醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室用水標(biāo)準(zhǔn)與控制水污染研究

楊振華，樊 唯，陳 堅(jiān)，王文惠

0 引言

水作為實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的載體和介質(zhì)，在檢測(cè)中被廣泛使用：溶解凍干品、樣本稀釋、試劑配制、儀器和玻璃器皿清洗等。尤其在全自動(dòng)生化儀分析過(guò)程中，吸取樣本、加試劑、去干擾、保濕、反應(yīng)和檢測(cè)等步驟都和水密切相關(guān)，許多實(shí)驗(yàn)室使用中央純水系統(tǒng)和純水機(jī)，對(duì)保證實(shí)驗(yàn)用水起到了關(guān)鍵作用。然而在實(shí)驗(yàn)純水使用過(guò)程中的管理、檢測(cè)、維護(hù)等方面的滯后，使得水質(zhì)的純度影響了檢測(cè)結(jié)果。由于水中普遍存在多種物質(zhì)（顆粒、細(xì)菌、有機(jī)物、氣體、離子等），它們單個(gè)或相互作用，會(huì)影響儀器設(shè)備的光路、水路、氣路和機(jī)械部件，從而影響和干擾檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1 水中污染物對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響及對(duì)策

1.1 顆粒

水中顆粒根據(jù)其大小可分為溶液、膠體、懸濁液，主要包括泥沙、塵埃、有機(jī)物、微生物及膠體顆粒。這些顆粒是非可溶的，是水體中的主要污染物。

1.1.1 影響

顆?？勺鳛檩d體提供微生物滋生，影響實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，同時(shí)能吸附電荷影響電解質(zhì)測(cè)定，水中顆粒數(shù)量、大小、折光率均會(huì)影響儀器吸光度判讀[1]。

1.1.2 控制對(duì)策

逐級(jí)使用砂濾、深度過(guò)濾、反滲透膜、終端絕對(duì)過(guò)濾膜等方法去除顆粒。

1.1.3 監(jiān)測(cè)

顆粒不易監(jiān)測(cè)，一般通過(guò)SOI儀來(lái)檢查，或使用挑戰(zhàn)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證終端過(guò)濾器，但成本高、難普及。

1.2 離子

天然水中最為常見(jiàn)的八大離子為：鉀離子（K+）、鈉離子（Na+）、鈣離子（Ca2+）、鎂離子（Mg2+）、碳酸氫根離子、硝酸根離子、氯離子（Cl-）和硫酸根離子。以上離子占天然水中離子總量的95%～99%。

1.2.1 影響

高含量離子能影響電解質(zhì)檢測(cè)[2-3]、改變pH值濃度、對(duì)無(wú)機(jī)物質(zhì)檢測(cè)產(chǎn)生干擾。許多離子因作為酶的輔因子參與酶促反應(yīng)而產(chǎn)生影響。離子能與蛋白質(zhì)有機(jī)物結(jié)合后發(fā)生變性，改變透明比色杯顏色造成空白升高影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并且還能造成儀器管網(wǎng)結(jié)垢和堵塞。

1.2.2 控制對(duì)策

使用電滲析法、反滲透法和離子交換法能去除離子。

1.2.3 監(jiān)測(cè)

離子易監(jiān)測(cè)，常用電阻率（MΩ·cm）或電導(dǎo)率（μS/cm）來(lái)反映離子存在的含量。

1.3 有機(jī)物

水中有機(jī)物主要來(lái)源分為天然有機(jī)物和人工合成有機(jī)物，這類(lèi)物質(zhì)常以陰性和中性狀態(tài)存在，如有機(jī)酸、有機(jī)金屬化合物。以降解的難易程度可分為快速、慢速和不可降解有機(jī)物。

1.3.1 影響

因有的有機(jī)物降解速度慢，容易附著在儀器管網(wǎng)上，日久易腐敗、發(fā)酵、堵塞和腐蝕管道，成為微生物滋生場(chǎng)所。同時(shí)有機(jī)物具有螯合作用，影響電解質(zhì)的測(cè)定。由于有機(jī)物能電離從而改變水的pH值，所以可影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

1.3.2 控制對(duì)策

使用活性炭及反滲透法可去除水中的有機(jī)物。

1.3.3 監(jiān)測(cè)

有機(jī)物不易監(jiān)測(cè)，需使用純水專(zhuān)用TOC儀器。

1.4 微生物

水生的微生物主要是細(xì)菌、藻類(lèi)和真菌，革蘭氏陰性菌占95%、革蘭氏陽(yáng)性菌占4%、球菌類(lèi)占1%。

1.4.1 影響

微生物繁殖力強(qiáng)，裂解釋放熱源、酶等多種物質(zhì)，從而干擾酶的測(cè)定，并易產(chǎn)生菌膜黏附在管道管網(wǎng)表面，污染水質(zhì)、堵塞腔管、引起腐敗變質(zhì)，影響比色反應(yīng)的吸光度。

1.4.2 控制對(duì)策

使用除菌過(guò)濾膜、殺菌UV燈可有效減少細(xì)菌對(duì)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的影響。

1.4.3 監(jiān)測(cè)

可用培養(yǎng)法或膜過(guò)濾法測(cè)定其含量。

1.5 氣體

水中溶解氣體主要包括氮?dú)猓∟2）、氧氣（O2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氯氣（Cl2）等。

1.5.1 影響

水中溶解氣體會(huì)改變水的pH值和離子濃度，干擾相關(guān)同種項(xiàng)目檢測(cè)，參與氧化還原反應(yīng)，影響光學(xué)測(cè)定結(jié)果。溶解氣體影響水的有效體積。

1.5.2 控制對(duì)策

采用除氣技術(shù)能有效排除溶解氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。

1.5.3 監(jiān)測(cè)

可用氣相色譜、液相色譜和化學(xué)法測(cè)定其含量。

1.6 水中新興污染物

所謂水中新興污染物，其實(shí)它們?cè)缭趲啄昊蚋L(zhǎng)時(shí)間之前就存在于水中，只不過(guò)現(xiàn)在才有能力在水中測(cè)定出含量極低的這些污染物。它們包括納米粒子、藥物、個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、內(nèi)分泌干擾物等不明物質(zhì)[4]，目前還沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)。

2 通用純水標(biāo)準(zhǔn)

目前，世界上比較通用的純水標(biāo)準(zhǔn)主要有：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、美國(guó)臨床病理學(xué)會(huì)（CAP）、美國(guó)測(cè)試和材料實(shí)驗(yàn)社團(tuán)組織（ASTM）、臨床試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際委員會(huì)（NCCLS）、美國(guó)藥學(xué)會(huì)（USP）以及中國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)分析用水標(biāo)準(zhǔn)GB 6682—2008[5]（見(jiàn)表1）、中國(guó)電子級(jí)純水規(guī)格GB/T 1 1446．1—1997均對(duì)pH、電導(dǎo)率、電阻率、可耗氧物質(zhì)、吸光度、蒸發(fā)殘?jiān)?、可溶性硅酸離子（陰陽(yáng)）、顆粒、細(xì)菌、硫酸根、TOC、微生物等作了明確規(guī)定并將水分為3個(gè)級(jí)別。

表1 中國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格GB 6682—2008標(biāo)準(zhǔn)

3 實(shí)驗(yàn)室用水等級(jí)及水質(zhì)評(píng)估

3.1 實(shí)驗(yàn)室用水等級(jí)

純水共分為3級(jí)：一級(jí)水不含有溶解雜質(zhì)或膠態(tài)雜質(zhì)有機(jī)物，可用二級(jí)水進(jìn)一步制得，用于制備標(biāo)準(zhǔn)水樣、超痕量物質(zhì)分析、高壓液相色譜分析等；二級(jí)水含有微量的無(wú)機(jī)、有機(jī)或膠態(tài)雜質(zhì)，可用蒸餾水、電析或離子交換法制得的水再蒸餾的方法制備，用于精確分析的研究工作，如原子吸收光譜分析等；三級(jí)水是用蒸餾、電析或離子交換法制得的，適用于一般實(shí)驗(yàn)室，如生物化學(xué)分析等。

3.2 實(shí)驗(yàn)用水制備方法

實(shí)驗(yàn)室純水常用制備方法有：蒸餾法、離子交換法、連續(xù)去離子法、反滲透法、超濾、活性炭過(guò)濾、UV光照射法等[6]。

3.3 水質(zhì)評(píng)估指標(biāo)

（1）pH值。它是評(píng)價(jià)水質(zhì)的一個(gè)非常靈敏的指標(biāo)。

（2）電阻率。它是衡量實(shí)驗(yàn)用水導(dǎo)電性能和檢測(cè)水中離子濃度的指標(biāo)。

（3）總有機(jī)碳。它是反映水中有機(jī)化合物含量的指標(biāo)。

（4）內(nèi)毒素。它表示革蘭氏陰性細(xì)菌的脂多糖細(xì)胞壁碎片。

4 討論

4.1 檢驗(yàn)質(zhì)量現(xiàn)狀

目前各醫(yī)院都建立了實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制管理體系，許多實(shí)驗(yàn)室也進(jìn)行了ISO 15189質(zhì)量認(rèn)證，儀器設(shè)備分析精度也越來(lái)越高，人為質(zhì)量控制方法和手段也日趨成熟和完善。實(shí)驗(yàn)室中的各類(lèi)誤差因素正在逐漸減小和消除，但醫(yī)院及實(shí)驗(yàn)室對(duì)因水質(zhì)量造成的誤差重視程度不夠。

4.2 純水機(jī)使用現(xiàn)狀

目前，各實(shí)驗(yàn)室使用的純水系統(tǒng)（純水機(jī)）工作原理不同，適用性也不同，同時(shí)水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備不全、監(jiān)測(cè)方法不便、監(jiān)測(cè)能力有限等等，都給保證實(shí)驗(yàn)用水質(zhì)量帶來(lái)一定影響[7]。

4.3 建議

（1）醫(yī)院應(yīng)建立實(shí)驗(yàn)室用水管理小組，同時(shí)將實(shí)驗(yàn)室用水納入醫(yī)院質(zhì)量管理體系、實(shí)驗(yàn)室全面質(zhì)量管理體系中，保證實(shí)驗(yàn)用水不失管、不失控、不失監(jiān)。

（2）在采購(gòu)純水設(shè)備前，對(duì)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展檢測(cè)項(xiàng)目和用水要求進(jìn)行分析評(píng)估。

（3）相關(guān)人員要重視實(shí)驗(yàn)用水質(zhì)量意識(shí)，掌握實(shí)驗(yàn)室用水標(biāo)準(zhǔn)，定期進(jìn)行水質(zhì)相關(guān)指標(biāo)監(jiān)測(cè)評(píng)估和分析。

（4）定期對(duì)純水系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，將被動(dòng)檢修轉(zhuǎn)變成主動(dòng)巡視維護(hù)，及時(shí)更換損壞的和已到使用年限的部件。

（5）相關(guān)人員要掌握和熟悉純水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和水處理原理，增強(qiáng)維護(hù)檢修能力，提高純水系統(tǒng)的使用效率和延長(zhǎng)使用年限。

（6）加強(qiáng)對(duì)原水的觀(guān)察和管理，尤其對(duì)開(kāi)放式儲(chǔ)水箱更要嚴(yán)格把控，以免造成二次水污染。

（7）建立實(shí)驗(yàn)室用水風(fēng)險(xiǎn)控制預(yù)案。

（8）警惕來(lái)自水中新興污染物對(duì)實(shí)驗(yàn)用水可能產(chǎn)生的影響和干擾。

[1] 李文英.選擇不同純水做試劑空白吸光值的比較[J].職業(yè)與健康，2005，21（5）：660.

[2] 譚偉，李強(qiáng)，王建英.三種檢驗(yàn)用水對(duì)七種無(wú)機(jī)離子測(cè)定影響的實(shí)驗(yàn)觀(guān)察[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生，2003，19（9）：1 188.

[3] 宋玉平.純水水質(zhì)對(duì)全自動(dòng)生化分析儀鈣離子測(cè)定的影響[J].實(shí)驗(yàn)與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)，2008，26（6）：693.

[4] Estelle RICHE，Maricar TARUN.評(píng)估實(shí)驗(yàn)室用水中新興污染物的存在和影響[J].生命科學(xué)儀器，2010，8（10）：16-18.

[5] GB/T 6682—2008 分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和實(shí)驗(yàn)方法[S].

[6] 馬莉，王厚照，周友泉.水質(zhì)對(duì)間接離子選擇電極法測(cè)定血清鉀的影響[J].實(shí)用醫(yī)技雜志，2006，13（13）：2 376.

[7] 顧光煜.臨床實(shí)驗(yàn)室分析用水的若干問(wèn)題[J].臨床檢驗(yàn)雜志，2009，27（5）：327-330.