盐可能分解为氧化物及碱式盐。
(2)天平的使用:接通电源,预热1小时后方可开启显示器进行操作使用。按“ON”键,待仪器稳定显示读数为“0.0000g”后进行称量,待显示读数稳定后读数,即容器质量。按“TAR”键,显示消除,随即出现全零状态,容器质量显示值已消除,即去皮重。容器中加入所需称量的物质,显示读数稳定后读数,即所称物质的质量。称量结束,按“OFF”键。若要较长时间不使用天平,应拔去电源线。
8.平行双样法
(1)测定率的要求:每批次试样随机抽取10%~20%的样品进行平行双样测定。若样品数量较少时,应增加平行双样测定比例。
(2)加标回收分析:在测定样品时,于样品中加入一定量的标准物质进行测定,将测定结果扣除样品的测定结果,计算回收率。加标回收分析在一定程度上反映测定结果的准确度。在实际应用时应注意加标物质的形态、加标量和样品基体。每批相同基体类型的样品应随机抽取10%~20%的样品进行加标回收分析。加标量一般控制在加标后待测物质的总量不超过其方法的检测范围为佳。
(3)回收率的计算:P=μa-μb×100%m
P:回收率,%;μa:加标水样测定值;μb:原水样测定值;m:加入标准的质量。
标准参考物(或质控样)对比分析:标准参考物是一种或多种经确定了高稳定度的物理、化学和计量学特征,并经正式批准可作为标准使用,以便用来校准测量器具、评价分析方法或材料赋值的物质或材料,用于评价测量方法和测量结果的准确度。采用标准参考物(或质控样)和样品同步测定,将测定结果与标准样品的保证值相比较,以评价其准确度和检查实验室内(或个人)是否存在系统误差。
不同方法对比分析:对同一样品采用具有可比性的不同分析方法进行测定,若测定结果一致,表明分析质量可靠。
二、食品、保健品、化妆品、涉水产品的安全性检测
(一)基本理论
化妆品是指以涂搽、喷洒或者其他类似的方法,散布于人体表面任何部位(皮肤、毛发、指甲、口唇等),以达到清洁、消除不良气味、护肤、美容和修饰目的的日用化学品。
保健食品系指表明具有特定保健功能的食品。即适宜于特定人群食用,具有调节机体功能,不以治疗疾病为目的食品。
涉水产品是指涉及饮用水卫生安全的产品,其含义是凡在饮用水生产和供水过程中与饮用水接触的连接止水材料、塑料及有机合成管材、管件、防护涂料、水处理剂、除垢剂、水质处理器及其他材料和化学物质。
水质处理器(材料)是指一般净水器、特殊净水器(除氟、除砷、软化水器)、纯水器(离子交换、电渗析、蒸馏水、反渗透水器)、矿化水器、各种水处理材料(混凝剂、助凝剂、灭藻剂以及其他饮用水处理剂)、除垢剂。
(二)基本知识
1.酸碱指示剂
是一种有机酸或弱碱,溶液中pH的改变会引起指示剂分子结构的改变,从而发生颜色的变化。每一种指示剂有一定的变色范围,因此,可根据指示剂颜色的变化确定溶液的pH。
2.缓冲溶液
其组成中必须具有抗酸成分和抗碱成分,且两种成分之间必须存在化学平衡通常把这两种成分称为缓冲对或缓冲系。实验得知凡是弱酸和它的强碱盐或弱碱和它的强酸盐,以及多元酸式盐和其对应的次级盐,都可作为缓冲对。根据缓冲对的组成不同,缓冲溶液有3种类型。弱酸及其对应的盐:如醋酸与醋酸钠,碳酸与碳酸氢钠;弱碱及其对应的盐:如氨水与氯化铵;多元酸的酸式盐及其对应的次级盐:如碳酸氢钠与碳酸钠、磷酸二氢钠与磷酸氢二钠。
3.溶度积
(4)共存离子的干扰和消除 (5)
在一定的温度下,用难溶的电解质氯化银配成饱和溶液时,溶液中未溶解的固态氯化银和溶液中的银离子氯离子存在一个溶解与沉淀的平衡,简称沉淀平衡。
溶解 AgCl(固) ≒ Ag++Cl-沉淀
这是一个动态平衡,平衡时的溶液是饱和溶液,达到溶解沉淀时,服从化学平衡规律。即Ki=[ Ag+][Cl-][AgCl]一定温度下,Ki是常数,氯化银是固体,也可以看成常数。所以Ki*[AgCl]也为常数,用Ksp表示。
Ksp=[Ag+][Cl-] Ksp表示难溶电解质饱和溶液中,有关离子浓度的乘积在一定温度下是个常数。它的大小与物质溶解度有关,因而称为溶度积常数,简称溶度积。
4. 氧化还原反应
有化合价改变的反应,都是氧化还原反应。化合价改变的实质是得失电子。因此,从得失电子的观点看,物质失去电子的反应,叫氧化反应;物质得到电子的反应,叫做还原反应。在一个化学反应中,当某一物质失去电子时,必然有另一物质得到电子,即物质间发生了电子的转移,所以氧化反应与还原反应总是同时存在的。这种发生电子转移的化学反应,叫做氧化还原反应。在氧化还原反应中,一种物质失去电子的总数总是和另一物质得到电子的总数相等。
在氧化还原反应中,由于电子的转移,必然引起参加氧化还原反应的各元素的化合价发生变化。氧化是失去电子,化合价升高;还原是得到电子,化合价降低。氧化还原反应中,电子得失和化合价变化的关系示意可表示。
氧化还原反应,在有机化学和生物化学中常常表现为脱氢和加氢的现象。凡是发生脱氢现象的反应,即是氧化反应。凡发现加氢现象的反应,即是还原反应。
(三)基本技能
根据待测物质的性质,其检测方法可以分为以下6类。
1.分光光度法 包括可见光分光光度法等。可见光分光光度法主要适用于食品亚硝酸盐、亚硫酸盐等物质的测定。
(1)亚硝酸盐的测定
①检测原理。取一定量样品(一般为5.0g)经沉淀蛋白质,除去脂肪后,在弱酸条件下硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后,生成的重氮化合物,再与萘基盐酸二氨乙烯偶联成紫红色的重氮染料,产生的颜色深浅与亚硝酸根含量成正比,可以比色测定。
②样品处理。称取5.0g经绞碎混匀的样品,置于50ml烧杯中,加工2.5ml饱和溶液,搅拌均匀,以70℃左右的水约30ml将样品全部洗入500ml容量瓶中,置沸水浴中加热15分钟,取出后冷至室温,然后一面转动一面加入5ml亚铁******溶液,摇匀,再加入5ml乙酸锌溶液以沉淀蛋白质,加水至刻度,混匀,放置0.5小时,除去上层脂肪,清液用滤纸过滤弃去初滤液30ml,滤液备用。测定:吸取40ml上述滤液于50ml比色管中,另吸取0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.50、2.00、2.50ml亚硝酸钠标准使用液(相当于0、1、2、3、5、7、10、12.5微克亚硝酸钠),分别置于50ml比色管中,于标准与样品管中分别加入2ml0.4%对氨基苯磺酸溶液,混匀,静置3~5分钟后各加入1ml0.2%盐酸萘乙二胺溶液,加水至刻度,混匀,静置15分钟,用2cm比色杯,以零管调节零点,于波长538nm处测吸光度,绘制标准曲线比较。
③结果计算。X=(A×1000)/(m×40/500×1000×1000)
X:样品中亚硝酸盐的含量,g/kg;m:样品质量,g;A:测定用样液中亚硝酸盐的含量,μg.
本方法的检出限为1mg/kg。精密度在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。
(2)亚硫酸盐的测定
①检测原理。亚硫酸盐被四氯汞钠溶液吸收后,生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物,此络合物再与甲醛及盐酸恩波副品红发生反应,生成紫红色的络合物,据其颜色深浅,用分光光度法测定。
②样品处理。称取5.0~10.0g均匀的试样,以少量水湿润并移入100ml容量瓶中,然后加入20ml四氯汞钠吸收液,浸泡4小时以上,若上层溶液不澄清可加入亚铁******及乙酸锌溶液各2.5ml
,最后用水稀释至100ml刻度,过滤后备检测用。吸取0.50~5.0ml上述试样处理液于25ml带塞比色管中。另取0、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.50、2.00ml二氧化硫标准使用液,分别置于25ml带塞比色管中。于样品及标准管中各加四氯汞钠吸收液至10ml,然后再加1ml氨基磺酸铵溶液、1ml甲醛溶液及1ml盐酸恩波副品红溶液,摇匀,放置20分钟,用1cm比色杯,以零管调节零点,于波长550nm处测吸光度,绘制标准曲线比较。
③结果计算。
X=A×1000
m×V/100×1000×1000
X:试样中二氧化硫的含量,g/kg;A:测定用样液中二氧化硫的质量,μg;m:试样质量,g;V:测定用样液的体积,ml。
本方法的检出限为1mg/kg。在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。
④注意事项。0.016%盐酸恩波副品红使用液:吸取0.2%盐酸恩波副品红储备液20.00ml于250ml容量瓶中,加3mol/L磷酸溶液200ml,用水稀释至标线。至少放置24小时方可使用。存放暗处,可稳定9个月。温度对显色影响较大,温度愈高,空白值愈大。温度高时显色快,褪色也快,最好用恒温水浴控制显色温度。对品红试剂必须提纯后方可使用,否则,其中所含杂质会引起试剂空白值增高,使方法灵敏度降低。已有经提纯合格的0.2%对品红溶液出售。六价铬能使紫红色络合物褪色,产生负干扰,故应避免用硫酸-铬酸洗液洗涤所用玻璃器皿,若已用此洗液洗过,则需用(1+1)盐酸溶液浸洗,再用水充分洗涤。用过的具塞比色管及比色皿应及时用酸洗涤,否则红色难于洗净。具塞比色管用(1+4)盐酸溶液洗涤,比色皿用(1+4)盐酸加1/3体积乙酸混合液洗涤。四氯汞钾溶液为剧毒试剂,使用时应小心,如溅到皮肤上,立即用水冲洗。用过的废液要集中回收处理,以免污染环境。
2.原子光谱法 包括原子吸收分光光度法、原子荧光光谱法。
(4)共存离子的干扰和消除 (6)
(1)原子吸收分光光度法:主要适用于食品、保健品、化妆品、涉水产品中重金属如:铜、锌、铅、镉、银等金属元素的检测。样品的处理:一般样品取适量样品(0.5~1.0g)于微波消解管中,加一定量的硝酸,必要时加1~2ml过氧化氢,浸泡过夜,用微波消解仪进行消解,消解结束后取出,赶酸后定容至适量体积。含酒精类样品,先在水浴中将酒精挥干后,按一般样品进行处理。油脂类样品可以将油脂溶解在****中,用硝酸溶液提取并定容至适当体积供检测使用。原子吸收分光光度计的使用见饮用水水质检测分析基本技能中原子吸收分光光度计的使用部分。
铅石墨炉原子吸收光谱法的检出限为5μg/kg,在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的20%。镉石墨炉原子吸收光谱法的检出限为0.1μg/kg,在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的20%。铜火焰原子化法的检出限为1.0mg/kg,在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。锌火焰原子化法的检出限为0.4mg/kg,在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。化妆品铅火焰原子化法的检出限为4.0mg/kg,在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。
(2)原子荧光光谱法:主要适用于食品、保健品、化妆品、涉水产品中砷、汞、锡、硒等的测定。样品的处理:一般样品,取适量样品(0.5~1.0g)于微波消解管中,加一定量的硝酸,必要时加1~2ml过氧化氢,浸泡过夜,用微波消解仪进行消解,消解结束后取出,赶酸后定容至适量体积。含酒精类样品,先在水浴中将酒精挥干后,按一般样品进行处理,赶酸后定容至适量体积供检测使用。
食品中的砷常以As(Ⅴ)和As(Ⅲ)等价态形式存在,由于二者的氢化反应速度在不同的介质种差异很大,故可利用其化学行为的差异来进行As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的分别测定,这对研究砷在食品中贮存状态与毒性的关系有很大的意义。另一方面,在需要测定总砷的场合,若不加预还原剂将As(Ⅴ)还原成As(Ⅲ),则还原率只有70%~80%。所以此时必须用5%硫脲和5%抗坏血酸将As(Ⅴ)预还原为As(Ⅲ),并且由于预还原的速度受温度的影响,所以当室温低于15℃时,应至少放置反应30分钟。在砷的测定中,NaBH4浓度对测定结果影响不大,所以应选择最佳NaBH4浓度。
反应酸的种类与酸度对测定结果影响不大,例如HCl、HNO3、HClO4可在2%~30%内变化,但H2SO4空白值高,HCl次之,HNO3和H2CO3最低,在测定极低含量的砷时,应预先检查酸的空白,最好使用优级纯的试剂,以减少空白。在砷的测定中,其干扰情况是6倍的Sb,20倍的Pb,30倍的Sn,200倍的Zn对As(Ⅳ)测定无干扰(±10%)。由于NO3-干扰测定,故溶样时必须用HClO4冒烟赶尽HNO3。为消除大量Sb的干扰,可利用AsH3和SbH3在KMnO4溶液中具有不同的分解速度,将发生的氢化物鼓泡通过50ml浓度为0.5%的KMnO4溶液后,才进入原子化器。另外,加入硫脲和EDTA也可消除砷锑之间以及大多数共存元素的干扰,铁盐的存在可减少铜的干扰。
汞的测定:氢化物发生原子荧光光谱测定汞的灵敏度较高,但影响因素较多,如炉温,一般选择350℃的无火烟状态测定,记忆效应小,同时消除了火焰噪声的影响,提高了外测定的信噪比。
Hg(Ⅱ)在溶液种很不稳定,既可在还原过程中,也可能因此器皿和溶液中胶体染质的吸附而损失。因此汞的储备液、标准使用液及试样中应加入适当的保护剂。一般选用0.05%K2CR2O7作为保护剂。
由于AFS测定汞的灵敏度极高,所以要注意环境、容器及试剂的污染问题。为此,比色管在使用前应用王水煮沸清洗;对于测定中的记忆效应,采用升高炉温或用0.5%K2CR2O7溶液的洗涤均有很好的效果。在汞的测定中,干扰主要有两方面:
(1)能强力吸收253.7nm Hg线并发出荧光的物质可产生严重的正干扰,如苯、甲苯等芳香族化合物。
(2)在酸性介质中能与汞产生反应的物质,能引起不同程度的负干扰,其中包括与Hg(Ⅱ)形成络合物的阴离子和能与汞形成化合物的阳离子。
对于含有机物高的样品试样宜采用硫酸和********法分解试样以有效地破坏有机物,且不致引起汞的损失,对于Se(Ⅳ)、Te(Ⅳ)的干扰,可用********将其氧化为高价消除干扰,过量的********可以用草酸还原除去原子荧光光谱仪的使用见饮用水水质检测分析基本技能中原子荧光光谱仪的使用部分。
砷氢化物原子荧光光度法的检出限为0.01mg/kg,湿消解法在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%,干灰化法在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的15%。准确度:湿消解法测定的回收率为90%~105%,干灰化法测定的回收率为85%~100%。汞氢化物原子荧光光度法的检出限为0.15μg/kg,标准曲线最佳线性范围0~60μg/L,在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。锡氢化物原子荧光光度法的检出限为0.23ng/kg,标准曲线最佳线性范围0~200ng/ml,在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。
3.色谱法 包括气相色谱法和高效液相色谱法。
(1)气相色谱法:主要适用于水果、蔬菜、谷类、鱼类、肉类等食品农药残留的测定,主要农药有六六六、滴滴涕、有机磷、氨基甲酸酯类、氯氰菊酯类等。样品的处理一般分为两部分。一是提取:取一定质量的样品粉碎后,加石油醚进行浸泡提取。一是净化:在提取液中加一定量的硫酸(提取液和硫酸的体积比为10∶1)对提取液进行净化,将净化后的提取液浓缩至一定体积后进气相色谱进行检测。气相色谱的使用见饮用水水质检测分析基本技能中气相色谱的使用部分。在取样量2g,最终定容体积5ml,进样体积为10μl时,α-HCH、β-HCH、γ-HCH、δ-HCH依次为0.038,0.16,0.047,0.070μg/kg,ρ,ρ,-DDE、ο,ρ,-DDT、ρ,ρ,-DDD、ρ,ρ,-DDT依次为0.23,0.50,1.8,2.1μg/kg。在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的15%。
(2)高效液相色谱法 (1)
①高效液相色谱法的特点,使用了高压泵输送流动相、高灵敏检测器和新型固定相,因而,具有高压、高速、高效和高灵敏度。提高了柱效率、降低了检出限,缩短了分析时间。高效液相色谱分类:根据分离机制不同可分为液固吸附色谱、液液分配色谱、离子交换色谱和凝胶渗透色谱。
②高效液相色谱仪系统,一般由高压输出系统、进样系统、分离和检测系统。
③分离操作条件的选择。固定相选择:固定相粒度尽可能均匀,以减少涡流扩散,加快传质速率。流动相选择:采用黏度较低的溶剂。流速的选择:流速低,柱效高,但分析速度慢。柱温的选择:柱温高,有利于提高传质速率和分析速度,但降低分离度。
④高效液相色谱法主要适用于食品中食品添加剂(包括防腐剂、甜味剂、合成色素、维生素A/E)的测定。含防腐剂、甜味剂样品的处理:取一定量的样品,含有CO2或酒精的话,先除去CO2或乙醇后,用1∶1氨水调pH约7,加水至一定体积,供测定使用。含维生素A/E样品的处理。皂化:样品中加KOH与乙醇溶液,加热回流。
提取:用****提取皂水液中的维生素A/E。洗涤:用水洗醚提取液,再用KOH洗除醚溶性酸皂,最后水洗至洗液与酚酞指示剂不呈色为止。浓缩:将醚液用无水硫酸钠处理后,水浴浓缩至所需体积。含合成色素样品的处理:试样处理:含二氧化碳试样,称取20.0~40.0g样品于100ml烧杯中,加热驱除二氧化碳。配制酒类,称取20.0~40.0g样品于100ml烧杯中,加热驱除乙醇。
硬糖、蜜饯类,称取5.00~10.00g粉碎样品于100ml烧杯中,加30ml水,温热溶解,若pH较高,用柠檬酸溶液调pH到6左右。巧克力豆及着色剂糖衣制品,称取5.00~10.00g粉碎样品于100ml烧杯中,用水反复洗涤色素到样品无色素为止,合并色素漂洗液为试样溶液。
色素提取:聚酰胺吸附法,试样溶液加柠檬酸溶液调pH到6,将1g聚酰胺粉加少许水调成粥状,倒入试样溶液中,搅拌片刻,用G3垂融漏斗抽滤,用60℃pH=4的水洗涤3~5次,然后用甲醇-甲酸混合液洗涤3~5次(含赤藓红试样用5.5.4.2.2法处理),再用水洗至中性,用乙醇-氨水-水混合液解吸3~5次,每次5ml,收集解吸液,用乙酸中和,蒸发至干,加水溶解,定容至5ml。
经0.45μm滤膜过滤,取10μl进高效液相色谱仪分析。液-液分配法(适用于含赤藓红的样品):将制备好的样品溶液置于分液漏斗中,加2ml盐酸、三正辛烷正丁醇溶液10~20ml,振摇提取,分取有机相,重复提取至有机相无色,合并有机相,用饱和硫酸钠溶液洗2次,每次10ml,分取有机相,放蒸发皿中,水浴加热浓缩至10ml,转移至分液漏斗中,加60ml正己烷,混匀,加氨水提取2~3次,每次5ml,合并氨水溶液(含水溶性酸性色素)用正己烷洗2次,氨水层加乙酸调成中性,水浴蒸发至干,加水溶解,定容至5ml。
经0.45μm滤膜过滤,取10μl进高效液相色谱仪分析。样品进色谱分析前需经0.45μm滤膜过滤。高效液相色谱的使用:根据待测样品的性质选择色谱柱,配制流动相,流动相经过0.45μm滤膜过滤脱气后使用。根据待测样品的性质及色谱柱设置流动相的配比,检测波长,待仪器压力稳定后进行检测。检测结束后用甲醇冲洗色谱柱30分钟后可关机。糖精钠:高效液相色谱法为取样量为10g,进样量为10μl时检出量为1.5ng,在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。
山梨酸:高效液相色谱法为取样量为10g,进样量为10μl时检出量为1.0ng,在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。******:高效液相色谱法为取样量为10g,进样量为10μl时检出量为1.0ng,在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。
4.容量分析
包括酸碱滴定法、沉淀滴定法、氧化还原滴定等.。容量分析主要适用于食品中蛋白质、碳水化合物(糖)、钙等物质的测定。
(1)蛋白质的测定的样品处理:精密称取样品(相当于氮30~40mg),移入干燥的100ml定氮瓶中,加入0.2g硫酸铜,3g硫酸钾及20ml硫酸,稍摇匀后于瓶口放一小漏斗,在电炉上消解完全后,移入100ml容量瓶中,加水至刻度,混匀备用。取与处理样品相同量的硫酸铜、硫酸钾、硫酸铵同一方法做试剂空白试验。在定氮装置,于水蒸气发生器内装水约2/3处加甲基红指示剂数滴及数毫升硫酸,以保持水呈酸性,加入数粒玻璃珠以防暴沸,加热煮沸水蒸气发生瓶内的水。
向接收瓶内加入10ml2%硼酸溶液及混合指示剂1滴,并使冷凝管的下端插入液面下,吸取10.0ml样品消化液由小玻璃杯流入反应室,并以10ml水洗涤小烧杯使流入反应室内,塞紧小玻璃杯的棒状玻璃塞。将10ml40%氢氧化钠溶液倒入小玻璃杯,提起玻璃塞使其缓慢流入反应室,立即将玻璃盖塞紧,并加水于小玻璃杯以防漏气。夹紧螺旋夹,开始蒸馏,蒸气通入反应室使氨通过冷凝管而进入接收瓶内,蒸馏5分钟。移动接收瓶,使冷凝管下端离开液皿,再蒸馏1分钟,然后用少量水冲洗冷凝管下端外部。取下接收瓶,以0.01mol/L硫酸标准溶液定至蓝紫色为终点。同时吸取10.0ml试剂空白消化液测定试剂空白。
结果计算:X=(V1-V2)×C×0.014 0×F×100m×10/100
X:试样中蛋白质的含量,g/100g或g/100ml;V1:试样消耗硫酸或盐酸标准滴定溶液的体积,ml;V2:试剂空白消耗硫酸或盐酸标准滴定溶液的体积,ml;C:硫酸或盐酸标准滴定溶液的浓度,mol/L;m:试样的质量或体积,g或ml;F:氮换算为蛋白质的系数。一般食品为6.25,乳制品为6.38,面粉为5.70,玉米、高粱为6.24,花生为5.46,米为5.95,大豆及其制品为5.71,肉与肉制品为6.25,大麦、小米、燕麦、裸麦为5.83,芝麻、向日葵为5.30。
精密度:在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。
注意事项:本方法《食品中蛋白质的测定》GB/T5009.5-2003不适用于添加无机含氮物质、有机非蛋白含氮物质的食品测定。样品应是均匀的,固体样品应预先研细混匀,液体样品应振摇或搅拌均匀。样品放入定氮瓶内时,不要黏附颈上,万一黏附可用少量水冲下,以免被检样消化不完全,结果偏低。消化时如不容易呈透明溶液,可将定氮瓶放冷后,慢慢加入30%过氧化氢2~3ml,促使氧化。
在整个消化过程中,不要用强火,保持和缓的沸腾,使火力集中在凯氏瓶底部,以免附在壁上的蛋白质在无硫酸存在的情况下使氮有损失。如硫酸缺少,过多的硫酸钾会引起氨的损失,这样会形成硫酸氢钾,而不与氨作用,因此当硫酸过多地被消耗或样品中脂肪含量过高时,要增加硫酸的量。加入硫酸钾的作用为增加溶液的沸点,硫酸铜为催化剂,硫酸铜在蒸馏时作碱性反应的指示剂。氨是否完全蒸馏出来,可用pH试纸试馏出液是否为碱性。向蒸馏瓶中加入浓碱时,往往出现褐色沉淀物,这是由于分解促进碱与加入的硫酸铜反应,生成氢氧化铜,经加热后又分解生成氧化铜的沉淀。有时铜离子与氨作用,生成深蓝色的结合物[Cu(NH3)4]2+。
(2)还原糖的测定:样品处理,取一定量样品于250ml容量瓶,加5ml乙酸锌和5ml亚铁******,加水定容至刻度,静止30分后过滤,滤液备用。测定:样品预滴定:取A、B液各5ml于三角瓶中加水10ml,玻璃珠数粒,加热在2分钟内沸腾,趁热滴定,滴定到蓝色褪去,记录用量。正式滴定,取A、B液各5ml于三角瓶→加玻璃珠三粒→从滴定管直接加比预滴定时少0.5~1.0ml样液,在2分钟沸腾,趁热滴定蓝色褪去,记录,取三次平均值计算结果。
结果报告:X=A×1000
m×V/250×1000
X:试样中还原糖的含量,g/kg;A:碱性酒石酸铜溶液相当于某还原糖的质量,mg;m:试样质量,g;V:测定时平均消耗试样溶液体积,ml。
注意事项:标定碱性酒石酸铜溶液需平行测定三次,取其平均值,计算每10ml碱性酒石酸铜溶液相当于还原糖的质量(mg)。碱性酒石酸铜甲液、碱性酒石酸铜乙液的吸取体积必须准确。测定时加热要快,控制在2分钟内加热至沸,并趁热以每秒1滴的速度滴定。
(3)钙的测定的EDTA滴定法:原理是EDTA在一定条件下能与Ca2+定量形成稳定的配合物,其稳定性较Ca2+与钙红指示剂形成的配合物强,在pH=12~14时,用EDTA滴定,能从钙与钙红指示剂的配合物中夺取钙离子,达到等电点时,指示剂游离出来,溶液由红色变为蓝色为终点。样品处理:称取一定质量的样品使用微波消解或湿消解方法消解完全后,定容至一定体积供测定使用。要点:加铁******和枸橼酸钠作掩蔽剂,避免Cu、Al、Fe等离子的干扰。钙的EDTA滴定法检测范围5~50μg。EDTA标准滴定溶液的标定按照GB/T602进行。精密度:在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。
5.称量法
(1)密度测定的密度瓶法:原理是密度是指一物质量与同体积同温度纯水质量的比值 表示,一般密度是指20℃时的比重,用表示,也可用某一物质的质量与同体积4℃水的质量的比值,用表示。操作方法:取洁净、干燥,精密称量的比重瓶,装满样品后,置于20℃水浴中浸0.5小时,使内容物的温度达到20℃,盖上瓶盖,并用细滤纸吸去支线上的样品,盖好小帽后取出,用滤纸将比重瓶外擦干,置天平室内0.5小时,称量。再将样品倾出,洗净比重瓶,装满水,以下按上述自“置于20℃水浴中浸0.5小时”起依法操作。比重瓶内不能有气泡,天平室的温度不能超过20℃,否则不能用此法。
结果计算:d=(m2-m0)/(m1-m0)
d:样品在20℃时的相对密度;m0:密度瓶的质量,g;m1:密度瓶和水的质量,g;m2:密度瓶和样品的质量,g。精密度:在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的5%。
(2)高效液相色谱法 (2)
注意事项:密度瓶内不能有气泡,天平室的温度不能超过20℃。
(2)水分(直接干燥法):原理是食品中的水分一般是指在100℃左右直接干燥的情况下,所失去物质的总量。直接干燥法适用于在95~105℃下,不含或含其他挥发性物质甚微的食品。样品处理:固体样品,取洁净铝制或玻璃制的扁形称量瓶,置于95~105℃干燥箱中,瓶盖斜支于瓶边,加热0.5~1.0小时取出盖好,置干燥器内冷却0.5小时,称量,并重复干燥至恒重。称取2.00~10.0克切碎或磨细的样品,放入此称量瓶中,样品厚度约为5mm,加盖称量后,置95~105℃干燥箱中,瓶盖斜支于瓶边,干燥2~4小时后,盖好取出,放入干燥器内冷却0.5小时后称量。重复干燥至恒重。
至前后两次质量差不超过2mg,即为恒重。半固体或液体样品:取洁净的蒸发器,内加10.0克海砂及一根小玻璃棒,置于95~105℃干燥箱中,干燥0.5~1.0小时后取出,
放入干燥器内冷却0.5小时后称量,并重复干燥至恒量。然后精密称取5~10克样品,置于蒸发器中,用小玻璃棒搅匀放在沸水浴上蒸干,并随时搅拌,擦去皿底的水滴,置95~105℃干燥箱中干燥4小时后盖好取出,放入干燥器内冷却0.5小时后称量。重复干燥至恒重。
结果计算:X=(m1-m2)/(m3-m1)×100
X:样品中水分的含量,%。
m1:称量瓶(或蒸发皿加海砂,玻棒)和样品的质量,g;m2:称量瓶(或蒸发皿加海砂,玻棒)和样品干燥后的质量,g;m3:称量瓶(或蒸发皿加海砂、玻棒)的质量,g。
注意事项:天平室的温度应该控制在20℃左右,湿度应控制在40%~60%。
水分(直接干燥法)适用于谷物及其制品、水产品、豆制品、乳制品、肉制品及其卤制品等食品中水分的测定。
精密度:在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的5%。
(3)脂肪:原理是样品经酸水解后用****提取,除去溶剂即得游离及结合脂肪总量。样品处理:固体样品:精密称取约2克水,混匀后再加重。ml盐酸。置于50ml大试管内,加8ml水,混匀后再加10ml盐酸。液体样品:称取10.0克,置于50ml大试管内,加工10ml盐酸。将试管放70~80℃水浴中,每隔5~10分钟以玻璃棒搅拌一次,至样品消化完全为止,需40~50分钟。取出试管,加入10ml乙醇,混合。冷却后将混合物移于100ml具塞量筒中,以25ml****分次洗试管,一并倒入量筒中。待****全部倒入量筒后,加塞振摇1分钟,小心开塞,放出气体,再塞好。静置12分钟,小心开塞,并用石油醚-****等量混合液冲洗塞及筒口附着的脂肪。静置10~20分钟,待上部液体清晰,吸出上清液于已恒重的锥形瓶内,再加5ml****于具塞量筒内,振摇,静置后,仍将上层****吸出,放入原锥形瓶内。将锥形瓶置水浴上蒸干,置95~105℃烘箱中干燥2小时,取出放入干燥器内冷却0.5小时后称重。
结果计算:X=m1-m0×1000m2
X:样品中脂肪的含量,%;m1:接收瓶与脂肪的质量,g;m0:接收瓶的质量,g;m2:试样的质量,g。
本法《食品中脂肪的测定》(GB/T5009.6-2003)适用于肉制品、豆制品、谷物、坚果、油炸果品、中西式糕点等粗脂肪含量的测定,不适用于乳及乳制品。乳及乳制品中脂肪的测定方法按照《乳及乳制品卫生标准的分析方法》(GB/T5009.46-2003)所规定的方法进行检测。精密度:在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。
注意事项:水浴温度和时间一定要准确。振摇不能太剧烈,一般是振摇60次。
三、消杀产品和卫生产品卫生质量分析
(一)基本理论
1.消毒剂 用于杀灭传播媒介上的微生物使其达到消毒或灭菌效果的制品。
2.灭菌剂 可杀灭一切微生物(包括细菌芽孢)使其达到灭菌效果的制品。
3.高效消毒剂 可以杀灭一切细菌繁殖体(包括分枝杆菌)、病毒、真菌及其孢子等,对细菌芽孢(致病性芽孢)也有一定杀灭作用,达到高水平消毒要求的制剂。
4.有效氯 有效氯是衡量含氯消毒剂氧化能力的标志,是指与含氯消毒剂氧化能力相当的氯量(非指消毒剂所含氯量),其含量用mg/L或%浓度来表示。
(二)基本知识
消毒产品理化检验基本要求
1.标准品或对照品的纯度≥99.0%。
2.以滴定法分析有效成分,滴定液用量不宜超过滴定管所标示的量。若所测消毒剂浓度过高,可适当减少所取样本的质量或容量,宜减少测定结果的误差,若消毒剂浓度过底,可增加取样量或采用灵敏度更高的方法进行测定。
3.滴定液的标定及所有样品测定均平行进行两次。将滴定管中滴定液补足至全量后滴定。所有试验应当宜空白试验校正。
4.粉剂和片剂的取样量为测定所需量的10倍,经研磨后精确称取适量样品进行测定。
(三)基本技能
根据待检测项目,其检测方法可以分为以下2类。
1.氧化还原滴定
(1)有效氯的测定碘量法原理:消毒剂中有效氯在酸性溶液中与碘化钾起氧化作用,释放出一定量的碘,再以硫代硫酸钠标准溶液滴定碘,根据硫代硫酸钠标准溶液的消耗量计算出有效氯含量。
(2)操作方法:称取固体含氯消毒剂1.00g或取液体含氯消毒剂10.0ml,用蒸馏水溶解后,转入250ml容量瓶中,向容量瓶加蒸馏水至刻度,混匀,向碘量瓶中加2mol/L硫酸10ml,10%碘化钾溶液10ml,混匀的消毒液5ml溶液即出现棕色,盖上盖并混匀后加蒸馏水于碘量瓶缘,用0.05mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定游离碘,边滴边摇匀,待溶液呈淡黄色时加入0.5%淀粉溶液10滴(溶液立即变蓝色),继续滴定至蓝色消失,记录所用硫代硫酸钠的总量,重复3次取平均值计算。
(3)计算:根据硫代硫酸钠的用量,计算有效氯含量,亦即1mol/L硫代硫酸钠1ml相当于0.035
5g有效氯,因此可按下式计算有效氯含量。
有效氯含量(%)=c×V×0.0355×100%W
c:硫代硫酸钠的摩尔浓度;V:消耗硫代硫酸钠的体积,ml;W:碘量瓶中含消毒剂的量,g。
有效氯的测定在收到样品后应尽快测定,样品中有效氯的含量会随着时间的延长逐渐减低。
2.分光光度法
总余氯的测定。样品处理:取试样100ml两个作为试料,如果总氯浓度超过70μmol/L(5mg/L),取较小体积试样,再稀释至100ml。向样品管和标准管加入5.0ml缓冲液和5.0ml
DPD试液,加约1g碘化钾,并在不超过1nm内摇匀,在510nm处,用10nm比色皿比色。校正氧化锰和六价铬的干扰。进行补充测定,向试料中预加入********,消除不包括氧化锰和六价铬的所有氧化物,以便确定氧化锰和六价铬。测定取试样100ml加入1.0ml********,5.0ml缓冲液和5.0mlDPD试液,测定吸光度,记录浓度,相当于氧化锰和六价铬的干扰。注意事项:在不超过1nm内摇匀,比色。********为剧毒试剂,要注意使用安全。该方法测定的是以“游离余氯”和“化合氯”(包括氯胺、有机氯胺等),或两者形式存在的氯。
四、健康相关物品材料的安全性和卫生质量分析
(一)基本理论
健康相关物品材料是指一切与健康有关的物品,包括食品包装材料、陶瓷制品、搪瓷制品、食品容器内壁涂料、不锈钢、橡胶等。
(二)基本知识
1.试样的清洗,试样用自来水冲洗后用餐具洗涤剂(GB9985)清洗,再用自来水反复冲洗后,用蒸馏水冲2~3次,置烘箱中烘干。塑料、橡胶等不宜烘烤的制品,应晾干,必要时可用清洁的滤纸将制品表面水分搽吸干净,但纸纤维不得存留器具表面。清洗过的试样应防止灰尘污染,并且清洁的表面也不应再直接用手触摸。
2.浸泡液的总量应满足各测定项目的需要。
3.用4%乙酸浸泡时,应先将需要量的水加热到所需温度,再加入计算量的36%的乙酸,使其浓度达到4%。
4.浸泡时应注意观察,必要时应适当搅动,并清除可能附于试样表面上的气泡。
5.浸泡结束后,应观察溶剂是否蒸发损失,否则应加入新鲜溶剂补足至原体积。
(三)基本技能
根据待检测项目,其检测方法可以分为以下四类。
1.分光光度法 如游离甲醛的测定等。
(1)游离甲醛的测定的原理:甲醛与变色酸在硫酸溶液中呈紫色,其颜色的深浅和甲醛的浓度成正比。
(2)样品的处理:如果样品浸泡液混浊,则取250ml于蒸馏瓶中,加5ml(1+2)硫酸溶液进行蒸馏,在一容量瓶中加5ml0.1mol/L硫酸溶液,接收管插入液面以下接收蒸馏液。同时要取250ml水做试剂空白试验。
(3)结果计算:X=(m1-m2)×1000
X:试样水浸泡液中甲醛含量,mg/L;m1:测定用试样浸泡液甲醛的质量,μg;m2:试剂空白试验中甲醛的质量,μg;250:蒸馏用浸泡液体积,ml。
(4)精密度:在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。当乙醛浓度大于1mg/L时,测定显黄色,当酚含量大于10mg/L时,测定结果偏低。变色酸试剂配制后,若有沉淀,应过滤除去。
2.原子光谱法
搪瓷制品中铅、镉的测定等,取样品浸泡液是用原子吸收分光光度计进行测定,原子吸收分光光度计的使用见饮用水水质检测分析“基本技能”中原子吸收分光光度计的使用。铅火焰原子化法检出限为0.1mg/L,精密度:在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的20%。铅火焰原子化法检出限为0.05mg/L,精密度:在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的15%。
3.氧化还原滴定 如********消耗量等。
(1)********消耗量的原理:样品经用浸泡液浸泡后,测定其********消耗量表示可溶出有机物的情况。测定前必须对三角瓶进行预先处理。
(2)高效液相色谱法 (3)
(2)处理方法:向三角瓶内加100ml纯水,再加入5ml(1+2)硫酸及5ml********溶液。加热煮沸5分钟,将溶液倾出,用水冲备用。样品测定:取100ml样品浸泡液,置于上述处理过的三角瓶中。加入5ml(1+2)硫酸溶液,10.00ml0.010 0mol/L********溶液,加热煮沸5分钟,趁热加入10.00ml 0.0100mol/L草酸钠溶液,充分振摇,使红色褪尽。再于白色背景上,自滴定管加入0.0100mol/L********溶液,至溶液呈微红色即为终点。记录用量。另取100ml水样,做空白试验。趁热加入草酸钠溶液、********溶液是为了保证较快的反应速度。
(3)结果计算:X=(V1-V2)×C×31.6×1000
X:试样中********消耗量,mg/L;V1:试样浸泡液消耗********溶液的体积,ml;V2:试剂空白试验消耗********溶液的体积,ml;C:********标准滴定溶液的实际浓度,mol/L。
(4)精密度:在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。
4.称量法
如蒸发残渣等,蒸发残渣是表示样品在不同溶液中的浸出量。样品的测定:取200ml样品浸泡液,置于已经在105℃干燥至恒重的蒸发皿中,在水浴上蒸干,经105℃干燥至恒重。另取同一浸泡液做空白试验。
结果计算:X=(m1-m2)×1000×1000
X:样品的蒸发残渣,mg/L;m1:蒸发皿与残渣的质量,g;m0:蒸发皿的质量,g。
精密度:在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对偏差不得超过算术平均值的10%。分析天平的感量要求精确到0.00001g。
BP211D型十万分之一分析天平的使用。操作步骤:接通电源,预热2.5小时后方可开启显示器进行操作使用。按“ON”键,待仪器稳定显示读数为“0.00000g”后进行称量,待显示读数稳定后读数,即容器质量。按“TARE”键,随即出现全零状态,容器质量显示值已消除,即去皮重。容器中加入所需称量的物质,显示读数稳定后读数,即所称物质的质量。称量结束,按“OFF”键。若要较长时间不使用天平,应拔去电源线。
第三节 中毒事件毒物检测
一、食品中毒事件毒物分析
(一)基本理论
凡是健康人,经口摄入了“可食状态”的,正常数量的及无异常反应的,然而确含有某种或几种毒性物质的食物;或被某种或某些有毒物质污染的某种食物;以及由于误食了某种或某些形似食物的有毒物质,这些食物或毒物进入体内,对机体组织器官发生了异常作用,并破坏了机体的正常生理功能,引起了机体功能性或器质性病理改变,临床表现又与摄入毒物作用机制相符的暴发性食源性疾病。这类疾病统称为食物中毒。
(二)基本知识
焰色反应
(1)焰色反应之一:是某些金属或它们的挥发性化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应。灼烧金属或它们的挥发性化合物时,原子核外的电子吸收一定的能量,从基态跃迁到具有较高能量的激发态,激发态的电子回到基态时,会以一定波长的光谱线的形式释放出多余的能量,从焰色反应的实验里所看到的特殊焰色,就是光谱谱线的颜色,每种元素的光谱都有一些特征谱线,发出特征的颜色而使火焰着色,根据焰色可以判断某种元素的存在。如焰色呈洋红色含有锶元素;焰色呈绿色含有铜元素;焰色呈黄色含有钠元素等。
(2)焰色反应之二
①某些金属或它们的化合物在灼热时火焰呈特殊颜色,焰色反应用于检验某些微量金属或它们的化合物,也可用于节日燃放焰火。
②实验用品有铂丝、酒精灯(或煤气灯)、浓盐酸、蓝色钴玻璃(检验钾时用)。
③操作过程,将铂丝蘸浓盐酸在无色火焰上灼烧至无色;蘸取试样在无色火焰上灼烧,观察火焰颜色(若检验钾要透过钴玻璃观察);将铂丝再蘸浓盐酸灼烧至无色;碱金属和其他一些金属及其相应离子所发生的焰色反应可用于分析物质的组成,进行有关物质的鉴别,如钠或含有Na+的化合物焰色反应为黄色;钾或含K+的化合物焰色反应为浅紫色(透过钴玻璃)。
(三)基本技能
根据毒物的种类、性质,取一定量的具有代表性的受污染的样品,采用不同的方法进行检测。按污染的种类主要有无机物(如亚硝酸盐)、重金属、农药残留等。检测方法参照食品的安全性检测中相对应的检测方法进行检测。在条件许同的情况下,一般采用检测方法中的第一法即仲裁法进行检测。食品中毒的检测必须做到及时、准确。
二、职业中毒事件毒物分析
(一)基本理论
1.毒物 所谓毒物通常是指那些在小剂量的情况下,通过一定条件作用于机体,引起机体功能或器质性改变,导致暂时性或持久性病理损害乃至危及生命的化学物质。有毒与无毒并无绝对界限,如有的剧毒物质在微量时,可有治疗作用,而治疗药物超过限量,则可使机体中毒,一些似乎无毒的物质,如进入体内达一定剂量后,便能引起毒性反应。
2.生产性毒物(工业毒物) 在工业生产中,经常接触的有毒物质,称作生产性毒物或工业毒物。工业毒物常以气体、蒸汽、烟、尘、雾等形态存在于生产环境。
3.中毒 有毒物质在体内起化学作用而引起机体组织破坏、生理功能障碍甚至死亡等现象称为中毒。
4.急性中毒 毒物一次或短时间内大量进入人体后引起的中毒,称为急性中毒。
5.职业中毒 劳动者在生产劳动过程中,由于接触生产性毒物发生的中毒称为职业中毒。
(二)基本知识
1.毒物进入人体的3个途径
生产性毒物可通过呼吸道、皮肤、消化道3条途径进入人体。经呼吸道吸入并通过肺吸收,是最常见最危险的途径。有些毒物可以通过皮肤吸收进入体内,如有机磷农药、苯胺,只要与皮肤接触,就能被吸收。经消化道进入引起职业中毒的机会极少,但是如果个人卫生习惯不良,在有毒车间内吸烟、吃东西。饭前不洗手,也可使少量毒物进入消化道吸收。
2.刺激性气体的种类
对眼和呼吸道、皮肤有刺激作用的有害气体或蒸气称为刺激性气体。其品种很多,有二氧化硫、硫酸及三氧化硫、硝酸及氮氧化物、盐酸、氟化氢、氯、光气、三氯化磷、三氯氧磷、氨、溴甲烷、氯化苦、硫酸二甲酯、二异氰酸甲苯酯、氯甲基甲醚、甲醛、******、臭氧、氧化银、联基镍、硒化氢等。其中常见的有氯、氨、氮氧化物、光气、氟化氢、二氧化硫、三氧化硫、氯化氢等。
3.引起皮肤灼伤的常见化学物品
凡具有刺激腐蚀作用的化学物品都可引起皮肤灼伤,常见的有硫酸、硝酸及硝酸盐、氯及盐酸、氮磷酸、氟及氢氟酸、溴及氢溴酸、碘及碘化物、铬酸及铬酸盐、氢氧化钾、氢氧化钠、液氨、石灰、碳酸钠、磷及三氯化磷、硫酸二甲酯、酚和甲酚等。
4.职业性肿瘤和职业性致癌因素
生产过程中接触致癌因素引起的肿瘤称为职业性肿瘤。目前国际上已公认的职业性致癌因素有:燃煤烟灰引起****癌;沥青、煤焦油引起皮肤癌;页岩润滑油引起****癌;切削油引起****癌;焦炉煤气、铬酸盐、氯甲醚引起肺癌;无机砷酸盐引起皮肤癌、肺癌;镍引起鼻腔癌、肺癌;石棉引起肺癌、胸腹膜间皮瘤;芥子气引起肺癌、上呼吸道癌;氯乙烯引起肝血管肉瘤;苯引起白血病;β萘胺、α萘胺、联苯胺、4-氨基联苯引起膀胱癌;硬木家具工易引起鼻窦癌;电离辐射(放射线)引起肺癌、皮肤癌、骨肉瘤、白血病。我国已将石棉所致肺癌、间皮瘤,联苯胺所致膀胱癌,苯所致白血病,氯甲醚所致肺癌,砷所致肺癌、皮肤癌,氯乙烯所致肝血管肉瘤及焦炉工人肺癌、铬酸盐制造工人肺癌列入职业病名单。
(三)基本技能
根据毒物的种类、性质,取一定量的受污染的大气样品,采用不同的方法进行检测。检测方法参照作业场所有毒有害因素的相关实验的检测方法进行检测。在条件相同的情况下,一般采用检测方法中的第一法即仲裁法进行检测或采用较新的方法进行检测。
三、化学污染事件因素的检测分析
(一)基本理论
突发化学品泄漏中毒事件是指在化学品的生产、运输、储存、使用和废弃过程中,由于各种原因引起化学品从其包装容器、运送管道、生产、使用和保存环节中泄漏,造成空气、水源和土壤等的污染,并严重危害或影响公众健康的事件。以气态、液态或固态形式泄漏的有毒化学品均可直接或间接地对人体健康产生危害。突发化学品泄漏中毒事件具有突发性强、进展快、影响范围大、对周围群众健康危害大等特点。
(二)基本知识
1.大气采样需要考虑泄漏化学品性质,采用不同的采样器材进行采样,具体见作业场所有毒有害因素的相关实验部分。
2.受泄漏化学品污染的具体样品采集必须具有代表性,特别是易挥发、化学性质易改变的化学品污染时要注意样品的保存。
3.在采样、检测过程中要注意采样、检测人员的自身安全。
(三)基本技能
根据毒物的种类、性质,取采集后的受污染的大气样品,采用不同的方法进行检测。检测方法参照作业场所有毒有害因素的相关实验和环境有毒有害因素的相关实验的检测方法进行检测。在条件相同的情况下,一般采用检测方法中的第一法即仲裁法进行检测。
四、生活饮用水污染事件因素的检测分析
(一)基本理论
生活饮用水污染事件是指生物性、化学性等有毒有害物质污染生活饮用水,导致水质不达标,造成生活饮用水无法饮用,或发生化学性中毒和(或)介水传染病流行,或影响公众健康和社会正常秩序的事件。
(二)基本知识
生活饮用水污染事件的分级:
1.对影响特别重大的生活饮用水污染事件(Ⅰ级) 由卫生部依据有关规定确定为特别重大生活饮用水污染事件。
2.重大生活饮用水污染事件(Ⅱ级)
因重要河流、湖泊、水库等水源污染导致日供水能力10万立方米以上供水企业出厂水水质不达标,使当地经济、社会生活等受到重大影响;或者因生活饮用水污染,造成化学性中毒和(或)介水传染病流行,人数超过100人并出现死亡病例,或出现10例以上死亡病例。
3.较大生活饮用水污染事件(Ⅲ级)
因水源污染导致日供水能力1万立方米以上供水企业出厂水水质不达标,使当地经济、社会生活等受到较大影响;或者因生活饮用水污染,造成化学性中毒和(或)介水传染病流行,人数超过100人,或出现死亡病例。
4.一般生活饮用水污染事件(Ⅳ级)
因水源污染导致日供水能力1万立方米以下供水企业出厂水水质不达标,使当地经济、社会生活等受到一定影响;或者因生活饮用水污染,造成化学性中毒和(或)介水传染病流行,人数30~99人,未出现死亡病例。
(三)基本技能
根据毒物的种类、性质,取一定量的受污染的水样,运用适当的贮存和运输方式,采用不同的方法进行检测。检测方法参照饮用水水质检测方法进行检测。条件相同的情况下,可采用不同的方法进行验证。一般常用饮用水水质检测方法中的第一法即仲裁法进行检测。
(王惠芳 陈祝军)