化学毒剂侦检的现状与前景
毒品快速检测技术的研究与开发
毒品快速检测技术的研究与开发一、毒品检测的重要性毒品是一种不良的社会现象，会对社会的稳定和人民的身体和心理健康造成极大的负面影响。
在严格的毒品管制政策下，毒品的使用、贩卖和走私仍然存在。
为了加强毒品管控，保障社会公共安全，迫切需要一种快速、准确、敏感的毒品检测技术。
二、毒品检测技术现状目前，常见的毒品检测技术包括毛发检测、尿检和血液检测等。
这些方法虽然能够检测出毒品的成分，但存在一些问题，例如需要专业的实验室条件、需要时间较长、可能存在误判等问题。
三、毒品快速检测技术的研究与开发现状毒品快速检测技术是一种基于先进的分析技术，能够快速准确地检测出毒品成分，具有快速、低成本、便携等特点。
目前，毒品快速检测技术的研究和开发正日益受到国内外科研人员的关注。
常见的毒品快速检测技术包括纳米材料检测、表面增强拉曼光谱技术检测和电化学传感检测等。
四、纳米材料检测技术纳米材料检测技术是一种集成了生物或化学识别元件的纳米传感器，这些传感器具有极高的灵敏度和选择性，可以快速准确地检测毒品成分。
通过对不同的纳米材料的选择和制备，可以实现对不同类型毒品的检测。
此外，使用纳米材料检测技术还可以获得毒品的成分分析结果，从而改进毒品的监测和管控。
五、表面增强拉曼光谱技术检测表面增强拉曼光谱技术检测是一种高灵敏度的分析方法，可以对毒品进行快速准确的检测。
由于毒品的分子特征与其他物质不同，因此可以通过表面增强拉曼光谱技术来实现对毒品成分的有效检测。
该技术优点是，样品准备简单、操作快速、不需要昂贵的仪器和复杂的分析过程，适合在现场实时检测。
六、电化学传感检测技术电化学传感检测技术是一种基于电化学反应原理的传感器，通过对电化学信号的测量来检测毒品成分。
该技术具有灵敏度高、选择性好、反应速度快等优点。
通过优化电化学传感器的结构和性能，可以实现对毒品成分的高效检测。
同时，电化学传感检测技术也具有易于制备、便携等优点，适合在多种领域应用。
七、未来发展方向毒品快速检测技术在研究和应用方面仍然存在一些挑战，例如需要更加稳定的检测结果、需要更加全面的毒品检测、需要更加便携的设备等。
毒物检测技术的研究现状及展望
毒物检测技术的研究现状及展望随着工业化和科技进步的加速，毒物检测技术也在不断发展。
在大量研究和突破的基础上，各种毒物的快速、准确、灵敏检测已经成为可能。
本文将阐述毒物检测技术的研究现状及未来展望。
一、毒物检测技术的种类目前毒物检测技术主要是物理检测、化学分析和生物检测三大类。
物理检测主要包括利用特定仪器对检测样品的特性进行测量，如X射线、核磁共振、红外线等。
化学分析则是针对毒物的化学性质，进行毒物识别的技术，如气相色谱-质谱联用、高效液相色谱等。
生物检测则是通过对检测样品里生物体内特定分子的识别，以间接检测出毒物的存在，如免疫学、恒温扩增反应等。
二、毒物检测技术的特点毒物检测技术的特点主要体现在以下几个方面：1、灵敏度高。
现今的毒物检测技术能在微信或者纳克级别上对毒物进行检测。
2、具有可重复性和稳定性。
现今的毒物检测技术主要依赖于仪器的精度和数据分析的准确性。
3、快速性。
现今的毒物检测技术可以实现在几分钟到几小时内对毒物进行检测。
4、多样性。
现今的毒物检测技术有多种技术适用于检测不同种类的毒物，能够适应多种不同的检测场景。
三、毒物检测技术的应用现状毒物检测技术的应用现状主要包括医疗、环保、食品安全、公共安全等方面。
在医疗领域，毒物检测技术主要用于药物代谢以及中毒患者血中毒物的检测。
在环保领域，毒物检测技术主要应用于环境污染物的特定检测和监管。
在食品安全和公共安全方面，毒物检测技术主要应用于食品安全小分子毒物的检测，或者针对特定环境下的毒物监测等方面。
四、毒物检测技术的未来展望未来毒物检测技术的发展方向主要体现在以下几个方面：1、结合人工智能的毒物检测技术。
随着人工智能的普及和应用，利用机器学习技术分析毒物检测数据，并制定判断标准，有希望实现毒物检测的自动化和建立更为完备的检测证据。
2、非侵入式毒物检测技术。
随着聚合酶链锁体反应的发展以及检测手段的更新，可以极大的降低检测过程对人体的危害。
未来的毒物检测技术将以高精度、低损伤的方式进行检测。
国外化学侦察装备发展现状与趋势
国外化学侦察装备发展现状与趋势摘要：本文梳理了国外化学侦察技术，研究了现阶段先进的化学侦察装备，并对其未来的发展趋势进行了分析，对化学侦察装备的发展提供了借鉴意义。
关键词：化学侦察；侦察技术；侦察装备0 引言随着化学技术的快速发展，国际形势复杂多变，化学战就像是狂海中的暗礁，充满危险。
因此，加强现代化化学侦察技术的研究与发展非常重要，运用现代侦察技术能够在各种复杂战场环境下实施化学侦察，全方位感知化学威胁，捕捉化学危害信息，实时发出警报尤为重要。
化学侦察装备是用于发现化学毒剂并查明毒剂种类和染毒情况的防化装备，是化学侦察、报警、侦毒、监测和化验等器材的总称[1]。
1 国外化学侦察技术现代化学侦察装备的技术主要有两种：现场实时、快速报警的化学侦察技术和需要对现场可疑样品中的化学毒剂进行筛查、确证和定量分析的远程侦察技术。
1.1现场化学侦察技术现场化学侦察技术是在化学武器或化学药品试剂影响的区域内，现场采集样本进行及时定性鉴别，该类设备可手持或车载至目标地域，布置灵活、使用方便，能够实现化学毒剂的现场侦检。
目前主要由离子迁移谱、质谱、拉曼、傅立叶变换红外光谱、光离子化等技术。
尤其是离子迁移谱，质谱技术和傅立叶变换红外光谱等技术的应用，大大减小了现场化学侦察装备的体积、重量，大幅提高了可靠性、准确性，如美国斯密斯公司研制的LCD3.3单兵手持式报警器，德国的M100便携式毒剂报警器均采用离子迁移谱技术等[2]。
1.2远程化学侦察技术远程化学侦察技术是为了保证侦察结果的准确性，对现场检测出的可疑性样品送出场外，由权威实验室进行进一步检验分析，该类设备探测距离在几公里到几十公里之间，可安装在体育场、广场等区域的特定位置，实现大范围地域内化学威胁的监控。
远程探测设备主要包括主动式激光差分雷达和被动式傅立叶变换光谱仪2种技术，如美国的联合预警识别激光雷达探测系统，可以探测到20 km内的化学毒剂扩散与移动情况，对化学毒剂进行快速分类和鉴别，得出定量的结果；RAPID远距离探测系统，可以在5km的距离上探测目前已知的化学毒剂和绝大多数工业污染物，美、德等国家已大量装备该系统[3]。
化学毒剂侦检技术与发展
化合物， 再与化合物参考品（ 必要时需合成 行 比对， Ｊ 实现目标化合物的最终确
证。
３ ． ２生 物医学 样 品 中化学 毒剂 的确 证技 术 ３ ． ２ ． １生 物 医学样 品 中化学 毒 剂 的分析 检 测 绝大 多数Ｃ ＷＡ ｓ ￣于 化学反 应性质 活泼 的亲 电性有 机小分 子 ， 在 自然环境 中通 常会 迅速 降解 ， 水、 土壤 、 树木 等环境 样本 中的 Ｃ ＷＡ ｓ 及 其降解 产物通 常于 １ ＂ ２ 周 后 即无法 检 出。 Ｃ ＷＡｓ 原型 在生 物体 内 的半衰 期亦 较短 ， 超 过９ ０ ％的吸收 剂 量迅速 代谢 ， 主 要经尿 排 出 ； 但 其剩 余部 分则 以不 同途径 与蛋 白质（ 酶） 、 核酸 等 大分子 结合／ 代谢成特 异 的半衰 期较 长的生 物标 志物 ， 对之 进行分 析检 测则 具有 溯源性 强和适 用于法 医鉴定 的特点 ， 亦可 作为生 物剂量 技术推 知毒剂 暴露
工 业 技 术
ｌ ■
化 学 毒 剂 侦 检 技 术 与 发 展
戴智非
（ 防化学 院
赵
鹏 北京 ） 源自［ 摘 要］ 现场 、 在位 、 实时 的便 携式 侦检 技术 是 应对 化学 战 、 化 学恐 怖袭 击及 突 发性 化学 事件 的 关键要 素 ； 灵敏、 特 异 的实 验室 筛查 鉴 定分析 技 术则 是 事件 定性的重要依据 本文分别从化学毒剂毒物的侦检技术、 优势、 用途， 以及实验室筛查策略和相关鉴定技术等方面 ， 对其发展现状和应用前景进行了评述和探讨 。 ［ 关键词］ 化学 毒 剂 毒物 现场 侦检 筛查 鉴 定 生 物标 志 物 中 图分类 号 ： ０ ６ 文 献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ４ ） ４ ５ —０ ０ １ ８ — ０ ｌ
有机化学中的毒剂检测技术研究
有机化学中的毒剂检测技术研究近年来，随着有机化学的快速发展，毒剂的使用也变得越来越普遍。
毒剂的存在给人们的生活和环境带来了巨大的威胁，因此研究和开发毒剂检测技术变得尤为重要。
本文将介绍有机化学中的毒剂检测技术的研究进展，并探讨其在实际应用中的潜力。
首先，我们来看一下毒剂的种类。
毒剂可以分为化学毒剂和生物毒剂两大类。
化学毒剂包括有机化合物、无机化合物和金属离子等，常见的有机化合物毒剂有氰化物、有机磷酸酯和有机氟化物等。
生物毒剂则包括细菌、病毒和真菌等。
这些毒剂具有不同的毒性和危害程度，因此需要开发出相应的检测技术来准确快速地检测其存在。
有机化学中的毒剂检测技术主要包括传统的色谱分析技术和近年来兴起的生物传感器技术。
传统的色谱分析技术包括气相色谱（GC）和液相色谱（LC）等。
这些技术基于样品中毒剂分子的物理和化学性质，通过分离和检测样品中的毒剂分子来进行检测。
这些技术具有高分辨率和灵敏度的优点，但需要复杂的仪器设备和繁琐的操作步骤，限制了其在实际应用中的推广。
与传统的色谱分析技术相比，生物传感器技术具有更快速、便捷和灵敏的特点。
生物传感器技术利用生物分子（如酶、抗体和核酸）与目标分子（如毒剂）之间的特异性相互作用，通过测量生物分子与目标分子结合后的信号变化来检测目标分子的存在。
这种技术可以实现实时监测和在线检测，且样品处理简单，适用于复杂环境中的毒剂检测。
目前，生物传感器技术已经在食品安全、环境监测和医学诊断等领域得到广泛应用。
除了传统的色谱分析技术和生物传感器技术外，还有一些新兴的毒剂检测技术值得关注。
例如，纳米材料在毒剂检测中的应用。
纳米材料具有较大的比表面积和特殊的物理和化学性质，可以用于增强信号、提高灵敏度和选择性。
通过调控纳米材料的形貌、大小和表面修饰，可以实现对不同毒剂的高效检测。
此外，光学传感器和电化学传感器也是有机化学中的毒剂检测技术研究的热点领域。
这些技术基于光学或电化学信号的变化来检测毒剂的存在，具有快速、便捷和灵敏的特点。
生物及化学毒剂侦检技术发展现状
（ＭＳ） 声 表 面波 （ Ａ ） 及 气 相色 谱／ 谱 （ ＳＭＳ 联 用 等技 Ｉ 、 ＳＷ 以 质 Ｇ／ ） 术。 ２２ １ 离 子 迁移 谱 技 术 ＿．
原 理 是使 用 激 光 雷达 发 出 ２种 波 长 不 等 的光 ，其 中一 个 波 长
ｄ ｔ ｃｉｎ ｅ ｈ ｌｇ ｅ ａ ｅ ｏ ｏ ｅ ｏ ａａ ｍ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ａ ｄ ｅ ｔｎｇ ｅ ｈｎ ｌｇ ｅ ｅ ｔ ｔｃ ｎｏｏ ｉｓ ｒ ｃ ｍｐ ｓ ｄ ｆ ｌｒ ｏ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｎ ｔｓｉ ｔｃ ｏｏ ｙ，ｗｈｉｈ ｏｖ ｒ ｏ ｇ — ｓａ ｃ ｓ ｓｎ ｃ ｃ ｅ ｌ ｎ ｄｉｔｎ ｅ ｅｎ ｉ ｇ ｔｃ ｏｏ ，ｏ ｅ ｈｎ ｌｇ ｙ ｎ－ｌｎ ｎａｙ ｉ ｅ ｈｎ ｌｇ ｏ ｌｒ ａ ｅ ｌｔ ｅ ＰＣＲ，ｉ ｉ ｅ ａ ｌ ｓｓｔｃ ｏｏ ｆ ｒａａ ｍ ｎｄ ｒ ａ ｉ ｙ ｍ ｍｍｕｎ ｔ ｎ ａ ｓｓ ｅ ｔｕ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇｅ ｏ ｅ ｔｎｇ ｉｙ ａ ｄ ｍ ｓ ｐ ｃｒ ｍ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉｓｆ ｒｔｓｉ ．
是 迁移 率 常 数 。 样 ， 移 率不 同的 离子 在 漂移 区达 到收 集板 这 迁
的 时 间也 就 不 同。 测 量给 定 时 间 达 到 收集 板 形 成 的离 子 电 流
的 大小 可 以定 量 检测 痕 量 物 质 成 分 的 含量 。离 子迁 移 谱 技术
不 需要 庞 大 的真 空 泵 和 腔体 ， 积 可 以很 小 ． 保证 ｐ ｂ量级 体 在 ｐ
ｓ ｒａ ｅ ａ ｏ ｓｉ ｗａ ｅ ｅ ｈｎ ｌｇ ｎ ｇ ｓ ｈ ｏ ｔ ｇａ ｙ ｍａ ｓ ｓ ｅ ｔｏ ｅｒ ｉ ｏｌｅ ｉ ｔ ｌｔｅ ．Ｔｉｅ ｉｌ ｇｃ ｌａ ｅ ｔ ｕ ｃ ｃ ｕ ｔｃ ｆ ｖ ｔｃ ｏｏ ｙ ａ ｄ ａ ｃ ｒ ｍａ ｏ ｒ ｐｈ ／ ｓ ｐ ｃｒ ｍ ｔｙ ｎｖ ｖ ｄ ｎ ｈｅ ａｔ ｒ ｌ ｂｏ ｏ ｉａ ｇ ｎ ｓ
我国毒品犯罪的研究热点及趋势分析
3、新型合成毒品的危害：近年来，新型合成毒品的出现和流行，给我国禁 毒工作带来了新的挑战。与传统毒品相比，新型合成毒品具有更强的成瘾性和危 害性，且其种类繁多、变化迅速。因此，对于新型合成毒品的危害及其预防措施 进行研究，是当前的重要课题之一。
三、趋势分析
1、重视科技手段的应用：随着科技的不断进步，未来我国禁毒工作将更加 注重科技手段的应用。例如，利用大数据、人工智能等技术手段对毒品犯罪进行 预警和预测，提高打击毒品犯罪的效率和准确性。同时，还将加强互联网监管， 遏制利用互联网进行毒品交易等行为的发生。
参考内容三
随着科技的快速发展和信息化时代的到来，基础教育信息化已经成为我国教 育发展的重要方向。近年来，我国基础教育信息化研究热点及趋势分析如下：
一、研究热点
1、教育数字化转型
教育数字化转型是当前基础教育信息化的重要趋势之一。它主要是指利用信 息技术，如大数据、人工智能等，对传统教育模式进行改造和升级，以更好地满 足学生个性化需求和社会发展需要。例如，通过智能教学系统，可以根据学生的 学习情况自动生成教学内容和题目，提高教学效率和学生的学习效果。
常见的毒品犯罪类型主要包括走私、贩卖、运输、制造毒品罪，非法持有毒 品罪，包庇毒品犯罪分子罪等。总之，毒品犯罪是一种严重的违法犯罪行为，应 该引起我们的高度重视。我们应该加强宣传教育，提高人民群众的法律意识和防 范意识，同时也需要加强执法力度，严厉打击各种形式的毒品犯罪活动。
参考内容二
近年来，毒品犯罪在全球范围内呈现出快速增长的趋势，给社会稳定和人民 健康带来了极大的危害。因此，加强对毒品犯罪的研究，对于打击毒品犯罪、维 护社会稳定具有重要意义。本次演示将从以下几个方面对毒品犯罪进行专题研究：
我国毒品犯罪的研究热点及趋势分 析
打击涉毒违法犯罪调研报告
打击涉毒违法犯罪调研报告打击涉毒违法犯罪调研报告一、引言涉毒违法犯罪是一种严重危害社会安全和人民群众身心健康的犯罪活动。
为了了解打击涉毒违法犯罪的效果和问题，本次调研旨在全面分析国内涉毒违法犯罪的现状和应对策略。
二、涉毒违法犯罪的现状1. 涉毒违法犯罪形势严峻，数量不断增加。
根据公安部门的统计数据，涉毒违法犯罪的数量呈现逐年增加的趋势，且涉毒犯罪手段和组织方式越来越复杂。
2. 涉毒违法犯罪对社会的危害严重。
毒品的流通和滥用严重影响社会治安，给人民群众的生命财产安全带来严重风险。
同时，毒品滥用还导致家庭破裂、社会失调等问题。
三、打击涉毒违法犯罪的策略和措施1. 综合治理，打击源头。
加强边境管控，严厉打击毒品的生产和走私行为。
加强国际合作，打击跨国毒品犯罪团伙。
2. 加大打击力度，加强执法和司法合作。
加强执法力度，严厉打击毒品犯罪，对涉毒罪犯依法追究刑责。
增加刑事处罚力度，严惩毒品犯罪分子，对毒贩实施重刑。
3. 综合治疗，帮助吸毒者戒毒。
加大戒毒力度，提供戒毒辅导和康复服务，帮助吸毒者戒除毒瘾，重新融入社会。
四、存在的问题与挑战1. 犯罪手段复杂，打击困难。
毒品犯罪分子不断创新手段，如网络走私、暗网交易等，这给打击工作带来了很大的难度。
2. 社会关注度不够，缺乏宣传教育。
毒品问题关乎全社会的安全稳定，但对于很多人来说，对于毒品问题的认识和关注仍然不够，缺乏宣传和教育。
3. 戒毒康复工作亟待加强。
虽然有一些戒毒康复机构和项目，但整体上，戒毒康复工作还存在着薄弱环节，需要进一步加强。
五、结论打击涉毒违法犯罪是维护社会安全和人民群众健康的重要任务。
在打击涉毒违法犯罪过程中，应综合运用各种手段，加强国际合作和执法司法合作，加大对涉毒违法犯罪的打击力度。
同时，还需要加强社会宣传和教育，提高全社会对毒品问题的认识和关注，以及加强戒毒康复工作，帮助吸毒者戒除毒瘾，重新融入社会。
只有全面加强打击涉毒违法犯罪工作，才能构建一个安全健康的社会环境。
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评述
2011 年 第 41 卷 第 10 期: 849 ~ 855
《中国科学》杂志社
SCIENCE CHINA PRESS
化学毒剂侦检的现状与前景
郭磊, 刘勤, 房彤宇*, 谢剑炜*
3.1 环境样品中化学毒剂的确证技术
3.1.1 筛查鉴定技术进展 针对完全未知样品, 一般需建立适用于各种复
杂基质的样品前处理技术方法, 提高提取/富集效率、 简化步骤是其致力目标. 对于各种不同类型的环境
850
中国科学: 生命科学 2011 年 第 41 卷 第 10 期
表 1 基于不同物理化学原理的便携式/车载式侦检器材一览表
以新型防化医学检毒箱为例, 该新一代检毒器材 可对发现的任何未知样品进行现场定性鉴别, 包括能够 区分未知样品的生物源或化学源性, 可现场检测包括 V 类、G 类毒剂、BZ、芥子气、氰化物、汞化物、砷化物 及蓖麻毒素等, 灵敏度高、操作简便, 可在 10 多分钟内 完成检测, 已在 2008 年奥运安保、2010 年上海世博安 保和广州亚运安保等重大任务中发挥了重要作用.
拉曼光谱仪
SAW 仪
便携式 GC-MS 及
MS 仪
提供仅与样品振动转动有晶体基底 表面的化学选择性涂层功能膜上时, 由压电性的变化引起声波在此表面 传播时共振振幅、频率或波速的 改变 热解吸附样品采集、快速 GC 分离 和 MS 分析; 便携式 MS 仪多基于离 子阱型质量分析器
2 化学毒剂现场侦检技术
在应对化学战、化学恐怖袭击及突发化学事件时, 首先需要回答的问题是“是否有毒? 是何种毒物? 应采 取什么样的救援和医疗急救措施?” 因此进行快速、准 确可靠的侦检是一切救援行动的关键, 具有重要的军 事、民防意义. 现场、在位、实时的检测技术及便携式 检测设备成为其关键. 基于显色、离子迁移谱(IMS)、 光离子化(PID)、火焰光度(FPD)、傅立叶变换红外光谱 (FT-IR)、拉曼、电化学、表面声波(SAW)、色谱(主要 是气相色谱(GC))、质谱(MS)及色谱质谱联用等的技术 方法先后用于现场报警和检测. 特别是 IMS, FT-IR, MS 及 SAW 等技术的应用, 使现场侦检设备的体积、 重量大大减小, 可靠性、准确性大大提高[1].
世界上第一个全面禁止和彻底销毁一种大规模杀 伤性武器的公约——《关于禁止发展、生产、储存和 使用化学武器及销毁此种武器的公约》(以下简称《公 约》)于 1997 年 4 月 29 日生效, 现有 188 个缔约国. 其 核心内容是在全球范围内尽早彻底销毁化学武器及 其相关设施, 显示了国际范围内全面禁止和彻底消 除化学武器的决心和有力举措. 中国于 1997 年 4 月
其他基于不同物理化学原理的便携式/车载式侦 检器材的概述及特点见表 1. 除单种快速侦检技术或 便携式检测设备之外, 在快速应对突发性化学事件 时, 亦需要自动化、集成化的仪器系统, 其中防化侦 察车和检验车可实施采样、监测和侦检等功能, 配备 多模式的自动 CWAs 探测与识别系统.
近年来, 各种质谱离子化技术也方兴未艾, 如电 喷雾解吸电离(DESI)[2,3]、电晕放电实时直接分析电 离(CDART)[4,5]等. 这些技术的优势在于样品不经任 何处理就可在大气压下直接进行实时分析, 几秒钟 内便可获得结果, 使 MS 技术满足了现场实时快速分 析的迫切需求.
军事医学科学院毒物药物研究所, 北京 100850 * 联系人, E-mail: fangty@; xiejw@
收稿日期: 2011-07-18; 接受日期: 2011-08-28 doi: 10.1360/052011-608
摘要 现场、在位、实时的便携式侦检技术是应对化学战、化学恐怖袭击及突发性化学事件 的关键要素; 灵敏、特异的实验室筛查鉴定分析技术则是事件定性的重要依据. 本文分别从化 学毒剂毒物的侦检技术、优势、用途, 以及实验室筛查策略和相关鉴定技术等方面, 对其发展 现状和应用前景进行了评述和探讨.
G 类毒剂、VX 及芥子气等
PID 仪
高能紫外光将有机物激发使成可被 检测的正负离子. 属无损检测
几乎所有的含 碳挥发性有机 化合物和部分 无机物
FT-IR 仪
基于物质本身特有的红外“指纹”图
谱, 对未知气体、液体、固体(包括 粉末)和黏稠物质通过透射、反射、 漫反射等方式进行分析
CWAs, TICs, VOCs 等
器材 IMS 仪
原理
样品分子离子在漂移管内的迁移速 率(特征分析时间), 不需要预浓缩 和提取步骤便可准确快速地探查痕 量爆炸物、毒品或有害物质
检测对象
CWAs, TICs 和 挥发性有机污 染物(VOCs)
FPD 仪(硫磷 检测仪)
含有磷和硫元素的有机化合物在富 氢火焰中可分别产生氢磷氧(P 波 段)和 S2(S 波段)的特征性分子光谱
GC 及其联用技术在 CWAs 及其相关化合物、各 种剧毒农药等分析中最为常用. 配有各种元素选择 性检测器, 如氢火焰离子化检测器(FID)、FPD、氮磷 检测器(NPD)、电子捕获检测器(ECD)、原子发射光 谱检测器(AED)等的 GC 技术在复杂环境基质样品的 CWAs 及相关化合物筛查分析中显示出独特优势. 选择性检测器可不受基质的严重背景干扰, 选择性
化学毒剂毒物分析涉及基质种类繁多, 背景干 扰复杂, 而目标化合物类型广泛、性质各异、数量庞 大, 且浓度极低, 加上确证技术要求高、难度大, 给 分析检测带来了巨大困难. 其实验室筛查鉴定技术 方法按照样品基质类型主要可分为环境样品分析和 生物医学样品分析两类. 环境样品分析主要指从自 然环境采集的样品中寻找化学毒剂毒物曾经存在和 使用过的证据, 涉及的基质类型十分广泛. 生物医学 样品分析则主要针对从动物或人体采集的样本如尿 液、血液、组织等, 寻找生物体曾经暴露于化学毒剂 毒物环境下的法医学证据.
可实现长时间的连续监测
LOD 在g/m3~mg/m3 水平, 响应时间数秒
高选择性、高灵敏度, 尤其可以 对复杂混合物中有毒有害物质 进行分离鉴定和定量检测
样品基质, 包括液液萃取(LLE)、固相萃取(SPE)、固 相微萃取(SPME)、液相微萃取(LPME)等诸多样品提 取、净化、富集前处理技术方法均被用于 CWAs 及 其相关化合物、各种化学毒物的分析[6]. 除常用的反 相、离子交换型填料外, 分子烙印等一些新技术也被 尝试用于制作新型 SPE 填料, 并应用于强极性 NAs 降解产物的提取和富集. 值得指出的是, 各种净化处 理技术如 SP(M)E 等虽然能有效去除背景干扰, 获得 高质量的化合物谱图数据, 但不同性质的萃取填料 (纤维)针对性也较强, 可能会造成目标化合物的丢失, 因此并不适合作为全未知盲样的普筛手段. 通常在 初步确定目标化合物和干扰杂质种类之后, 再有针 对性地使用各种净化处理技术效果更佳.
关键词 化学毒剂 毒物 现场侦检 筛查鉴定 生物标志物
1 化学毒剂及其侦检的意义
用于战争目的以对人畜的毒害作用为主要杀伤 手段的化学物质, 称为化学毒剂或化学战剂 (chemical warfare agents, CWAs), 其具有高毒、杀伤 性强及施毒方式多样等特点. 自第一次世界大战中 使用化学毒剂作为大规模杀伤性武器以来, 迄今已 近百年. 但在多元化、多极化的当今国际社会中, 各 种局部冲突事件仍频繁发生, 化学毒剂及包括各类 工业有毒化学品(TICs)、剧毒农药和鼠药以及生物毒 素等在内的各类化学毒物在局部战争、化学恐怖袭击 或突发性化学事件中仍屡屡发生, 对国家安全造成 的威胁将长久存在.
对 VOCs 响应灵敏、线性范围 宽、可连续测量; 也可作为 IMS 仪的补充
分为红外主动探测和被动红外 遥测仪器两种, 后者是突发事 件应急监测的重要工具之一, 可遥测在数公里范围内化学污 染云团 特异性可与 MS 媲美, 适合定 量和数据库搜索
LOD 在 ng/m3~g/m3 水平, 在百种战场气体干扰下能 准确侦检出 10 种 CWAs
NAs 又称有机磷毒剂, 是一类高效、速杀性的有 机膦酸酯类化合物, 进入人体后迅速作用于神经系统, 在所有 CWAs 中毒性最强、杀伤力最大. 其中 G 类毒 剂, 如沙林(GB)、梭曼(GD)和塔崩(GA)等以呼吸道吸 入为主要中毒途径; V 类毒剂, 如 VX 等以皮肤染毒吸 收为主要中毒途径. 有机磷农药与 NAs 的毒理作用机 制相同, 但毒性有较大差异. 而以“毒剂之王”芥子气 为代表的糜烂性毒剂, 可经皮肤直接接触和/或呼吸道 吸入途径染毒, 属于细胞毒剂, 以皮肤或黏膜糜烂为 主要毒害特征. 蓖麻毒素则属于Ⅱ型核糖体失活蛋白, 其本身是生物毒素, 但中毒后主要中毒症状表现完全 符合化学中毒典型特征, 其毒性机理是抑制蛋白质合
在应对化学恐怖袭击和处置突发化学事件中, 化学毒剂侦检技术的发展主要包括两个方面: (1) 各 类现场、在位、实时的快速报警和侦检方法、技术和 装备的研究, 需要在事件发生的第一时间和现场能 对化学毒剂毒物进行快速筛查鉴定; (2) 各类复杂基 质(如水、土壤等环境样品、食品以及生物医学样品 等)中化学毒剂毒物的筛查、确证和定量分析方法的 研究. 所建立的分析技术应满足高通量、高灵敏和高 准确度的需要, 给出确证鉴定结果, 以利于判断其中 毒机理和制订治疗对策.
CWAs, TICs 等
CWAs, 环境污 染物等
CWAs, 炸药和 TICs
代表性参数 LOD: 0.1 mg/m3 (G 类、 V 类毒剂); 2 mg/m3 (芥子 气、路易氏剂); 50 mg/m3 (氢氰酸和氯化氰) 对气态 GB 和芥子气的 LOD 分别在 10 和 500 g/m3 水平, 响应时间均 为2s
3 化学毒剂的实验室筛查鉴定技术
为了确保鉴定结果的准确无误, 对现场侦检认 为可疑的样品, 还必须送到场外, 由权威实验室进行 进一步确证分析, 以给出最终的鉴定结果. 目前中国 已经拥有两家国际禁止化学武器组织(OPCW)指定实 验室(截至 2011 年 2 月全世界共有 15 个国家的 18 个 实验室成为 OPCW 指定实验室), 即解放军防化研究 院分析测试中心和军事医学科学院毒物分析实验室, 表明中国的 CWAs 及其相关化合物的分析检测水平 已经处于世界前列.