疾控系统人体生物材料重金属实验室检测能力调查
赵欣, 陈钰, 叶丹, 路凯     
中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所
摘要: 目的 全面了解疾控系统人体生物材料中重金属的实验室检测能力, 提高相关部门对各级疾病预防控制机构实验室人体生物材料重金属检测能力的重视程度, 为制定工作计划提供科学依据。方法 对37家疾病预防控制机构的实验室进行关于人体生物材料中重金属的实验室检测能力问卷调查。结果 28家疾病预防控制中心具备铅、镉、汞、砷、铬等重金属的检测能力, 但各地检测能力不均衡。结论 目前多数疾控系统可以实现对人体生物材料中重金属含量的检测和监控, 但仍需进一步的科学研究来建立统一的生物材料重金属标准检测方法。
关键词: 人体生物材料     重金属     检测能力     调查    
Survey on Heavy Metal Detection of Human Biomaterials in Laboratories in Chinese CDC
Zhao Xin, Chen Yu, Ye Dan, Lu Kai     
Abstract: Objectives To comprehensively understand the heavy metal detection of human biomaterial in laboratories in Chinese CDCs, to provide evidences for related government to put more attention on the abilities of examination in Chinese CDCs. Methods 37 CDCs were surveyed by questionnaires on the heavy metal detection of human biomaterials in their laboratories. Results 28 of the CDCs have the ability to detect heavy metals like lead, cadmium, mercury, arsenic and chromium. But the abilities of examination are unbalanced. Conclusions Nowadays, the detection and supervisions on heavy metal in human biomaterials are mostly achievable, but further research to set up a set of standard consolidated heavy metal detection method is necessary.
Key words: human biomaterial     heavy metal     detection ability     survey    

重金属原义是指比重大于5的金属,在工业上划入重金属的为10种元素:铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉和铋[1]。空气、土壤、食物和水中都含有重金属。人体长时间暴露于重金属含量过高的环境中,会造成极大伤害。如汞进入人体后会直接沉入肝脏,对大脑、神经、视力造成极大破坏;镉可导致高血压,引起心脑血管疾病,破坏骨骼和肝肾,引起肾衰竭;铅是重金属污染中毒性较大的一种,一旦进入人体将很难排除,直接伤害人的脑细胞,特别是胎儿的神经系统,造成先天智力低下;钴会对皮肤造成放射性损伤;长期接触少量砷会导致慢性中毒[2]

人体生物材料中重金属含量监测是疾病预防控制系统的重点工作之一。为制定下一步工作计划提供科学依据,对全国37家疾病预防控制机构(以下简称:CDC)进行人体生物材料中重金属实验室检测能力的问卷调查。

1 材料与方法 1.1 调查对象

全国32家省、市、自治区以及5个计划单列市的疾病预防控制机构。

1.2 调查问卷的编制

为全面了解疾控系统人体生物材料中重金属的实验室检测能力,编制调查问卷。调查内容包括:仪器设备情况、检测能力情况、化学检测实验室人员配置情况以及现场采样情况等。

1.3 调查方法

通过各种形式(邮寄、传真等)发放调查问卷37份,并确保问卷发放到相应部门。共收回34份反馈问卷,3份未在规定时间内反馈,因此不计入统计,1份问卷尚未开展相关检测工作。本文以34份反馈结果为基础研究各机构对重金属的检测能力。

1.4 结果判定方法

由于没有相关的国家标准或规范,本调查根据以上各个被调查单位具备的实验室重金属检测仪器设备情况、实验室人员是否能进行人体生物材料中重金属的检测两项指标进行判定,有1项指标不具备的单位视为不具有实验室检测能力。

2 调查结果 2.1 仪器设备情况

34家被调查单位中,20家具备从美国、日本等地进口的电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS),11家具备电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)。各单位均配有石墨炉原子吸收分光光度计、原子荧光光度计。31家单位具备用于无机元素测定的超纯水制备仪。在消解仪器方面,29家单位具备微波消解仪,17家单位具备其他消解设备(表 1)。大部分单位都具有对人体生物材料中重金属检测的基础设备,为该项检测的进行提供了硬件设施。其中,6家单位只有石墨炉院子吸收分光光度计和原子荧光分光光度计,没有其他检测仪器,无法满足人体生物材料中重金属检测的条件。

表 1 各地仪器配备情况
仪器设备名称ICP-MSICP超纯水制备仪微波消解仪其他消解仪石墨炉/原子荧光
单位(个)201131291734
百分比(%)5932918550100

2.2 样品情况

采集的人体生物材料样品为血、尿、头发、指甲、乳汁、脐血等,检测项目为铅、砷、汞、镉、铬、铁、锰、铜、锌等元素。

2.3 实验室检测能力情况

在反馈的34份问卷中,6份未检测过生物样品,1份仅在发生中毒事件时进行生物样品检测。检测的27份生物材料包括:血、尿、头发、乳汁、组织等,检测的元素包括铅、汞、铬、砷、硒、氟等重金属元素,其中16份还对全血、血清、尿、乳汁、头发、组织等进行稀土元素、钙、铜、锌、铁、锰、碘、氟等元素的检测。检测方法均为国标方法,即《水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法》(GB/T 7475-1987)[3]、《银盐法测定无机砷中盐酸纯度和用量的探讨》[4]、《无机化工产品中铅含量测定通用方法》(GB/T 23946-2009)[5]、《原子吸收光谱分析法通则》(GB/T 15337-2008)[6]、ICP-MS、AFS、《锌及锌合金化学分析方法砷量的测定原子荧光光谱法》(GB/T 12689.2-2004)[7]等。被调查的实验室具备对多种重金属元素的检测能力。被调查单位中有6家不具备铅、镉、汞、砷、铬等重金属的检测能力,有待在今后工作中建立重金属实验室检测的能力。

2.4 化学检测实验室人员基本情况

34家单位化学检测实验室共有工作人员578人。其中初级职称155人,中级职称166人,高级职称238人;化学专业的407人;学士学位258人,硕士学位120人,博士学位30人(表 2)。在从事人体生物材料中重金属检测的人员中,具有中高级职称的工作人员占到总人数的69.8%,本科以上学历的工作人员占到总数的70.5%,并且中级以上职称的人员均受过不同专业的实验室专业能力培训,具有分析问题和解决问题的能力,可以应对各类突发事件。

表 2 人员情况
人员组成人数(人)百分比(%)
职称初级15526.8
中级16628.7
高级23841.1
学历学士25844.6
硕士12020.7
博士305.2

3 讨论

通过分析调查结果可知,多数CDC具备人体生物材料重金属检测的能力,有些CDC该项检测已较为成熟。根据调查结果,初步判断28家CDC具备铅、镉、汞、砷、铬等重金属的检测能力,各实验室条件使用不同的国标检测方法,可分析的生物样品有血、尿、头发、乳汁、组织等,可分析的元素有铅、汞、铬、砷、硒、氟等、稀土元素、钙、铜、锌、铁、锰、碘等。初步具备了对人体生物材料中重金属含量的检测和监控。其余6家不具备重金属检测能力的CDC,主要是存在着地区偏远,经济发展较差或机构设置空白等方面因素。今后应加大检测技术方面的投入力度,使这些不具备重金属检测能力的实验室在短期内解决客观与主观因素,一方面要加大资金投入,配备相应的实验室检测仪器,另一方面不仅要定期开展实验室人员检测技术的培训,还要进行高学历人才培养与输送,使偏远地区也能够具备重金属实验室检测的能力,使重金属检测能力的覆盖面达到全国各疾控监测系统。

然而,不同实验室的检测方法及使用仪器不同,实验室人员操作规程存在差异,不利于实验室间检测结果的横向比较分析,建议有关部门加大各省级疾控的实验设备投入、人员培训,并进一步研究建立统一的生物材料中重金属标准检测方法[8];及时调整监督监控管理模式,加强对人员和仪器操作的管理,充分认识加强人体生物材料中重金属含量检测与监控的重要性,围绕源头管理过程控制,建立一套适合我国国情的人体生物材料中重金属含量的监控管理和评价体系;进一步建立人体重金属含量的安全评价体系,包括法规依据、技术标准、机构设置等要素,为建立一套判定是否具有人体生物材料中重金属实验室检测能力提供基础调查数据。

参考文献
[1] 李学梅, 洪正昉, 董明强, 等. 浙江省水质中砷汞检测能力验证计划结果分析[J]. 中国卫生检验杂志, 2008, 18(11): 2255–2257. doi: 10.3969/j.issn.1004-8685.2008.11.029
[2] 项新华, 赵秦娟, 田佩瑶, 等. 生活饮用水中铁锰检测实验室能力评价[J]. 中国公共卫生, 2011, 2(6): 810–812. doi: 10.11847/zgggws2011-27-06-68
[3] 中华人民共和国国家环境保护局. GB/T 7475-1987水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法[S]. 北京: 中国标准出版社, 1987.
[4] 季梅. 银盐法测定无机砷中盐酸纯度和用量的探讨[J]. 中国卫生检验杂志, 2008, 18(11): 1712–1713.
[5] 中国石油和化学工业协会. GB/T 23946-2009无机化工产品中铅含量测定通用方法原子吸收光谱法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009.
[6] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB/T 15337-2008原子吸收光谱分析法通则[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.
[7] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB/T 12689. 2-2004锌及锌合金化学分析方法砷量的测定原子荧光光谱法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2004.
[8] 罗建波, 刘礼平, 黄伟雄, 等. 广东省疾控系统实验室化学性食物中毒检测能力的考核与初步评估[J]. 华南预防医学, 2009, 35(1): 20–23.

中国疾病预防控制中心主办。
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赵欣, 陈钰, 叶丹, 路凯
Zhao Xin, Chen Yu, Ye Dan, Lu Kai
疾控系统人体生物材料重金属实验室检测能力调查
Survey on Heavy Metal Detection of Human Biomaterials in Laboratories in Chinese CDC
环境卫生学杂志, 2013, 3(2): 119-121
Journal of Environmental Hygiene, 2013, 3(2): 119-121

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