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新型检测试纸在职业健康安全检测领域的应用

文档作者：汪生云文档来源：昆明泊银科技有限公司		点击数：	更新时间： 2021年07月12日
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Apr 2015 CHINA FOOD SAFETY 45
行业聚焦
化学危害物质的快速检测技
术
环境中的常接触的某些化学因素
会引起职业病，按其物质形态分为固
体（粉尘）、液体、液体（含废液）等。
目前，对这些化学危害物质的检测多
采用现场检测和实验室检测两种方法。
现场检测要求能在短时间内得到定性
和定量的检测结果，需采用的专门的
气体检测管及气体测定仪。虽然气体
测定仪器具有较高的灵敏度、准确度
和精密度，可用于多种有害物质的检
测等多项优点，但是也存在不可忽略
的缺点，如前期的样品收集与预处理
复杂，运行成本较高等。目前常见的
坏境和农产品中有害重金属的测定方
法主要分为传统方法：原子吸收光谱
发（AAS）、原子荧光光度法（AFS）、
电感耦合等离子体法（ICP）、高效液
相色谱法（HPLC）、电化学方法。新
型方法：酶分析方法、免疫分析方法、
生物传感器。
针对毒物及重金属的快速检测方
法较为成熟，并得到较为广泛的应用。
针对有毒有害物质的现场快速检测方
法目前主要有：1、酶抑制速测法，该
法包括（试纸法、光度法、PH 计法）；2、
传感器法，该法包括（酶传感器、免
疫传感器、其他传感器）；3、免疫速
测法，该法包括放射免疫法、酶联免
疫吸附检测法、免疫层析法、荧光免
疫法；4、化学速测法；5、其他检测法。
其中化学速测法包括了试纸法、薄层
析法、气体检测管法、化学测试组件法。
例如Rekha 等利用碱性条件下西维因水
解生产1- 萘酚，1- 萘酚发生重氮化
反应显色，反应检出限为28ug/L。虽
然该方法反应灵敏，成本低廉，但是
其只能检测特定结构的农药残留，且
需要特定的试剂及反应条件，不适用
于在民用市场推广使用。
快速检测试纸法对有害物质
的检测
试纸法是利用氧化还原、络合反
应反等原理，利用表面均匀、性质稳定、
吸附性能好、机械强度高纤维类滤纸
作为反应载体的一种快速检测方法。
试纸法具有携带方便、操作简单、准
确性高等特点，作为一种现场快速筛
查检测的方法，快速检测试纸目前已
在食品安全、化妆品检测、医疗卫生、
水质环境监测等领域得到广泛应用。
近年，试纸法在环境污染物如重金属
快速检测方面取得了突破性的发展。
试纸的制作方法较其他检测方法
比较简单，一般是将配制好的各类显
色剂和辅助剂按比例配制成溶液，将
选择好的载体浸泡在配好的溶液中，
一定时间后将早提取出，并以适当的
方法是载体上的溶液快速干燥，使溶
液中的溶剂均匀的分布在载体的孔径
当中，进而得到快速检测试纸。也有
将稳定性极好、不易与纸浆中的成分
发生反应的的试剂直接分散在纸浆中
随着造纸工艺直接制成试纸的。目前，
制作试纸普遍采用的干燥方法有自然
悬空干燥、烘箱烘干及真空干燥等。
待检测物质与试纸接触后，在试纸上
发生化学显色反应，试纸颜色的深浅
随着待测物的浓度多少而呈现不同深
度的颜色，进而通过反应后的试纸与
标准比色卡进行比较，判定待测物的
大概含量情况。根据检测物质理的学
性质，用试纸法测定样品的反应时间
一般只需几秒到几十秒。目前，随着
试纸法的不断发展，与之配套的微型
检测仪器也相应的出现。如：德国默
克公司生产的和硝酸盐试纸联用的光
反射仪，不仅极大的提高了测定结果
的灵敏度，而且使检测结果可数字化。
快速检测试纸法与传统仪器分析方
法相比，具有以下优点：（1）反应和
操作简单化，试纸检测不需要用户自己
去配制各种不同的溶液，也不需要学习
专业的仪器检测技能；（2）可延长保
存时间，有些特殊的显色剂配成溶液后
不宜长期保存，而制成的试纸可延长显
色剂的保存时间而不影响其使用；（3）
检测速度快，一次性使用，价格便宜，
携带方便，具有一定的灵敏度和专一性，
非常适合现场快速检测。
同时，试纸法在某些方面也存在
的不足：（1）由于试纸生产工艺的局
限性和载体的有限性，导致试剂在载
体上分布的均匀性成为为题，进而使
检测结果的重现性不太理想；（2）检
测灵敏度未能满足国家标准中对某些
物质的限量要求。
快速检测试纸法在化学危害
物质检测上的应用
快速检测试纸具有检测耗时短、
便携、价格低廉、使用便捷的优点，
作为一种现场快速检测方法，试纸检
测法，可用于食品安全，化妆品安全、
环境污染、医疗卫生及职业危害化学
物质等领域的现场快速检测。
化学有害物质就其性质可分为无机
有害物质和有机有害物质。无机有害物
质包括重金属离子（Pb2+ 、Hg2+、
Cr6+、Cd2+、Ni2+、Sb3+、Cu2+ 等）
有毒气体（H2S、S02、NH3、Cl2、
AsH3、HCN 等），非金属类具有毒性
离子（NO2-、SO32-、SCN-、CN- 等）。
目前，针对典型的化学危害物质的检
测试纸已有稳定市售产品。近年来，
随着适用于试纸快速检测的微型仪器
的出现，试纸法正逐步提高其检测灵
敏度、精度及准确度，更好的适应现
有市场需求。
现就典型的化学危害物质的快速
检测试纸的研究与应用进展介绍如下。
3.1 甲醛及汞检测试纸及应用举例
甲醛对人体健康危害具有刺激作
新型检测试纸在职业健康安全检测领域的应用
□汪生云
46 食品安全导刊 2015年4月
Special
专题
行业聚焦
用、致敏作用、致突变作用，必须对
甲醛含量经行严格监控。我们依据甲
醛在碱性条件下与4- 氨基-3- 联
氨-5- 巯基-1，2，3 －三氮杂茂发
生缩合反应，然后被高碘酸钾氧化为
6- 巯基-5- 三氮杂茂[4,3-b]-S- 四
氮杂苯紫红色化合物，研制了甲醛试
纸和标准比色卡，成功开发可快速检
测甲醛含量的试纸, 可用于作业环境
及生产过程中的甲醛现场快速检测。
汞对人体的损害与人体内累积的
汞含量有关，汞对人体的中枢神经系
统、消化系统、呼吸系统、肾脏等有
一定的危害。我们依据汞离子在一定
的Ph 条件下与二苯碳酰二肼发生络合
反应生产稳定的紫色络合物，研制了
汞试纸和标准比色卡，成功开发可快
速检测汞离含量的试纸, 可用于作业
环境及生产过程中的汞离子现场快速
检测。
3.2 试纸法在食品安全分析中的应用
现场快速筛查检测食品中的有毒
有害物质，对相关的政府监管部门以
及保障人民群众的饮食安全有十分重
要的意义。试纸法仍是目前现场检测
普遍采用的方法。如过氧化氢检测试
纸，吊白块测试纸，硫化氢检测试纸，
尿素检测试纸等。目前已开发和正在
应用的食品安全检测试纸见下表1。
表1　食品安全检测试纸
序号试纸名称检测目标物应用领域
1 二氧化硫检测试纸SO2 食品、水产品、环境检测，果蔬检测
2 甲醛检测试纸HCHO 食品分析、饮用水、环境监测
3 亚硝酸盐检测试纸NO2
- 食品分析、饮用水、环境监测
4 硼酸检测试纸H3BO3 食品分析、农业
5 硝酸盐检测试纸NO3
- 供水、食品饮料、环境及养殖产品监测
6 尿素检测试纸CON2H4 饮用水、自来水、食品及环境分析
7 吊白块检测试纸
NaHSO2·
CH2O·2H2O
食品、饮用水及环境检测
8 硅酸盐检测试纸SiO2 城市供水与水处理，环境及石油化工监测
序号试纸名称检测目标物应用领
域
1 二氧化硫检测试纸SO2 食品、水
产品、环境检测，果蔬检测
2 甲醛检测试纸HCHO 食品分析、
饮用水、环境监测
3 亚硝酸盐检测试纸 NO2
- 食品分
析、饮用水、环境监测
4 硼酸检测试纸 H3BO3 食品分析、
农业
5 硝酸盐检测试纸 NO3
- 供水、食
品饮料、环境及养殖产品监测
6 尿素检测试纸CON2H4 饮用水、
自来水、食品及环境分析
7 吊白块检测试纸
NaHSO2·CH2O·2H2O 食品、饮用水及
环境检测
8 硅酸盐检测试纸 SiO2 城市供水
与水处理，环境及石油化工监测
试纸法在水质检测中的应用
水污染是由于有害物质进入水体，
造成水的使用价值降低或丧失，污染环
境中水。随着社会的日益发展，由于人
类生产及生活中产生了越来越多的“三
废”，其中工业废水对水体造成了严重
的污染，从而危害水生资源和人类健康。
快速简便的检测水质的污染情况对保障
人类健康具有十分重要的作用。根据现
有情况，我们利用重金属离子和某些显
色剂发生特殊显色反应原理，研制了可
测定水环境和废水中Cr6+、Cu2+、Fe2+、
Fe3+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Ag+、Pb2+ 以及
余氯的快速检测试纸（见下表2）。
表2　用于环境污染水质的检测的快检
试纸及其应用
序号试纸名称检测目标物应用领域
1 铬检测试纸Cr6+ 环境分析、饮用水、水产养殖及食品分析
2 铜检测试纸Cu2 + 食品分析、生活饮用水及环境检测
3 二价铁检测试纸Fe2 + 食品分析、生活饮用水、环境检测
4 三价铁检测试纸Fe3 + 食品分析、农业及生活饮用水检测
5 锌检测试纸Zn2 + 城市供水、食品饮料、环境、养殖、水处理
6 镉检测试纸Cd2 + 饮用水与自来水加工、食品加工及环境分析
7 汞检测试纸Hg2 + 食品分析、生活饮用水及环境检测
8 铅检测试纸Pb2 + 城市供水、环境、石油化工及水处理
9 余氯检测试纸ClO- 环境分析、饮用水、水产养殖及食品分析
10 银检测试纸Ag + 食品分析、生活饮用水及环境检测
序号试纸名称检测目标物应用领域
1 铬检测试纸Cr6+ 环境分析、饮
用水、水产养殖及食品分析
2 铜检测试纸Cu2+ 食品分析、生
活饮用水及环境检测
3 二价铁检测试纸 Fe2 + 食品分
Apr 2015 CHINA FOOD SAFETY 47
行业聚焦
析、生活饮用水、环境检测
4 三价铁检测试纸Fe3+ 食品分析、
农业及生活饮用水检测
5 锌检测试纸Zn2+ 城市供水、食
品饮料、环境、养殖、水处理
6 镉检测试纸Cd2+ 饮用水与自来
水加工、食品加工及环境分析
7 汞检测试纸Hg2+ 食品分析、生
活饮用水及环境检测
8 铅检测试纸Pb2+ 城市供水、环
境、石油化工及水处理
9 余氯检测试纸ClO- 环境分析、
饮用水、水产养殖及食品分析
10 银检测试纸Ag+ 食品分析、生
活饮用水及环境检测
试纸法在土壤营养成分分析中的应用
土壤的肥沃程度决定了庄家的收
成。土壤中的N、P、K 等元素的含量
间接反映了土壤的肥力。为了检测上
述元素，我们研制出氨氮检测试纸、
磷酸盐检测试纸及家检测试纸。这三
种试纸可广泛应用于测定各种土壤中
N、P、K 的含量，这种方法的应用极大
简化了土样采集、处理过程及检测过
程，是一个既经济又快捷简便的检测
方法，能满足土壤中N、P、K 成分含
量的快速评价需求。土壤中N 、P 、
K 营养成分快速检测试纸及其应用领域
见下表3。
表3　用于土壤中三种营养成分分析的快检试纸及应用
序号试纸名称检测目标物应用领域
1 氨氮检测试纸NH4
+ 各种土壤的氨氮分析与检测
2 磷检测试纸P 各种土壤的磷的分析与检测
3 钾检测试纸K+ 各种土壤的钾的分析与检测
序号试纸名称检测目标物应用领域
1 氨氮检测试纸NH4
+ 各种土壤的
氨氮分析与检测
2 磷检测试纸P 各种土壤的磷的
分析与检测
3 钾检测试纸K+ 各种土壤的钾的
分析与检测
3.5 试纸法在医疗卫生检测中的应用
在医疗诊断和疾病检测方面，试
纸法也得到非常广泛的应用。陈春晓
报道了免疫色谱试纸检测尿液中的胰
蛋白酶原-2，并评价其在诊断急性胰
腺炎的效果。目前国内大多数基层医
院常采用高铁血红蛋白还原实验，作
为细胞葡萄糖-6- 磷酸脱氢酶(G-6-
PD) 缺乏的过筛实验。何伟等运用层
析技术原理, 建立了一种检测血吸虫
病病人血清中特异性抗体的新颖诊断
方法—即胶体染料试纸条法。该法具
有较好的敏感性和特异性。陈映等成
功研制了谷丙转氨酶半定量试纸，该
试纸已用于大规模的肝炎普查和献血
员的体检。以胶体金为指示标记的验
孕试纸，可检测尿液中的HCG 浓度，
用以确诊妇女是否怀孕。另外，应用
胶体金免疫层析技术研发的艾滋病试
纸条，是新一代检测技术，可检测血
清或血浆标本中的HIV-1/2，其操作
时间仅有15 分钟。四种生化指标检测
试纸及应用领域列于下表4。
表4　用于生化指标检测的试纸及应用领域
序号试纸名称检测目标物应用领域
1 胰蛋白酶检测试纸胰蛋白酶诊断急性胰腺炎
2 谷丙转氨酶检测试纸谷丙转氨酶大规模的肝炎普查和献血者体检
3 验孕检测试纸HCG 妇女是否怀孕的确诊
4 艾滋病检测试纸HIV-1/2 血清或血浆标本中的HIV-1/2
序号试纸名称检测目标物应用领域
1 胰蛋白酶检测试纸胰蛋白酶诊
断急性胰腺炎
2 谷丙转氨酶检测试纸谷丙转氨
酶大规模的肝炎普查和献血者体检
3 验孕检测试纸 HCG 妇女是否怀
孕的确诊
4 艾滋病检测试纸 HIV-1/2 血清
或血浆标本中的HIV-1/2
四、结论
快检试纸法主要是通过目视比色，
无需借助贵重仪器读取结果，操作简便，
不需要有专业技能就能检测。同时价格
便宜，便于携带，灵敏度度较高，准确
性好，非常实用于现场快速筛查检测。
随着快检试纸技术领域的不断发
展，有望研制出灵敏度更高、重现性
更好、检测专一性更强的快速检测试
纸。同时，研发适用于试纸法检测的
微型仪器，以及各种新型显色剂和高
灵敏度的显色体系，试纸法将由目视
比色转化为可数字化，这为建立高灵
敏度的试纸检测方法提供了更大的应
用领域和发展空间，将使快检试纸真
正能在作业场所及生产过程中的现场
快速检测中发挥重要的作用，成为保
障工矿企业职业卫生安全重要的手段。
作者简介：
汪生云，男，昆明泊银科技有限
公司公司董事长，主要从事食品安全、
环境检测及职业危害设备的研发及公
司管理工作。
（作者单位：昆明泊银科技有限公司）

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