卫生理化检验第十七、九章

1、第十七章 土壤和底质的检验土壤污染 由于人类生活和生产活动所产生的对人体有害的污染物质，通过各种途径进入土壤，并不断积累，当其数量和速度超过了土壤的自净能力，引起土壤的组成、结构和功能发生变化，从而影响农作物(或植物)的正常生长和发育，甚至某些污染物质在植物体内积累，降低产量和质量，最终影响人体健康。土壤污染源 生活污水和工业废水的任意排放，特别是灌溉农田 城市及工矿废气中大量污染物沉降到土壤 化肥、农药的使用，残留于土壤 垃圾、废渣、污泥等各种废弃物的堆积 土壤中重金属污染物移动 土壤中的主要污染物 1、无机污染物重金属：汞、镉、铜、锌、铬等 非金属：砷、硒 放射性元素：Cs137, Sr9

2、0 其他：酸、碱、盐等 2、有机污染物有机农药、酚、石油、洗涤剂、PCBs 3、有害微生物 第一节 土壤样品采集与制备1、土壤采样的布点原则： 不同土壤类型都要布点 由大气污染造成的，以大气源为中心，呈椭圆状或带状，长轴沿主导风向延长 由废水引起时，沿河流或干渠呈树枝或片状 由化肥、农药引起时，分布较均匀，呈面状 要在非污染区的同类土壤中布置一个对照点 2、采样点布设方法： 对角线布点法（适合于面积较小、地势平坦的污水灌溉或污染河水灌溉的田块），梅花形布点法（适合于面积较小，地势平坦，土壤物质和污染程度较均匀的地块），棋盘式布点法（适合于面积中等，地势平坦，地形完整开阔，但土壤较不均匀的田块

3、），蛇形布点法（适合于面积较大，土壤不够均匀的田块 ），放射状布点法（适用于大气污染型土壤），网格布点法（适用于土地平缓的地块）。3、样品的采集（1）采样深度一般了解土壤污染情况，需取015cm或020cm表层土；（2）剖面样品了解土壤污染深度时采集剖面样品：按土壤剖面层次分层采样。剖面规格一般为长1.5m、宽0.8m、深1.0m，每个剖面采集A、B、C三层土样。过渡层（AB、BC）一般不采样。当地下水位较高时，挖至地下水出露时止。现场记录实际采样深度，如020、5065、80100cm。在各层次典型中心部位自下而上采样，切忌混淆层次、混合采样。4、土样的制备 （1）土样的风干除测定游离挥发酚

4、、铵态氮、硝态氮、低价铁等不稳定项目需要新鲜土样外，多数项目需用风干土样。采集的土壤样品运到实验室后，应立即将全部样品倒在塑料薄膜上或瓷盘内进行风干。当达半干状态时把土块压碎，除去石块、残根等杂物后铺成薄层，经常翻动，在阴凉处使其慢慢风干，切忌阳光直接曝晒。样品风干处应防止酸、碱等气体及灰尘的污染。 （2）磨碎与过筛进行物理分析时，取风干样品100-200g，经反复辗碎处理使土样全部通过2mm孔径的，通过1mm或0.5mm孔径的土壤用作化学分析。研磨过筛后的样品混匀、装瓶、贴标签、编号、储存。网筛规格有两种表达方法，一种以筛孔直径的大小表示，如孔径为2mm、1mm、0.5mm；另一种以每英寸长

5、度上的孔数来表示，如每英寸长度上有40孔为40目筛（或称40号筛），每英寸有80孔为80号筛等。孔数愈多，孔径愈小。（3）土样保存一般土壤样品需保存半年至一年，以备必要时查核之用。储存样品应尽量避免日光、潮湿、高温和酸碱气体等的影响。将风干土样、沉积物或标准土样等贮存于洁净的玻璃或聚乙烯容器之内。在常温、阴凉、干燥、避阳光、密封（石腊涂封）条件下保存30个月是可行的。第二节 有害物质的检验土壤污染监测所用方法与水质、大气监测方法类同。常用方法有：重量法适用于测土壤水分；容量法适用于浸出物中含量较高的成分测定，如Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等；分光光度法、原子吸收分光光度法、原子萤光分

6、光光度法、等离子体发射光谱法适用于重金属如Cu、Cd、Cr、Pb、Hg、Zn等组分的测定；气相色谱法适用于有机氯、有机磷及有机汞等农药的测定。土壤监测结果规定用mg/kg（烘干土）表示。 土壤含水量测定： 测定土壤含水量，以便计算土壤中各种成分按烘干土为基准时的测定结果。 测定方法：用百分之一精度的天平称取土样2030g，置于铝盒中，在105下烘（45h）至恒重。按下式计算水分重量占烘干土重的百分数：H2O%=（风干土重-烘干土重/烘干土重）×100一、镉 镉是一个危险的环境污染元素，它只有两种价态，即0 价和+ 2 价，而0 价的镉不可能在土壤中稳定存在，故土壤中的镉主要指的是两价

7、的镉及其化合物。含镉的污染物通过各种途径进入土壤，使农作。物产量和质量下降，从而通过食物链危害人类的健康，并导致大气和水环境质量的进一步恶化。 我国农业土壤受镉污染日益严重。由于镉不能被土壤中微生物降解，半衰期超过20 年，其污染为不可逆的积累过程；镉又是生物迁移性很强的重金属，极易被植物吸收并累积，人体积累的镉的最主要的来源是通过食物即农产品的摄取。镉中毒主要表现为肾脏功能的损害和肺部的损伤，长期摄入镉将会导致骨质疏松、脆化、腰病、脊柱畸形。土壤中镉的测定镉试剂分光光度法 原理： 根据镉与镉试剂（6-溴-苯并噻唑偶氮萘酚）在碱性介质中会生成一种紫红色配合物，用三氯甲烷提取，比色定量。二、铅铅

8、广泛存在于空气 水和土壤中，是重要的环境污染物 。自然情况下，土壤中的铅主要来源于母岩和残落的生物物质，一般情况下含量比较低，不会对人体及生态系统造成危害。人为活动作用，是造成土壤铅污染的重要原因，在金属矿床开发 城市化建设固体废弃物堆积，以及为提高农业生产，施用化肥 、农药 ，污泥和污水灌溉过程中，都可以使铅在土壤中大量积累 。重金属具有长期性和非移动性等特性，土壤被重金属污染后，会对作物 农产品和地下水产生次级污染，并通过食物链影响人类健康。 铅及铅的化合物一般不能通过完整的皮肤进入人体内，但有机铅可被皮肤吸收 ，铅对人体神经系统、 骨髓造血系统、 消化系统 、心血管系统 、生殖系统 、免

9、疫系统及肾脏等造成危害，另外无机铅或有机铅均有致畸 致癌和致突变性作用 。铅作为中枢神经系统毒物，对儿童的身体和智能危害更为严重。土壤中铅的测定-无火焰原子吸收分光光度法原理：土壤中的铅及铅的化合物，用硝酸-高氯酸混合液处理成离子状态后，送入原子吸收分光光度计中。在高温石墨炉内解离成游离的基态铅原子。测定基态原子在283.3nm波长处的吸光度，与标准进行比色定量。思考题 1、 土壤中的主要污染物？ 2、土壤采样点布设方法有哪些？ 3、土壤中铅测定的方法与原理？第十九章 生物材料的检验第一节 概述生物材料是生物体的体液(血液)、排泄物(尿液、呼出气)、毛发和试验动物脏器组织的总称。生物材料检验是

10、研究生物材料中化学物质或其代谢产物或生物化学指标的分析测定方法的科学。生物样品本底值（正常值） 是指正常人(无明显肝、肾及血液系统疾病，无职业有害因素接触史)的生物样品中某种成分的含量或生化指标值。常通过对某地区的正常人抽样调查所得结果进行统计分析，取95%上限值( 职业接触只引起升高的时候)或97.5%上下限之间值(过高或过低均有一定的危害的时候)。生物接触限值 是为保护作业人员健康，对生物材料(尿、血、呼出气)中污染物或其代谢产物所规定的最高容许浓度，或某些生物效应指标改变所容许的范围。其值相当于健康工人吸入或接触最高容许浓度的毒物时，生物材料中被测物的水平。生物材料检验的内容1、从生物样

11、品中直接检验有毒物质 2、从生物样品中检验毒物代谢产物 3、从生物样品中检验生化指标 4、从生物样品中检验酶指标生物材料检验的意义为职业中毒诊断和治疗效果观察提供重要的参考指标，为地方病和营养素缺乏病的诊断防治提供依据，亦为制订卫生标准、正常值或生物接触限值提供资料。第二节 生物样品的收集和保存一、概述 生物样品的采集和保存是整个生物材料检验的重要操作步骤，必须注意选择适当的生物样品种类和采样时间，使生物材料检验的结果能反映真实情况；采用正确的采样和保存方法，防止样品在采样、运输及保存过程中变质、受污染，待测成分损失，保证测定结果准确可靠。1样品的种类生物样品的种类较多，尿液、血液、呼出气、胃

12、液、胆汁、汗液、唾液、乳汁、粪便、毛发、指甲、骨以及动物脏器组织等均可作为不同检验目的的样品。在选择生物材料的种类时，要求：(1)选用的生物材料中被测物的浓度与环境接触水平、或与健康效应有剂量反应关系；(2)样品和待测成分(指标)足够稳定以便于运输和保存； (3)采集生物样品对人体无损害，能为受检者所接受。 目前用得最多的生物材料是尿液，其次是血液和呼出气。头发生长非常缓慢，所采集的样品实际上是不同时期的混合样，因此，其测定值与接触剂量的关系无法确定，这就失去了作为生物监测样品的意义，主要用作代谢极慢金属的定性检验。2 采样时间 在很多情况下，生物材料中待测物的浓度会随时间的伸延而变化，变化的

13、快慢与物质在体内的代谢过程有关。半衰期短(几分钟几小时)的待测物在各种组织中的水平变化很快，因此对采用时间有严格规定；半衰期长(几十小时以上)的毒物或代谢产物，它们在各种组织中的浓度反映较长时间的接触程度，所以对采样时间的限制就不必太严格。3、 样品的保存采得的样品应尽快分析测定。在样品贮存及运输时，除要防止样品变质、不引进干扰物质外，还要避免样品中待测物质的挥发和在容器上吸留损失。样品的保存方法要与分析方法相配合。尿样一般在4下可保存2周，在-20下一般至少可保存2月。所有样品最好是在冷藏条件下运输及保存。注意需要冷冻保存的样品，不宜用玻璃瓶盛装，以免冻裂。二、常见生物材料的收集与保存（一）

14、尿样 多数物质及其代谢产物在尿中的含量与其在血中的浓度有较好的相关，尿中的含量可以较好的反映血液中物质及其代谢产物的浓度，尿样收集比较方便，因此，常采用尿液进行检验。为使收集的尿样具有代表性，使分析结果能较好地反映实际情况，用尿液作为生物监测样品时须注意以下几点：1尿样的收集方法24小时尿样：收集全天24小时尿液混匀后，取适量进行分析，计算时以24小时排出某成分的总量计，故所得结果不受某些成分排出无规律的影响，也不受饮水和排汗的影响，但收集24小时尿样较麻烦，在夏天尿样易腐败。 晨尿：收集受检者早晨起床后的第一次尿样进行分析，对多数测定能反映实际情况，收集方便，应用最多。 夜尿：又称12小时尿

15、或对时尿，是指收集夜间至清晨这一阶段（一般指晚8时至清晨8时）的尿液。由于尿量较晨尿多，可使分析结果趋于稳定。 定时尿：是指收集上班前、下班后或工作时某一时间的尿液。可以了解短时间内某些毒物在机体的吸收、转化和代谢的情况。 随机尿样：收集任意一次尿液送检。收取方便，但由于尿中待测物的浓度波动较大，分析结果往往不能反映实际情况；2尿样的保存 通常将随机一次尿样或晨尿收集于清洗干净的500m1硬质玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶中；24小时尿样收集于清洁的2L硬质玻璃瓶中。尿样的保存应根据测定项目选择条件，若测定金属元素如铅、汞等的尿样，可在1L尿样中加入5ml硝酸，以防腐，防止金属盐类沉淀、汞挥发及容器壁吸

16、附，收集尿样后如不能及时分析，应将尿样贮于冰箱内，并根据需要加入适当试剂以增加待测成分的稳定性。（二）血液 毒物无论从何种途径进入机体内，都要被吸收入血液，然后分布全身各器官或被解毒代谢、或排出体外，检测血液中毒物或其代谢产物的浓度可反映机体接触该毒物的程度，并与体内毒物吸收的量呈正相关。血样有待测成分的含量较稳定，个体差异小，取样污染机会少，不受肾功能影响等优点。因此，测定血液中毒物或代谢产物的含量更有意义。血样的采集血样可用全血、血浆或血清。全血：用注射器或取血管采集血液注入有抗凝剂的试管中，轻轻转动使血液与抗凝剂充分混匀。血浆和红细胞：将血液缓慢注入有抗凝剂的试管中，室温下放置或离心，分

17、离后的上清液即为血浆，沉淀的红色部分为红细胞。血清：将血液缓慢注入干燥试管中，室温下放置1530min，离心，分离后的上清液即为血清。采样注意事项 1、在采集静脉血时要防止溶血。 2、血液在运输过程中应避免振动和温度的改变。 3、在采血及存放过程中避免污染。 4、分析血中金属有害物，处理样品的容器应不含该金属。第三节 生物材料样品的检 验（） 尿铅测定铅及其无机化合物主要以粉尘、烟、蒸气形式经呼吸道进人人体，亦可经消化道吸收；四乙基铅主要以蒸气形式经呼吸道进入人体，也可经皮肤、粘膜及消化道吸收。 吸收的铅进入血液后，有95与红细胞结合被输送到人体的各部位。一部分蓄积在肝、脑、肾、肌肉及血液中。

18、体内的铅约有75%80%随尿排出，约15经粪便排出。尿铅可以反映铅从体内排出情况，能间接反映机体吸收铅的量。但由于尿铅排出受许多因素的影响，有时体内虽有大量铅蓄积，尿铅排出量并不高，经驱铅试验才明显增高，因此尿铅是铅中毒的辅助诊断指标。检验方法生物材料中铅的测定方法较多，主要有双硫腙比色法、原子吸收光谱法、示波极谱法等，也有用阳极溶出伏安法和电位溶出法。双硫腙比色法是测定尿铅的经典分析方法，该法灵敏度较低，干扰较多，操作复杂费时，但该法试剂易得，不需要特殊仪器设备，目前仍为基层单位广泛采用。 石墨炉原子吸收光谱法的最大优点是灵敏度高，血样、尿样不需消化，经适当稀释或加入基体改进剂后即可测定。双硫腙比色法测定尿铅原理：用硝酸-高氯酸破坏尿中有机物，使铅转变为离子状态，然后在pH8.511.0的条件下，让铅离子与双硫腙反应生成红色螯合物，萃取后根据颜色深浅比色定量。石墨炉原子吸收光谱法原理：尿样经基体改进剂稀释后，直接注入石墨管中，用无火焰原于吸收分光光度计测定吸光度，与铅工作曲线比较定量。（二）尿汞的测定汞及其化合物是有强烈毒性的化学