1984年创刊 双月刊

湿法消解-氢化物发生-原子荧光光谱法测定血中总砷

朱定姬, 周武旺, 朱杰, 覃利梅

朱定姬, 周武旺, 朱杰, 覃利梅. 湿法消解-氢化物发生-原子荧光光谱法测定血中总砷[J]. 职业卫生与应急救援, 2021, 39(5): 573-575. DOI: 10.16369/j.oher.issn.1007-1326.2021.05.020
引用本文: 朱定姬, 周武旺, 朱杰, 覃利梅. 湿法消解-氢化物发生-原子荧光光谱法测定血中总砷[J]. 职业卫生与应急救援, 2021, 39(5): 573-575. DOI: 10.16369/j.oher.issn.1007-1326.2021.05.020

湿法消解-氢化物发生-原子荧光光谱法测定血中总砷

详细信息
    作者简介:

    朱定姬(1985-), 女, 硕士, 高级工程师

  • 中图分类号: O657

Determination of total arsenic in blood by wet digestion-hydride generation-atomic fluorescence spectrometry

  • 摘要:
      目的  建立血中砷的湿法消解-氢化物发生-原子荧光光谱测定法。
      方法  血样经3.0 mL混合酸[v(硝酸)∶v(硫酸):v(高氯酸)=3∶1∶1]于电热板上加热至150℃,保持30 min,升温至200℃,继续保持30 min后升温至270℃消解至冒白烟,液体近干,加入50 g/L硫脲+50 g/L抗坏血酸为预还原剂,以体积分数5%的盐酸为载流,以10.0 g/L硼氢化钾为还原剂,采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定血中砷浓度。
      结果  在0~20.0 μg/L的线性范围内,砷原子荧光光谱强度与血中总砷浓度的线性回归方程为y=70.952 8 x+16.496 2(r=0.999 2,P<0.01);检出限为0.24 μg/L,方法的回收率为98.2%~100.4%,精密度为1.7%~2.0%。
      结论  该方法回收率高、精密度好、消解用酸量少、检测成本低,适合用于基层单位的血中总砷浓度检测。
  • 江苏省苏北地区煤矿多是大型企业,接触煤尘工人众多,所致煤工尘肺危害较大。我们拟通过对江苏省某煤矿作业工人的职业健康检查结果以及问卷调查分析,掌握该煤矿煤尘对接触人群健康状况的影响及煤工尘肺发病的特点、规律和趋势,提出煤工尘肺防治政策和措施,为完善煤矿工人的职业健康检查方案以及煤工尘肺患者的早期防治提供依据。为此,我们对该煤矿1 269名作业工人进行了常规职业健康检查。现将结果报告如下。

    2015年11月对某煤矿1 269名作业工人进行在岗职业健康检查,同时收集该企业和劳动者的问卷调查等资料,并对收集的数据进行整理和分析。

    该煤矿为央企大型国有煤矿,年生产能力945万t,拥有工人约2万人,现患尘肺病213例,其中退休202例,在职11例。患病人员未参加本次职业健康体检。

    1 269名劳动者所在岗位和工种约20种,为方便描述,根据作业方式和工作现场接触粉尘的情况,将类似岗位和工种归类,把岗位大致分为3类。1类岗位的作业现场直接接触粉尘或每班累计接触粉尘浓度较高,如掘进工、采煤工、带班班长、抽采工、掘进工等岗位;2类岗位的作业现场间接接触粉尘或每班累计接触粉尘浓度较低,如瓦检员、绞车司机、泵站司机、打点工、把钩工等岗位;3类岗位为作业现场接触粉尘频率较小或接触量较小甚至不接触的岗位,如车间管理、工程技术人员、后勤人员、测风员等。经统计,1 269名被检查对象中1类岗位1 076人,2类岗位175人,3类岗位18人。

    个案调查:按统一设计的调查表对调查对象进行问卷调查,内容包括基本情况(年龄、性别、民族、住址、联系方式、既往史、家族史、自诉健康状况、文化程度等)、个人生活史(吸烟、饮酒、饮食情况)、职业史(接触危害因素的名称、工龄、接触岗位、接触方式)等。

    企业问卷调查:对职业病防治情况(包括职业卫生经费投入、职业卫生管理、职业病危害防护设施、个体防护等)进行调查。

    依据《职业健康监护技术规范》(GBZ 188-2014)[1]和《职业性尘肺病的诊断》(GBZ 70-2015)[2],对接触煤尘的工人制定检查项目,主要包括问诊、内外科、血常规、尿常规、心电图(十二导联)、X线胸片检查、肺功能(采用日本进口的CHEST HI-105型电子肺功能仪器,主要测定用力肺活量(forced vital capacity,FVC)、第一秒用力呼气量(forced expiratory volume in one second,FEV1)、第一秒用力呼气量与用力肺活量比值(FEV1/FVC)三种指标。结果判定标准见表 1

    表  1  肺功能测定结果判定
    占预值比例/% 结果判定
    FVC FEV1 FEV1/FVC
    ≥80 正常 正常 正常
    70~79 轻度限通气功能障碍 轻度阻塞通气功能障碍 轻度混合通气功能障碍
    60 ~ 69 中度限通气功能障碍 中度阻塞通气功能障碍 中度混合通气功能障碍
    ≤59 重度限通气功能障碍 重度阻塞通气功能障碍 重度混合通气功能障碍
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    采用SPSS 17.0统计学软件进行统计学分析,计量资料用均数±标准(x ± s)表示,计数资料以率表示。计数资料组间比较采用χ2检验,当理论频数不满足χ2检验要求时,采用Fisher确切概率法进行检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

    所检项目中问诊、五官科、尿常规实检率分别是50.4%、25.2%、23.6%,明显低于其他检查项目。胸片异常主要表现在肺纹理增多增粗或紊乱和肺部小阴影。经统计,胸片和肺功能指标同时有异常者10例,其中肺部小阴影表现16例。经复查,本次职业健康检查发现与煤工尘肺有关的职业禁忌证6例,但未发现尘肺病。见表 2

    表  2  269名接触人群职业健康检查总体情况
    体检目 实检人数 实检/% 异常例数 异常/%
    问诊(呼吸系统) 640 50.4 116 18.1
    内科(血压) 1265 99.7 282 22.3
    五官(咽喉) 320 25.2 18 5.6
    血常规(白细胞) 1 269 100 33 2.6
    血常规(红细胞) 1 269 100 124 9.8
    血常规(血红蛋白) 1 269 100 194 15.3
    血常规(血小板) 1 269 100 90 7.1
    尿常规(尿胆原) 300 23.6 15 5.0
    胸片 1 269 100 17 1.3
    肺功能 1 269 100 171 13.5
    B超 1 269 100 497 39.2
    心电图 1 269 100 254 20.1
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    本次调查的劳动者具体工作时间均为两班制(早班和晚班),工人每周工作5 d,每天平均工作时间8 h。经Fisher确切概率法检验,各类岗位间作业工人胸片异常率差异无统计学意义(P>0.05),但1类岗位作业工人胸片异常率偏高。各类岗位间作业工人肺功能异常率差异有统计学意义(χ2 = 11.804,P < 0.05),尤其以1类岗位最高。见表 3

    表  3  不同岗位作业工人胸片、肺功能检查异常情况
    岗位分类 胸片 肺功能
    检查人数 异常例数 异常率/% 检查人数 异常例数 异常率/%
    1类岗位 1 076 17 1.58 1 076 160 14.87
    2类岗位 175 0 0 175 10 5.71
    3类岗位 18 0 0 18 1 5.56
    合计 1 269 17 1.34 1 269 171 13.48
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    1 269名被调查对象的工龄范围为1 ~ 38年,平均工龄为(21.43 ± 4.78)年。经趋势χ2检验,不同工龄组工人胸片异常率有随工龄增长而增加的趋势(趋势χ2 = 7.980,P < 0.05);不同工龄组工人肺功能异常率有随工龄增长而增加的趋势(趋势χ2 = 26.940,P < 0.05)。见表 4

    表  4  不同工龄工人胸片、肺功能检查异常情况
    年龄/年 胸片 肺功能
    检查人数 异常例数 异常率/% 检查人数 异常例数 异常率/%
    < 5 298 0 0 298 16 5.37
    5~ 134 0 0 134 13 9.70
    10 ~ 837 17 2.03 837 142 16.97
    合计 1 269 17 1.34 1 269 171 13.48
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    将习惯戴口罩的工人分为只戴防尘口罩或纱布口罩、两个都戴两组,两个都戴组胸片异常率和肺功能异常率均低于仅戴一个组,差异均有统计学意义(校正χ2=18.710、195.858,P < 0.01)。见表 5

    表  5  防护用品使用不同工人胸片、肺功能检查异常情况
    防护用品使用情况 胸片 肺功能
    检查人数 异常例数 异常率/% 检查人数 异常例数 异常率/%
    仅戴防尘口罩或纱布口罩 606 17 2.81 606 167 27.56
    两个都戴 658 0 0 658 4 0.61
    合计 1 264 17 1.34 1 264 171 13.53
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    吸烟是指每天至少吸一支,近期持续半年或以上。将工人分为工龄<10年(包括不吸烟)和10 ~年两组,<10年组工人胸片异常率、肺功能异常率均低于10 ~年组,且差异有统计学意义(χ2 = 47.729、36.524,P < 0.05或0.01)。见表 6。进一步细分发现,烟龄20年以上工人的胸片、肺功能异常率分别达2.94%、30.39%。

    表  6  不同烟龄工人胸片、肺功能检查异常情况
    烟龄/年 胸片 肺功能
    检查人数 异常例数 异常率/% 检查人数 异常例数 异常率/%
    < 10 967 9 0.93 967 99 10.24
    10~ 302 8 2.65 302 72 23.84
    合计 1 269 17 0.87 1 269 171 13.48
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    随文化水平增高,工人胸片、肺功能异常率均有下降趋势(趋势χ2 =26.532、5.789,P < 0.05或0.01)。见表 7

    表  7  不同文化水平工人胸片、肺功能检查异常情况
    文化水平 胸片 肺功能
    检查人数 异常例数 异常率/% 检查人数 异常例数 异常率/%
    小学及以下 27 2 7.41 27 10 37.04
    初中 754 13 1.72 754 106 14.06
    高中、中专 354 1 0.28 354 40 11.30
    大专及以上 134 1 0.75 134 15 11.19
    合计 1 269 17 1.34 1269 171 13.40
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    该煤矿2015年职业病防治管理经费5 223.6万元,其中职业病危害防护设施费用4 500万元,所占比例为86.15%;培训费36万元,所占比例仅为0.69%;健康监护费375.6万元,所占比例为7.19%;危害因素检测费75.6万元,所占比例为1.45%;职业病236.4万元,所占比例为4.53%。

    本次对该煤矿工人所做的健康检查项目中,问诊、五官科、尿常规实检率明显较低,主要原因是工人认为这些检查不重要或嫌其麻烦,从而导致职业健康档案资料不完整,故应加强工人对职业健康体检重要性的认识。B超、心电图以及内科检查异常率分别为39.2%、20.1%、22.3%,相对较高,问诊时工人主要自述呼吸系统症状明显,说明工人亚健康率较高,这可能与粉尘作业环境有一定的关系。本次职业健康检查未发现尘肺病,分析原因可能是工人平均工龄相对较短,以及现在生产工艺的改进,降低了工作场所的粉尘浓度、劳动强度。工龄≥10年的837名工人中,胸片异常17例,异常率2.03%,这与焦晓丽调查结论[3]基本一致。有报道煤工尘肺通常在工人接尘20年左右发病,患病率为0.92% ~ 24.1%[4]

    煤工尘肺是煤矿工人长期吸入煤矿粉尘所引起的以肺部弥漫性纤维化为主要改变的疾病。煤炭行业属于特殊作业行业,以粉尘为主的职业病危害因素较多,仍是尘肺病高发行业[5]。在我国尘肺病患者中,煤工尘肺位居第二,患病人数仅次于矽肺。接触粉尘的性质是由工种、岗位决定的,不同的粉尘致纤维化能力不同,所引起的尘肺病的病理及X线胸片表现也有各自的特点,疾病的发生、发展、转归情况也不同[6]。在本次调查中,我们发现工种和工龄对工人的健康影响不容忽视。1类岗位工人的胸片异常率和肺功能异常率均高于其他岗位,且不同岗位间肺功能异常率差异有统计学意义(P < 0.05),胸片、肺功能异常率随着工龄增长而升高(P < 0.05),说明接触粉尘剂量大对工人的肺功能异常改变有更为明显的影响,且随着工龄的增长,煤矿工人的肺部健康状况也越来越差,这与尹万琼[7]的研究结果相一致。由于尘肺病与粉尘接触量有确定的剂量-效应关系,所以尤要密切关注1类岗位工龄较长工人的肺部健康。

    本文研究发现烟龄10 ~年以上作业工人胸片、肺功能异常率较<10年者高(P < 0.05),尤其烟龄20年以上作业工人的胸片、肺功能异常率最高。从香烟烟雾中能分离出3 000多种有害成分,这些有害成分可以影响血液的带氧能力,导致血液黏度增加、明显缺氧,还可引起呼吸道炎症,且损害有累积作用[8]。吸烟与粉尘暴露的联合作用可影响肺通气功能[9]。对煤矿工人来讲,戒烟非常重要,能随时减少吸烟对肺部感染的可能性。

    除此之外,佩戴不同个体防护用品、不同文化水平工人的肺部健康状况不同。佩戴越齐全、文化水平越高,工人肺部健康状况越好。因此,要提高企业工作人员整体文化素质,加强对他们的职业危害健康教育。

    本次调查发现,该煤矿在职业病管理方面相关制度比较完善,但更倾向于后期的被动防护及治疗,早期的培训及宣教相对投入不足。建立煤工尘肺防护组织、完善管理制度等都是职业病防治必不可少的环节;开展相关的职业卫生知识培训、落实培训经费等预防性措施的重要性也不可忽略。

    在煤矿生产过程中,工人仍旧面临着严峻的尘肺病威胁,企业应采取有效的防尘措施,降低劳动者罹患职业病的风险。煤矿企业负责人应做好劳动者上岗前、在岗期间及离岗时的职业健康检查工作[10],改进生产工艺,改善作业环境,提高个体防护,早期宣教,保护好劳动者的身体健康。各级政府和监督部门、用人单位、职业健康服务机构需要共同参与,提高职业健康监护率,保证职业健康档案资料的完整性,早期发现职业相关疾病,以达到预防职业病的目的[11]

    作者声明   本文无实际或潜在的利益冲突
  • 表  1   消解温度试验结果

    消解温度/℃ 样品荧光值
    正常人血 患者血样1 患者血样2 加标血样1 加标血样2 山羊血样
    200 45.2 564.2 759.2 281.7 1 308.3 642.2
    220 53.0 667.5 903.8 279.7 1 290.2 648.0
    240 62.7 776.4 1 219.4 295.6 1 333.3 650.1
    260 78.7 984.9 1 237.2 310.7 1 457.9 751.4
    270 82.7 974.6 1 258.2 310.8 1 423.4 751.9
    280 81.2 983.0 1 266.9 303.4 1 441.4 755.1
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    表  2   消解液试验结果

    消解液类型 测定值/(μg/L)
    加标血样 山羊血样
    v(硝酸)∶v(硫酸)= 5∶1 110.35 80.62
    v(硝酸)∶v(高氯酸)= 4∶1 102.62 79.25
    v(硝酸)∶v(高氯酸)= 9∶1 106.66 80.59
    v(硝酸)∶v(硫酸)∶v(高氯酸)= 3∶1∶1 106.27 80.15
    v(硝酸)∶v(硫酸)∶v(高氯酸)= 5∶3∶1 98.04 77.50
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    表  3   批内精密度试验结果

    加标值/(μg/L) 测定值/(μg/L) 平均值/(μg/L) 回收率/% RSD/%
    1 2 3 4 5 6
    本底值 5.14 4.59 5.12 4.95
    15.0 19.22 20.16 19.95 19.59 19.87 19.25 19.67 98.2 2.0
    30.0 35.41 35.04 34.32 35.98 34.66 35.02 35.07 100.4 1.7
    100.0 101.31 102.57 105.95 105.73 104.13 101.63 103.55 98.6 1.8
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    表  4   批间精密度试验结果

    样品名称 测定值/(μg/L) 平均值/(μg/L) RSD/%
    第1天 第3天 第4天 第5天 第6天 第7天
    样品1 27.84 28.96 27.09 27.29 27.44 27.80 27.74 2.4
    样品2 158.00 157.98 152.88 152.08 152.51 149.44 153.82 2.0
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  • 收稿日期:  2021-02-01
  • 刊出日期:  2021-10-21

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