疑似化學(xué)戰(zhàn)劑樣品的現(xiàn)場偵檢與實(shí)驗(yàn)室分析

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(gè)環(huán)節(jié)。偵檢是指化學(xué)偵察與檢測(cè)，是幾個(gè)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(shí)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(hù)和洗消措施［1，2］?；瘜W(xué)偵檢行動(dòng)是否快速、準(zhǔn)確、及時(shí)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(zhǔn)確兩個(gè)方面不能兼顧。本文結(jié)合對(duì)疑似化學(xué)戰(zhàn)劑樣品的現(xiàn)場快速偵檢與實(shí)驗(yàn)室儀器分析，對(duì)現(xiàn)有偵檢裝備的原理、優(yōu)勢(shì)和缺陷進(jìn)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 材料與方法

1．1 主要儀器 化學(xué)探測(cè)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(jí)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(cè)方法

1．4．1 現(xiàn)場偵檢 儀器偵檢：ChemPro 100型化學(xué)探測(cè)器和UC AP2C型軍用毒劑偵檢儀可對(duì)氣體和易揮發(fā)有機(jī)化合物進(jìn)行直接快速檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)啟動(dòng)儀器至檢測(cè)狀態(tài)，將進(jìn)氣口對(duì)準(zhǔn)樣品瓶口，根據(jù)儀器顯示判斷戰(zhàn)劑種類。氣溫較低時(shí)可輔助加熱樣品瓶以促進(jìn)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(duì)揮發(fā)性低的樣品取樣檢測(cè)。檢毒箱檢測(cè)：DJ－07型防化醫(yī)學(xué)檢毒箱主要是檢測(cè)水中戰(zhàn)劑樣品，可對(duì)上述儀器快檢結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步確證。檢測(cè)方法依據(jù)使用說明進(jìn)行。

1．4．2 實(shí)驗(yàn)室分析 使用氣相色譜／質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)樣品進(jìn)行分離鑒定。色譜分析條件：色譜柱為DB－5MS毛細(xì)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(jìn)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(yàn)檢測(cè)樣品為有機(jī)溶劑相，取樣品 0．5 ml，加 2 ml CH2Cl2稀釋，直接進(jìn)樣分析。根據(jù)分離后樣品的質(zhì)譜圖確定樣品成分。

2 結(jié) 果

2．1 現(xiàn)場偵檢

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(cè)器約5 min檢出神經(jīng)性毒劑。

2．1．2 檢毒箱檢測(cè) 根據(jù)儀器檢測(cè)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(jìn)行共同檢定和區(qū)分檢定。按說明書方法直接取樣檢測(cè)，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(biāo)線處，搖勻。再按說明書方法檢測(cè)，共同檢定結(jié)果顯示神經(jīng)性毒劑陽性。G類毒劑確認(rèn)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(cè)時(shí)間共約20 min。

2．2 實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)

2．2．1 色譜分離 樣品色譜圖見圖1，在保留時(shí)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(cè)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(jī)磷農(nóng)藥。

圖2 樣品的質(zhì)譜圖

3 討 論

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(yàn)到實(shí)驗(yàn)室鑒定分析一系列的系統(tǒng)過程，每個(gè)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(hù)和救治，主要要求是“快”。在本次檢測(cè)中化學(xué)探測(cè)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(cè)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。現(xiàn)場檢驗(yàn)、檢毒是對(duì)快速偵檢結(jié)果的進(jìn)一步確認(rèn)，解決判斷水源是否受到污染、是否可以解除防護(hù)的問題，其要求是方法特異、準(zhǔn)確，檢出時(shí)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(shí)驗(yàn)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(cè)中，前兩個(gè)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(shí)驗(yàn)室分析更為科學(xué)、準(zhǔn)確，但占用時(shí)間較長，需采樣后送檢測(cè)或使用移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，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(diǎn)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(diǎn)、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(duì)神經(jīng)毒劑檢測(cè)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(cè)器主要是根據(jù)P、S、N等元素檢測(cè)，檢出含P即認(rèn)為是神經(jīng)毒劑，檢出快，但特異性和準(zhǔn)確性差。二者比較來看，前者響應(yīng)時(shí)間、檢出時(shí)間、檢測(cè)限都優(yōu)于后者，但其缺點(diǎn)需用專門的氫氣罐，化學(xué)探測(cè)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(cè)，但其原理是基于水相檢測(cè)，在水相含有干擾雜質(zhì)或非水相時(shí)不能獲得正確結(jié)果。如本次檢測(cè)中樣品為有機(jī)相，在用水稀釋后方可得到陽性結(jié)果。在實(shí)際使用時(shí)要根據(jù)情況合理地、正確地使用偵檢器材，并對(duì)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(duì)疑似化學(xué)戰(zhàn)劑和毒物樣品，要采取快速篩查、分級(jí)檢測(cè)、相互驗(yàn)證的方法，并采樣后送由實(shí)驗(yàn)室儀器分析最終確定。

［1］蔡忠林．化學(xué)事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)中的快速檢測(cè)程序與手段［J］．環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cè)技術(shù)構(gòu)建突發(fā)化學(xué)中毒事故應(yīng)急檢測(cè)平臺(tái)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(tái)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(cè)技術(shù)與儀器設(shè)備［J］．中國衛(wèi)生檢驗(yàn)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(cè)中的應(yīng)用［J］．軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院院刊，2005，29（3）：294－299．