王修德,李奇慧,王 騫,唐木濤,顧恰敏
防御化學(xué)武器和化學(xué)恐怖襲擊在戰(zhàn)術(shù)上基本包括偵、檢、消、防、救、治幾個環(huán)節(jié)。偵檢是指化學(xué)偵察與檢測,是幾個環(huán)節(jié)中的第一環(huán),也是中心一環(huán),在防化醫(yī)學(xué)救援中占有重要地位,只有及時發(fā)現(xiàn)并迅速查明化學(xué)毒劑和毒物種類及污染濃度分布情況,確定事件的性質(zhì),才能采取有效的現(xiàn)場處置、人員救治、防護和洗消措施[1,2]?;瘜W(xué)偵檢行動是否快速、準確、及時則關(guān)系醫(yī)學(xué)救援的成敗。但現(xiàn)有裝備往往在快速和準確兩個方面不能兼顧。本文結(jié)合對疑似化學(xué)戰(zhàn)劑樣品的現(xiàn)場快速偵檢與實驗室儀器分析,對現(xiàn)有偵檢裝備的原理、優(yōu)勢和缺陷進行比較分析,為合理使用化學(xué)偵檢裝備、高效完成化學(xué)救援任務(wù)提供借鑒。
1.1 主要儀器 化學(xué)探測器,ChemPro 100型,芬蘭Environics公司;軍用毒劑偵檢儀,UC AP2C型,法國 Proengen公司;防化醫(yī)學(xué)檢毒箱,DJ-07型,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院研制;氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀,7890A/5975C型,美國Agilent公司。
1.2 主要試劑 二氯甲烷,分析純,天津廣成制藥有限公司。
1.3 樣品來源 疑似化學(xué)戰(zhàn)劑樣品為上級考核樣品,由軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院提供。樣品為無色透明液體,玻璃瓶裝。
1.4 檢測方法
1.4.1 現(xiàn)場偵檢 儀器偵檢:ChemPro 100型化學(xué)探測器和UC AP2C型軍用毒劑偵檢儀可對氣體和易揮發(fā)有機化合物進行直接快速檢測,檢測時啟動儀器至檢測狀態(tài),將進氣口對準樣品瓶口,根據(jù)儀器顯示判斷戰(zhàn)劑種類。氣溫較低時可輔助加熱樣品瓶以促進樣品揮發(fā),另軍用毒劑偵檢儀配有固液樣品采集與加熱系統(tǒng),可對揮發(fā)性低的樣品取樣檢測。檢毒箱檢測:DJ-07型防化醫(yī)學(xué)檢毒箱主要是檢測水中戰(zhàn)劑樣品,可對上述儀器快檢結(jié)果進行進一步確證。檢測方法依據(jù)使用說明進行。
1.4.2 實驗室分析 使用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀對樣品進行分離鑒定。色譜分析條件:色譜柱為DB-5MS毛細管色譜柱,升溫程序:起始溫度50℃,保持2 min,以 20℃/min速度升至于 290℃,保持 2 min。恒流進樣,載氣He2,氣體流速1 ml/min;質(zhì)譜條件:采用離子源(EI),全掃描方式,掃描范圍(m/z)40~500,溶劑延遲6 min。經(jīng)試驗檢測樣品為有機溶劑相,取樣品 0.5 ml,加 2 ml CH2Cl2稀釋,直接進樣分析。根據(jù)分離后樣品的質(zhì)譜圖確定樣品成分。
2.1.1 儀器偵檢 現(xiàn)場氣溫約25℃,軍用毒劑偵檢儀在2min內(nèi)檢出G類神經(jīng)性毒劑,化學(xué)探測器約5 min檢出神經(jīng)性毒劑。
2.1.2 檢毒箱檢測 根據(jù)儀器檢測結(jié)果為神經(jīng)性毒劑,由檢毒箱中的神經(jīng)性毒劑檢毒包進行共同檢定和區(qū)分檢定。按說明書方法直接取樣檢測,樣品溶液顯色為紫紅色,與說明不符,共同檢定無法判斷結(jié)果??紤]到樣品可能為非水相,取約0.5 ml樣品溶液加清潔水稀釋至標線處,搖勻。再按說明書方法檢測,共同檢定結(jié)果顯示神經(jīng)性毒劑陽性。G類毒劑確認檢定結(jié)果顯示含有G類毒劑。共同檢定與區(qū)分檢定檢測時間共約20 min。
2.2.1 色譜分離 樣品色譜圖見圖1,在保留時間7.914 min處有一色譜峰,未有其他離子峰,樣品成分單一。
圖1 樣品分離的色譜圖
2.2.2 質(zhì)譜鑒定 樣品的質(zhì)譜圖見圖2。經(jīng)檢測該樣品主要成分為:O,O-二甲基-O-(2,2-二氯乙烯基)磷酸酯,結(jié)構(gòu)見圖中所示,商品名為敵敵畏(DDV),為常用有機磷農(nóng)藥。
圖2 樣品的質(zhì)譜圖
3.1 化學(xué)偵檢的過程與裝備需求 化學(xué)偵檢是從現(xiàn)場快速偵檢、衛(wèi)生檢驗到實驗室鑒定分析一系列的系統(tǒng)過程,每個模塊的職能和要求各有不同,但環(huán)環(huán)相扣,缺一不可[3,4]?,F(xiàn)場快速偵毒是盡早發(fā)現(xiàn)環(huán)境中存在的化學(xué)毒劑、毒物,以便指導(dǎo)防護和救治,主要要求是“快”。在本次檢測中化學(xué)探測器和軍用毒劑偵檢儀就是此類設(shè)備,最快在兩分鐘內(nèi)就能檢測到毒劑。如若在化學(xué)戰(zhàn)或化學(xué)恐怖襲擊條件下,空氣污染濃度較高,完全能夠滿足要求?,F(xiàn)場檢驗、檢毒是對快速偵檢結(jié)果的進一步確認,解決判斷水源是否受到污染、是否可以解除防護的問題,其要求是方法特異、準確,檢出時間可以稍長,檢水檢毒箱、化學(xué)偵毒器即屬于此類設(shè)備。實驗室分析是化學(xué)偵檢的最后一環(huán),也是最終結(jié)論。在本次檢測中,前兩個環(huán)節(jié)均指示為G類神經(jīng)性毒劑,但都不能確定是何種毒劑,只是其性質(zhì)與G類毒劑相似。經(jīng)質(zhì)譜分析為DDV,并非軍用化學(xué)戰(zhàn)劑。實驗室分析更為科學(xué)、準確,但占用時間較長,需采樣后送檢測或使用移動實驗室檢測,如果是環(huán)境樣品還涉及復(fù)雜的樣品處理過程[5]。
3.2 化學(xué)偵檢器材的特點和適用范圍 要正確使用和獲得偵檢結(jié)果需要了解偵檢器材的特點、工作原理和適用范圍。表1列出了三種現(xiàn)場快速偵檢器材對神經(jīng)毒劑檢測的相關(guān)參數(shù)比較。
表1 三種現(xiàn)場快速偵檢器材參數(shù)比較
軍用毒劑偵檢儀和化學(xué)探測器主要是根據(jù)P、S、N等元素檢測,檢出含P即認為是神經(jīng)毒劑,檢出快,但特異性和準確性差。二者比較來看,前者響應(yīng)時間、檢出時間、檢測限都優(yōu)于后者,但其缺點需用專門的氫氣罐,化學(xué)探測器利用放射源電離不需要耗材。檢毒箱利用封裝好的試劑盒(包)檢測,但其原理是基于水相檢測,在水相含有干擾雜質(zhì)或非水相時不能獲得正確結(jié)果。如本次檢測中樣品為有機相,在用水稀釋后方可得到陽性結(jié)果。在實際使用時要根據(jù)情況合理地、正確地使用偵檢器材,并對結(jié)果做出正確的解讀。
3.3 化學(xué)偵檢結(jié)論須結(jié)合現(xiàn)場情況綜合判斷 任何偵檢裝備和方法都有其局限性,在化學(xué)突發(fā)事件處置過程中,要合理地利用裝備和偵檢結(jié)果得出正確的偵檢結(jié)論,必須結(jié)合現(xiàn)場情況綜合判斷。如現(xiàn)場的各種征候,污染物的顏色、氣味,人員中毒的癥狀等。對疑似化學(xué)戰(zhàn)劑和毒物樣品,要采取快速篩查、分級檢測、相互驗證的方法,并采樣后送由實驗室儀器分析最終確定。
[1]蔡忠林.化學(xué)事故應(yīng)急監(jiān)測中的快速檢測程序與手段[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù),2002,14(3):44-46.
[2]張彩虹,譚愛軍,陳劍剛.多種檢測技術(shù)構(gòu)建突發(fā)化學(xué)中毒事故應(yīng)急檢測平臺的應(yīng)用[J].中國職業(yè)醫(yī)學(xué),2009,36(4):154-155.
[3]王修德,孫華斌,李奇慧,等.化學(xué)偵檢技術(shù)平臺的構(gòu)建與裝備需求[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2012,33(2):105-106.
[4]張亞平.突發(fā)性化學(xué)危害事件現(xiàn)場應(yīng)急檢測技術(shù)與儀器設(shè)備[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2006,16(3):370-375.
[5]王清清,謝劍煒,顧明松,等.色譜和質(zhì)譜技術(shù)在神經(jīng)性毒劑及其降解產(chǎn)物檢測中的應(yīng)用[J].軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院院刊,2005,29(3):294-299.