張婷 左書瑞(新疆維吾爾自治區(qū)職業(yè)病醫(yī)院檢測中心,新疆 烏魯木齊 830091)
汞是一種金屬元素,在常溫常壓下呈液態(tài),對人體具有一定危害。當(dāng)人體吸收過量的汞之后,會引發(fā)急性、慢性汞中毒,慢性汞中毒是因為血液中的汞被吸收并送到了大腦,對人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害。而急性汞中毒則會直接威脅人體的消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)與泌尿系統(tǒng)。血汞與環(huán)境汞濃度具有較好的相關(guān)性,因此可以作為急性汞中毒的一種實驗室可靠參考指標(biāo)。而汞在進(jìn)入人體之后,由尿液排出,排出量大約在總量的7成,所以尿汞的測定也是診斷汞中毒的重要方式。
測汞儀屬于一種原子吸收光譜的儀器,具有高靈敏度,測汞儀是依據(jù)汞蒸氣可以吸收253.7nm譜線的特性制作而來,該儀器由汞燈、氣體吸收室、光電放大與測量等裝置[1]。
測汞儀法檢測人尿液中的汞含量的原理在于,在50℃的溫度下,利用高錳酸鉀與硫酸對尿樣進(jìn)行消化,使尿樣當(dāng)中的結(jié)合態(tài)汞轉(zhuǎn)變成汞離子,之后再通過氯化亞錫的還原作用,將汞離子還原為元素態(tài)汞,在253.7nm波長下,檢測汞的吸光度,最后根據(jù)峰面積或者峰高,進(jìn)行面積定量[2]。
原子熒光光譜法,縮寫AFS,是近年來發(fā)展出的一種新型痕量分析技術(shù),其原理在于,利用原子熒光譜線的強(qiáng)度與波長,對物質(zhì)進(jìn)行定性與定量分析的一種方法,是一種光譜分析技術(shù)。原子熒光光譜法的主要優(yōu)點在于,檢出限比較低且具有較高靈敏度;譜線較為簡單,不容易受到外界干擾;可以做到多元素的同時測定;校準(zhǔn)曲線的線性范圍相對較寬。其不足在于,適用范圍有限;原子熒光轉(zhuǎn)換的效率較低,且熒光強(qiáng)度較弱的時候,不利于信號的接收與檢測;散射光對原子熒光分析具有很大影響[3]。
采用原子熒光光譜法對血汞、尿汞進(jìn)行測定時,通常選擇酸介質(zhì),鹽酸、硝酸屬常見,但因鹽酸有還原作用,所以鹽酸的使用更加頻繁。當(dāng)鹽酸的濃度處在5%~20%這一區(qū)間內(nèi)時,熒光強(qiáng)度值處于恒定狀態(tài)。而為了消除檢測期間的干擾,還應(yīng)該選擇較低濃度的還原劑,2g/L的硼氫化鉀溶液比較適用。除此之外,還要選擇合適的儀器工作條件,如電壓、電流、原子化器的高度、載氣密度等??偠灾?,采用原子熒光光譜法測定血汞,不僅操作簡便且具有較高的靈敏度,線性范圍寬,宜廣泛推廣。
又稱原子分光光度法,縮寫AAS,其原理在于利用待測元素基態(tài)原子蒸汽對特征譜線的吸收,再根據(jù)譜線減弱情況與特征譜線的特征性,來定性定量分析待測元素的方法。冷原子吸收光譜法的儀器結(jié)構(gòu)包括光源、原子化器、分光器與檢測系統(tǒng)[4]。其中,光源主要負(fù)責(zé)發(fā)射被測原色的特征共振輻射,且其發(fā)射的共振輻射的半寬度需遠(yuǎn)小于吸收線的半寬度,且要具有較高的穩(wěn)定性與輻射強(qiáng)度,原子化器的功能則是提供能量,保證試樣干燥、蒸發(fā)以及實現(xiàn)原子化,分離器,則是由入射與出射狹縫、色散原件與反射鏡組成,功能在于分離出所需要的共振吸收線。
冷原子吸收光譜法主要應(yīng)用在尿汞的測定上,優(yōu)點在于操作簡便、靈敏度高。冷原子吸收光譜法測定人尿汞含量時,最關(guān)鍵的在于如何把握好前處理,避免出現(xiàn)樣品處理不完全,以及樣品揮發(fā)等問題。在前處理方面,主要應(yīng)用的方法包括熱消化法、冷消化法與恒溫消化法。為了更加直觀的展示直接測汞儀法同時監(jiān)測人血液、尿液中汞含量的效果,本文進(jìn)行如下實驗。
本文實驗所用儀器包括F732-VJ測汞儀、500mL的具蓋聚乙烯塑料瓶、尿比重計、10mL的具塞試管以及大型氣泡吸收管。
所用試劑包括大量超純水、硫酸溶液、50g/L高錳酸鉀溶液、200g/L的新配置的酸性氯化亞錫溶液、汞保存液、汞標(biāo)準(zhǔn)液。
首先,對樣品進(jìn)行處理,先將待檢測尿樣搖勻,在大型氣泡吸收管中放入2.5mL的汞蒸汽,同時,準(zhǔn)備2.5mL的水做成空白管,待測定。其次,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,分別向4只大型氣泡吸收管中加入0、0.25mL、0.75mL與1.25mL的汞標(biāo)準(zhǔn)液,再分別加水定容到2.5mL,形成0、0.05μg、0.15μg、0.25μg的汞標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。之后,再分別向上述四個管中加入1mL硫酸溶液與2mL高錳酸鉀溶液,靜置5min后,充分混勻,放置于48℃左右的恒溫條件下2h再取出。振搖狀態(tài)下向其中加入鹽酸羥胺溶液,直至管中溶液出現(xiàn)褪色,將其敞口放置20min。最后,樣品測定,將F732-VJ測汞儀按照說明書調(diào)整好,分別將4個管相連,在檢查測汞儀電源與大型氣泡吸收管的銜接良好不漏氣的前提下,在管中迅速滴入1mL酸性氯化亞錫溶液,之后立刻連通抽氣氣路,記錄最大吸光度。
按照公式1計算樣品中的汞濃度:
式中:C表示汞濃度(mg/L);M為樣品管中汞的含量(μg);V為樣品體積(mL);K為樣品換算成標(biāo)準(zhǔn)比重下的濃度校正系數(shù)。
取5份汞接觸者的血液與尿液,混合制成合并樣品,并將樣品均分成4組,每組6個,放在零上4℃的溫度下保存,之后分別在第一天、第三天、一周之后、兩周之后分析這4組樣品,將這4組的均值,分別與第一天的進(jìn)行對比,計算相對偏差,樣品穩(wěn)定性實驗結(jié)果證明,含汞的血液、尿液可以在零上4℃的條件下放置7天。樣品穩(wěn)定性實驗結(jié)果詳見表1。
在同一份尿樣與血樣中,加入遠(yuǎn)高于正常參考值的砷、鎘、鉛、銅標(biāo)準(zhǔn)液,制成6分樣品,在經(jīng)過測定后對測定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計,結(jié)果顯示,砷、鎘、鉛、銅標(biāo)準(zhǔn)液對測定結(jié)果并無明顯影響。血液樣品抗干擾實驗結(jié)果詳見表2,尿液樣品抗干擾實驗結(jié)果詳見表3。
為進(jìn)一步驗證直接測汞儀法的準(zhǔn)確性,本文再隨機(jī)選擇50份血液樣品與50份尿液樣品,利用原子熒光光譜法進(jìn)行檢測,將檢測結(jié)果與直接測汞儀法的檢測結(jié)果進(jìn)行對比,結(jié)果表明,兩種方式的測定結(jié)果差異無顯著性。兩種方法測定結(jié)果對比,詳見表4。
表1 樣品穩(wěn)定性實驗結(jié)果
表2 血液樣品抗干擾實驗結(jié)果
表3 尿液樣品抗干擾實驗結(jié)果
表4 兩種方法測定結(jié)果對比
汞元素是一種對人體危害極大的元素,為了盡可能的避免汞元素對人體產(chǎn)生的危害,應(yīng)該盡早、盡快對汞長期接觸人群展開有效的血汞、尿汞含量的檢測,以此來為其生命健康提供重要保障。通過本實驗可知,直接測汞儀法同時檢測人血液、尿液中的汞含量,不僅方法簡單、快速、低耗高效,且檢測準(zhǔn)確度較高,檢測結(jié)果不易受到其他試劑的影響。經(jīng)本文研究可知,直接測汞儀法同時檢測人血汞、尿汞含量,具有較好的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性以及簡便性,可以在日后廣泛推廣。