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新型檢測試紙在職業健康安全檢測領域的應用

文檔作者：汪生云文檔來源：昆明泊銀科技有限公司			點擊數：
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Apr 2015 CHINA FOOD SAFETY 45
行業聚焦
化學危害物質的快速檢測技
術
環境中的常接觸的某些化學因素
會引起職業病，按其物質形態分為固
體（粉塵）、液體、液體（含廢液）等。
目前，對這些化學危害物質的檢測多
采用現場檢測和實驗室檢測兩種方法。
現場檢測要求能在短時間內得到定性
和定量的檢測結果，需采用的專門的
氣體檢測管及氣體測定儀。雖然氣體
測定儀器具有較高的靈敏度、準確度
和精密度，可用于多種有害物質的檢
測等多項優點，但是也存在不可忽略
的缺點，如前期的樣品收集與預處理
復雜，運行成本較高等。目前常見的
壞境和農產品中有害重金屬的測定方
法主要分為傳統方法：原子吸收光譜
發（AAS）、原子熒光光度法（AFS）、
電感耦合等離子體法（ICP）、高效液
相色譜法（HPLC）、電化學方法。新
型方法：酶分析方法、免疫分析方法、
生物傳感器。
針對毒物及重金屬的快速檢測方
法較為成熟，并得到較為廣泛的應用。
針對有毒有害物質的現場快速檢測方
法目前主要有：1、酶抑制速測法，該
法包括（試紙法、光度法、PH 計法）；2、
傳感器法，該法包括（酶傳感器、免
疫傳感器、其他傳感器）；3、免疫速
測法，該法包括放射免疫法、酶聯免
疫吸附檢測法、免疫層析法、熒光免
疫法；4、化學速測法；5、其他檢測法。
其中化學速測法包括了試紙法、薄層
析法、氣體檢測管法、化學測試組件法。
例如Rekha 等利用堿性條件下西維因水
解生產1- 萘酚，1- 萘酚發生重氮化
反應顯色，反應檢出限為28ug/L。雖
然該方法反應靈敏，成本低廉，但是
其只能檢測特定結構的農藥殘留，且
需要特定的試劑及反應條件，不適用
于在民用市場推廣使用。
快速檢測試紙法對有害物質
的檢測
試紙法是利用氧化還原、絡合反
應反等原理，利用表面均勻、性質穩定、
吸附性能好、機械強度高纖維類濾紙
作為反應載體的一種快速檢測方法。
試紙法具有攜帶方便、操作簡單、準
確性高等特點，作為一種現場快速篩
查檢測的方法，快速檢測試紙目前已
在食品安全、化妝品檢測、醫療衛生、
水質環境監測等領域得到廣泛應用。
近年，試紙法在環境污染物如重金屬
快速檢測方面取得了突破性的發展。
試紙的制作方法較其他檢測方法
比較簡單，一般是將配制好的各類顯
色劑和輔助劑按比例配制成溶液，將
選擇好的載體浸泡在配好的溶液中，
一定時間后將早提取出，并以適當的
方法是載體上的溶液快速干燥，使溶
液中的溶劑均勻的分布在載體的孔徑
當中，進而得到快速檢測試紙。也有
將穩定性極好、不易與紙漿中的成分
發生反應的的試劑直接分散在紙漿中
隨著造紙工藝直接制成試紙的。目前，
制作試紙普遍采用的干燥方法有自然
懸空干燥、烘箱烘干及真空干燥等。
待檢測物質與試紙接觸后，在試紙上
發生化學顯色反應，試紙顏色的深淺
隨著待測物的濃度多少而呈現不同深
度的顏色，進而通過反應后的試紙與
標準比色卡進行比較，判定待測物的
大概含量情況。根據檢測物質理的學
性質，用試紙法測定樣品的反應時間
一般只需幾秒到幾十秒。目前，隨著
試紙法的不斷發展，與之配套的微型
檢測儀器也相應的出現。如：德國默
克公司生產的和硝酸鹽試紙聯用的光
反射儀，不僅極大的提高了測定結果
的靈敏度，而且使檢測結果可數字化。
快速檢測試紙法與傳統儀器分析方
法相比，具有以下優點：（1）反應和
操作簡單化，試紙檢測不需要用戶自己
去配制各種不同的溶液，也不需要學習
專業的儀器檢測技能；（2）可延長保
存時間，有些特殊的顯色劑配成溶液后
不宜長期保存，而制成的試紙可延長顯
色劑的保存時間而不影響其使用；（3）
檢測速度快，一次性使用，價格便宜，
攜帶方便，具有一定的靈敏度和專一性，
非常適合現場快速檢測。
同時，試紙法在某些方面也存在
的不足：（1）由于試紙生產工藝的局
限性和載體的有限性，導致試劑在載
體上分布的均勻性成為為題，進而使
檢測結果的重現性不太理想；（2）檢
測靈敏度未能滿足國家標準中對某些
物質的限量要求。
快速檢測試紙法在化學危害
物質檢測上的應用
快速檢測試紙具有檢測耗時短、
便攜、價格低廉、使用便捷的優點，
作為一種現場快速檢測方法，試紙檢
測法，可用于食品安全，化妝品安全、
環境污染、醫療衛生及職業危害化學
物質等領域的現場快速檢測。
化學有害物質就其性質可分為無機
有害物質和有機有害物質。無機有害物
質包括重金屬離子（Pb2+ 、Hg2+、
Cr6+、Cd2+、Ni2+、Sb3+、Cu2+ 等）
有毒氣體（H2S、S02、NH3、Cl2、
AsH3、HCN 等），非金屬類具有毒性
離子（NO2-、SO32-、SCN-、CN- 等）。
目前，針對典型的化學危害物質的檢
測試紙已有穩定市售產品。近年來，
隨著適用于試紙快速檢測的微型儀器
的出現，試紙法正逐步提高其檢測靈
敏度、精度及準確度，更好的適應現
有市場需求。
現就典型的化學危害物質的快速
檢測試紙的研究與應用進展介紹如下。
3.1 甲醛及汞檢測試紙及應用舉例
甲醛對人體健康危害具有刺激作
新型檢測試紙在職業健康安全檢測領域的應用
□汪生云
46 食品安全導刊 2015年4月
Special
專題
行業聚焦
用、致敏作用、致突變作用，必須對
甲醛含量經行嚴格監控。我們依據甲
醛在堿性條件下與4- 氨基-3- 聯
氨-5- 巰基-1，2，3 －三氮雜茂發
生縮合反應，然后被高碘酸鉀氧化為
6- 巰基-5- 三氮雜茂[4,3-b]-S- 四
氮雜苯紫紅色化合物，研制了甲醛試
紙和標準比色卡，成功開發可快速檢
測甲醛含量的試紙, 可用于作業環境
及生產過程中的甲醛現場快速檢測。
汞對人體的損害與人體內累積的
汞含量有關，汞對人體的中樞神經系
統、消化系統、呼吸系統、腎臟等有
一定的危害。我們依據汞離子在一定
的Ph 條件下與二苯碳酰二肼發生絡合
反應生產穩定的紫色絡合物，研制了
汞試紙和標準比色卡，成功開發可快
速檢測汞離含量的試紙, 可用于作業
環境及生產過程中的汞離子現場快速
檢測。
3.2 試紙法在食品安全分析中的應用
現場快速篩查檢測食品中的有毒
有害物質，對相關的政府監管部門以
及保障人民群眾的飲食安全有十分重
要的意義。試紙法仍是目前現場檢測
普遍采用的方法。如過氧化氫檢測試
紙，吊白塊測試紙，硫化氫檢測試紙，
尿素檢測試紙等。目前已開發和正在
應用的食品安全檢測試紙見下表1。
表1　食品安全檢測試紙
序號試紙名稱檢測目標物應用領域
1 二氧化硫檢測試紙SO2 食品、水產品、環境檢測，果蔬檢測
2 甲醛檢測試紙HCHO 食品分析、飲用水、環境監測
3 亞硝酸鹽檢測試紙NO2
- 食品分析、飲用水、環境監測
4 硼酸檢測試紙H3BO3 食品分析、農業
5 硝酸鹽檢測試紙NO3
- 供水、食品飲料、環境及養殖產品監測
6 尿素檢測試紙CON2H4 飲用水、自來水、食品及環境分析
7 吊白塊檢測試紙
NaHSO2·
CH2O·2H2O
食品、飲用水及環境檢測
8 硅酸鹽檢測試紙SiO2 城市供水與水處理，環境及石油化工監測
序號試紙名稱檢測目標物應用領
域
1 二氧化硫檢測試紙SO2 食品、水
產品、環境檢測，果蔬檢測
2 甲醛檢測試紙HCHO 食品分析、
飲用水、環境監測
3 亞硝酸鹽檢測試紙 NO2
- 食品分
析、飲用水、環境監測
4 硼酸檢測試紙 H3BO3 食品分析、
農業
5 硝酸鹽檢測試紙 NO3
- 供水、食
品飲料、環境及養殖產品監測
6 尿素檢測試紙CON2H4 飲用水、
自來水、食品及環境分析
7 吊白塊檢測試紙
NaHSO2·CH2O·2H2O 食品、飲用水及
環境檢測
8 硅酸鹽檢測試紙 SiO2 城市供水
與水處理，環境及石油化工監測
試紙法在水質檢測中的應用
水污染是由于有害物質進入水體，
造成水的使用價值降低或喪失，污染環
境中水。隨著社會的日益發展，由于人
類生產及生活中產生了越來越多的“三
廢”，其中工業廢水對水體造成了嚴重
的污染，從而危害水生資源和人類健康。
快速簡便的檢測水質的污染情況對保障
人類健康具有十分重要的作用。根據現
有情況，我們利用重金屬離子和某些顯
色劑發生特殊顯色反應原理，研制了可
測定水環境和廢水中Cr6+、Cu2+、Fe2+、
Fe3+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Ag+、Pb2+ 以及
余氯的快速檢測試紙（見下表2）。
表2　用于環境污染水質的檢測的快檢
試紙及其應用
序號試紙名稱檢測目標物應用領域
1 鉻檢測試紙Cr6+ 環境分析、飲用水、水產養殖及食品分析
2 銅檢測試紙Cu2 + 食品分析、生活飲用水及環境檢測
3 二價鐵檢測試紙Fe2 + 食品分析、生活飲用水、環境檢測
4 三價鐵檢測試紙Fe3 + 食品分析、農業及生活飲用水檢測
5 鋅檢測試紙Zn2 + 城市供水、食品飲料、環境、養殖、水處理
6 鎘檢測試紙Cd2 + 飲用水與自來水加工、食品加工及環境分析
7 汞檢測試紙Hg2 + 食品分析、生活飲用水及環境檢測
8 鉛檢測試紙Pb2 + 城市供水、環境、石油化工及水處理
9 余氯檢測試紙ClO- 環境分析、飲用水、水產養殖及食品分析
10 銀檢測試紙Ag + 食品分析、生活飲用水及環境檢測
序號試紙名稱檢測目標物應用領域
1 鉻檢測試紙Cr6+ 環境分析、飲
用水、水產養殖及食品分析
2 銅檢測試紙Cu2+ 食品分析、生
活飲用水及環境檢測
3 二價鐵檢測試紙 Fe2 + 食品分
Apr 2015 CHINA FOOD SAFETY 47
行業聚焦
析、生活飲用水、環境檢測
4 三價鐵檢測試紙Fe3+ 食品分析、
農業及生活飲用水檢測
5 鋅檢測試紙Zn2+ 城市供水、食
品飲料、環境、養殖、水處理
6 鎘檢測試紙Cd2+ 飲用水與自來
水加工、食品加工及環境分析
7 汞檢測試紙Hg2+ 食品分析、生
活飲用水及環境檢測
8 鉛檢測試紙Pb2+ 城市供水、環
境、石油化工及水處理
9 余氯檢測試紙ClO- 環境分析、
飲用水、水產養殖及食品分析
10 銀檢測試紙Ag+ 食品分析、生
活飲用水及環境檢測
試紙法在土壤營養成分分析中的應用
土壤的肥沃程度決定了莊家的收
成。土壤中的N、P、K 等元素的含量
間接反映了土壤的肥力。為了檢測上
述元素，我們研制出氨氮檢測試紙、
磷酸鹽檢測試紙及家檢測試紙。這三
種試紙可廣泛應用于測定各種土壤中
N、P、K 的含量，這種方法的應用極大
簡化了土樣采集、處理過程及檢測過
程，是一個既經濟又快捷簡便的檢測
方法，能滿足土壤中N、P、K 成分含
量的快速評價需求。土壤中N 、P 、
K 營養成分快速檢測試紙及其應用領域
見下表3。
表3　用于土壤中三種營養成分分析的快檢試紙及應用
序號試紙名稱檢測目標物應用領域
1 氨氮檢測試紙NH4
+ 各種土壤的氨氮分析與檢測
2 磷檢測試紙P 各種土壤的磷的分析與檢測
3 鉀檢測試紙K+ 各種土壤的鉀的分析與檢測
序號試紙名稱檢測目標物應用領域
1 氨氮檢測試紙NH4
+ 各種土壤的
氨氮分析與檢測
2 磷檢測試紙P 各種土壤的磷的
分析與檢測
3 鉀檢測試紙K+ 各種土壤的鉀的
分析與檢測
3.5 試紙法在醫療衛生檢測中的應用
在醫療診斷和疾病檢測方面，試
紙法也得到非常廣泛的應用。陳春曉
報道了免疫色譜試紙檢測尿液中的胰
蛋白酶原-2，并評價其在診斷急性胰
腺炎的效果。目前國內大多數基層醫
院常采用高鐵血紅蛋白還原實驗，作
為細胞葡萄糖-6- 磷酸脫氫酶(G-6-
PD) 缺乏的過篩實驗。何偉等運用層
析技術原理, 建立了一種檢測血吸蟲
病病人血清中特異性抗體的新穎診斷
方法—即膠體染料試紙條法。該法具
有較好的敏感性和特異性。陳映等成
功研制了谷丙轉氨酶半定量試紙，該
試紙已用于大規模的肝炎普查和獻血
員的體檢。以膠體金為指示標記的驗
孕試紙，可檢測尿液中的HCG 濃度，
用以確診婦女是否懷孕。另外，應用
膠體金免疫層析技術研發的艾滋病試
紙條，是新一代檢測技術，可檢測血
清或血漿標本中的HIV-1/2，其操作
時間僅有15 分鐘。四種生化指標檢測
試紙及應用領域列于下表4。
表4　用于生化指標檢測的試紙及應用領域
序號試紙名稱檢測目標物應用領域
1 胰蛋白酶檢測試紙胰蛋白酶診斷急性胰腺炎
2 谷丙轉氨酶檢測試紙谷丙轉氨酶大規模的肝炎普查和獻血者體檢
3 驗孕檢測試紙HCG 婦女是否懷孕的確診
4 艾滋病檢測試紙HIV-1/2 血清或血漿標本中的HIV-1/2
序號試紙名稱檢測目標物應用領域
1 胰蛋白酶檢測試紙胰蛋白酶診
斷急性胰腺炎
2 谷丙轉氨酶檢測試紙谷丙轉氨
酶大規模的肝炎普查和獻血者體檢
3 驗孕檢測試紙 HCG 婦女是否懷
孕的確診
4 艾滋病檢測試紙 HIV-1/2 血清
或血漿標本中的HIV-1/2
四、結論
快檢試紙法主要是通過目視比色，
無需借助貴重儀器讀取結果，操作簡便，
不需要有專業技能就能檢測。同時價格
便宜，便于攜帶，靈敏度度較高，準確
性好，非常實用于現場快速篩查檢測。
隨著快檢試紙技術領域的不斷發
展，有望研制出靈敏度更高、重現性
更好、檢測專一性更強的快速檢測試
紙。同時，研發適用于試紙法檢測的
微型儀器，以及各種新型顯色劑和高
靈敏度的顯色體系，試紙法將由目視
比色轉化為可數字化，這為建立高靈
敏度的試紙檢測方法提供了更大的應
用領域和發展空間，將使快檢試紙真
正能在作業場所及生產過程中的現場
快速檢測中發揮重要的作用，成為保
障工礦企業職業衛生安全重要的手段。
作者簡介：
汪生云，男，昆明泊銀科技有限
公司公司董事長，主要從事食品安全、
環境檢測及職業危害設備的研發及公
司管理工作。
（作者單位：昆明泊銀科技有限公司）

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