楊中元，崔震，周婧，韓博，高捷，朱建強(qiáng)，黃春榮，郭波

（1.山東省計(jì)量科學(xué)研究院，濟(jì)南 250014； 2.煙臺(tái)市蓬萊區(qū)檢驗(yàn)檢測(cè)中心，山東煙臺(tái) 265600）

乙醇會(huì)削弱中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能，抑制作用由淺入深，可出現(xiàn)一系列的精神與神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，使大腦的活動(dòng)變得遲緩[1-2]。如果飲酒后駕車，人體會(huì)因乙醇的麻醉作用，觸覺能力較平時(shí)降低。當(dāng)駕駛?cè)藛T血液中乙醇含量達(dá)到（50 mg）/100 mL 時(shí)，會(huì)出現(xiàn)注意力無(wú)法集中，駕駛能力包括感知、判斷及操作能力會(huì)有不同程度的減弱[3-7]；當(dāng)血液中乙醇含量達(dá)到（80 mg）/100 mL 時(shí)，駕駛車輛發(fā)生交通事故的幾率是不飲酒時(shí)的2.5 倍；當(dāng)血液中乙醇含量達(dá)到（100）mg/100 mL 時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)程度將達(dá)到5 倍[8-9]?，F(xiàn)階段我國(guó)已經(jīng)將酒后駕駛納入刑法當(dāng)中[10]，根據(jù)車輛駕駛?cè)藛T血液中乙醇含量的多少分為飲酒后駕車和醉酒后駕車兩種駕駛行為類別。由于不同類別的駕駛行為量刑有很大差距，因此需要準(zhǔn)確檢測(cè)駕駛?cè)藛T體內(nèi)乙醇的含量，在提供相應(yīng)違法證據(jù)的同時(shí)避免出現(xiàn)因?yàn)闇y(cè)量不準(zhǔn)確帶來(lái)誤判[11]。

1 乙醇含量檢驗(yàn)方法

當(dāng)乙醇進(jìn)入人體后，會(huì)經(jīng)由各個(gè)循環(huán)系統(tǒng)在組織器官之間達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，血液、尿液、唾液以及呼出氣體中的乙醇含量會(huì)成一定的比例關(guān)系[12]，因此現(xiàn)在均是采集血液、尿液、唾液以及呼出氣體的生物樣本進(jìn)行乙醇含量的檢驗(yàn)。

1.1 血液乙醇含量檢驗(yàn)

血液中乙醇含量的檢測(cè)包括化學(xué)分光比色法、酶法、氣相色譜法等多種不同檢測(cè)原理的方法[13-15]，這些檢測(cè)方法測(cè)量的準(zhǔn)確性和精度各不相同，檢測(cè)方法的選擇直接影響檢測(cè)結(jié)果。其中車輛駕駛?cè)藛T血液乙醇含量檢測(cè)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GA/T 1073[16]和GA/T 842[17]規(guī)定，采用頂空氣相色譜法作為人體血液中乙醇含量測(cè)定的司法證據(jù)性標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法。

1.1.1 頂空氣相色譜法

頂空氣相色譜法[18-19]利用乙醇的易揮發(fā)性，用頂空氣相色譜氫火焰離子化檢測(cè)器(HS-GC/FID)進(jìn)行檢測(cè)。其檢測(cè)過程是將含有乙醇的血液樣品和叔丁醇內(nèi)標(biāo)工作液混合，置于頂空進(jìn)樣器的樣品瓶中，于65℃恒溫加熱后，用注射器吸取加熱后瓶?jī)?nèi)液面上氣體進(jìn)樣到氣相色譜儀中；經(jīng)與平行操作的乙醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行比較，通過乙醇和叔丁醇色譜峰的保留時(shí)間及色譜峰面積進(jìn)行定量。張偉等[20]采用頂空氣相色譜法檢測(cè)血液中的乙醇含量，結(jié)果表明該方法具有分離效果好、檢測(cè)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，乙醇的保留時(shí)間為3.482 min，叔丁醇的保留時(shí)間為4.394 min，單個(gè)樣品的檢測(cè)時(shí)間在5 min 以內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好，準(zhǔn)確度高。鄒黎等[21]分析比較了內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法檢測(cè)血液中乙醇含量時(shí)的不同，對(duì)精密度指標(biāo)的分析結(jié)果顯示內(nèi)標(biāo)法精密度要高于外標(biāo)法，其檢測(cè)結(jié)果更加精確可靠；外標(biāo)法比較內(nèi)標(biāo)法的優(yōu)勢(shì)在于其檢測(cè)時(shí)間短，操作簡(jiǎn)單。

頂空進(jìn)樣器的應(yīng)用使乙醇在進(jìn)入氣相色譜儀前就完成與血液中蛋白質(zhì)等高分子物質(zhì)的分離，不但節(jié)省大量的前處理操作，且避免了直接進(jìn)樣時(shí)殘留的血液蛋白會(huì)造成色譜柱和進(jìn)樣針堵塞的問題[22]。

1.1.2 酶法

酶法是模擬乙醇在體內(nèi)的代謝過程，基于醇脫氫酶催化乙醇反應(yīng)，利用比色法測(cè)定產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物或衍生物的吸光度變化，間接測(cè)定試樣中的乙醇含量[23]。根據(jù)使用酶的種類主要分為兩大類，即乙醇脫氫酶法和乙醇氧化酶法。由于酶促反應(yīng)的專一性，在檢測(cè)過程中可避免樣品中眾多共存組分的干擾，減少預(yù)處理過程。

1.1.3 化學(xué)分光比色法

化學(xué)分光比色法的原理是在酸性水溶液中，乙醇可被重鉻酸鉀氧化，在一定波長(zhǎng)處有最大吸收特征，用分光光度計(jì)測(cè)定溶液中乙醇含量。采用重鉻酸鉀與乙醇發(fā)生的氧化還原反應(yīng)檢測(cè)血液中乙醇含量，在一定范圍內(nèi)乙醇含量與反應(yīng)后的吸光度成線性關(guān)系，因此可用該方法測(cè)量血液樣品中的乙醇含量。張建夫等[24]建立了測(cè)定乙醇含量測(cè)定的新方法，通過對(duì)反應(yīng)溫度、時(shí)間、酸度等進(jìn)行優(yōu)化，在波長(zhǎng)為522 nm 處，得出最優(yōu)條件為：反應(yīng)溫度100℃，反應(yīng)時(shí)間10 min，濃硫酸10 mL。用化學(xué)分光比色法測(cè)量血液中乙醇含量，操作簡(jiǎn)單方便，但其準(zhǔn)確性低，檢測(cè)過程中易受外界影響的缺點(diǎn)也非常明顯。

1.2 尿液乙醇含量檢驗(yàn)

尿液乙醇含量檢驗(yàn)方法是通過提取車輛駕駛?cè)藛T的尿液樣品，由具有相應(yīng)資質(zhì)的鑒定機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)方式按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GA/T 1073 中要求的頂空氣相色譜檢驗(yàn)方法。人飲酒后，最大尿液乙醇濃度出現(xiàn)在酒后90～150 min。雖然尿液中乙醇含量也可以實(shí)現(xiàn)定性、定量的分析，但由于人體尿液只是一段時(shí)間內(nèi)膀胱匯集尿液的總量，檢測(cè)出的乙醇含量并不能準(zhǔn)確反映出人體乙醇含量值，因此在交通執(zhí)法中很少使用檢測(cè)尿液中乙醇含量的方式。

1.3 唾液乙醇含量檢驗(yàn)

唾液乙醇含量檢測(cè)[25]是將乙醇酶試紙條與唾液充分接觸，觀察紙條上反應(yīng)墊的顏色，如反應(yīng)墊發(fā)生明顯的顏色變化，表明受測(cè)試者的唾液中存在一定濃度的乙醇，顯示的顏色的程度與乙醇含量的濃度正相關(guān)，即顏色越深，濃度越高。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間超過30 s 后，觀察結(jié)果可能不準(zhǔn)，不被采信。據(jù)研究表明，唾液中乙醇含量與血液中乙醇含量的比值大約是1.07[26-27]。此種檢測(cè)方法極易受外界干擾，如大量飲水后的唾液其中的乙醇含量會(huì)有很大差別，因此國(guó)際上只是將該檢測(cè)方法用于駕駛者是否飲酒的初步定性判斷。唾液乙醇含量測(cè)試方法操作簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)，可用于定性，但不能定量。

1.4 呼出氣體乙醇含量檢驗(yàn)

呼出氣體乙醇含量檢測(cè)是指使用呼出氣體乙醇含量檢測(cè)儀將氣體中的乙醇濃度并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而檢測(cè)出人體中乙醇含量的一種方法。乙醇在血液中的擴(kuò)散遵從亨利定律，即在一定溫度和平衡狀態(tài)下，氣體在液體里的溶解度(用摩爾分?jǐn)?shù)表示)與該氣體的平衡分壓成正比。呼出氣體乙醇含量檢測(cè)儀在使用時(shí)有兩種模式：測(cè)量模式下，酒檢儀的測(cè)量結(jié)果單位用 mg/100 mL (血液乙醇含量，即 BAC)表示；維護(hù)模式下，酒檢儀的測(cè)量結(jié)果單位用 mg/L (呼氣中乙醇含量，即BrAC)表示；BAC與 BrAC 之間的換算關(guān)系為BAC=BrAC×2 200，換算關(guān)系應(yīng)在酒檢儀表面或產(chǎn)品使用說(shuō)明書上注明[28]。同時(shí)表明，1 mL血液中乙醇的含量大約與2 200 mL 呼出氣體中乙醇的含量相同。

呼出氣體乙醇含量檢測(cè)儀所使用的傳感器原理有多種，常用的有電化學(xué)型(燃料電池型)、半導(dǎo)體型和紅外型[29-30]。電化學(xué)法是通過氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能檢測(cè)乙醇含量的。該方法的儀器穩(wěn)定性好、操作簡(jiǎn)單，但當(dāng)氣體中含有其它醇類物質(zhì)時(shí)，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性會(huì)收到影響，該方法的儀器造價(jià)較高，難以普及。紅外光譜法是利用乙醇特征紅外譜線，通過光學(xué)器件分析出特定波長(zhǎng)下光強(qiáng)度的變化，從而檢測(cè)出呼出氣體中乙醇的含量。該方法檢驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。半導(dǎo)體法的原理是采用二氧化錫半導(dǎo)體作為傳感器，通過加熱乙醇使金屬線圈電阻值發(fā)生變化，由微處理器將相應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的乙醇濃度。半導(dǎo)體型呼氣乙醇檢測(cè)儀體積小，簡(jiǎn)單便宜，但檢測(cè)結(jié)果誤差較大，只作為一般的定性檢測(cè)。

呼出氣體乙醇含量檢測(cè)方法可以實(shí)現(xiàn)乙醇的定性、定量分析，儀器具有操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、體積小等優(yōu)點(diǎn)，非常適合交通執(zhí)法人員現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。但在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法過程中，由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性以及容易受到多種氣體的干擾，容易導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，從而對(duì)執(zhí)法帶來(lái)影響。

2 乙醇含量檢驗(yàn)方法溯源進(jìn)展

計(jì)量溯源是確保測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)有效的可靠保障，有效的溯源方式在改進(jìn)檢測(cè)方法、提高檢測(cè)準(zhǔn)確度、保證檢測(cè)結(jié)果的有效性方面具有重要意義。人體中乙醇含量檢測(cè)的方法多種多樣，對(duì)計(jì)量溯源性的要求非常高，在監(jiān)督執(zhí)法工作中，只有使用經(jīng)過溯源并計(jì)量確認(rèn)合格的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)才能保證執(zhí)法行為的公正性。

2.1 血液、尿液乙醇含量檢驗(yàn)溯源

車輛駕駛?cè)藛T血液或尿液中乙醇含量的檢測(cè)按照GB 15922[31]中的規(guī)定使用氣相色譜儀（氫火焰離子化檢測(cè)器）進(jìn)行檢測(cè)。溯源的方法是使用國(guó)家有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)儀器的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證，從而保障在不同的時(shí)間和空間對(duì)乙醇的含量進(jìn)行有效測(cè)量，保證測(cè)量結(jié)果的可比性和有效性。趙迎晨等[32]采用重量-容量法配制水中乙醇溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，研制出質(zhì)量濃度分別為0.105、0.203、0.500、0.801、1.00、2.00、3.00、4.00 mg/L 的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，其均勻性和穩(wěn)定性檢驗(yàn)良好，已獲批為國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。目前，我國(guó)水中乙醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)已由包括中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院在內(nèi)的多家機(jī)構(gòu)研制并應(yīng)用，改變了以往只能使用進(jìn)口高價(jià)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的狀況。

血液中乙醇含量的檢測(cè)，酶法和化學(xué)分光比色法除樣品處理過程不同外，數(shù)據(jù)結(jié)果處理均使用分光光度計(jì)，其溯源根據(jù)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG 178—2007的要求進(jìn)行。

2.2 呼出氣體乙醇含量檢驗(yàn)溯源

車輛駕駛?cè)藛T呼出氣體中乙醇含量使用呼出氣體乙醇含量檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)。國(guó)家JJF 1785《呼出氣體乙醇含量檢測(cè)儀型式評(píng)價(jià)大綱》[33]和JJG 657《呼出氣體乙醇含量檢測(cè)儀檢定規(guī)程》[34]的發(fā)布實(shí)施，保證了呼出氣體乙醇含量檢測(cè)儀測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和溯源性。目前國(guó)際使用的量值溯源方法包括空氣中乙醇?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和空氣中乙醇?xì)怏w發(fā)生源（發(fā)生裝置或鋼瓶氣）[35]。

2.2.1 空氣中乙醇?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

鋼瓶裝的空氣中乙醇?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中水分濃度非常低，該方法也被稱為干式。人體呼出的氣體中含有大量的水汽，這一點(diǎn)與空氣中乙醇?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)差異巨大，Silberman等[36]證明氣體中的水分并不會(huì)對(duì)乙醇含量的檢測(cè)結(jié)果造成影響。

空氣中乙醇?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有良好的量值穩(wěn)定性和溯源性，使用過程中具有儲(chǔ)存方便、易于攜帶的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)也十分明顯，乙醇?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制成本高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，有效期短，出氣口溫度與人體環(huán)境相比有一定差異，會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2.2 空氣中乙醇?xì)怏w發(fā)生源

乙醇?xì)怏w發(fā)生源采用動(dòng)態(tài)飽和鼓泡法對(duì)高純度液態(tài)乙醇連續(xù)鼓泡使乙醇汽化，隨后與載氣混合，稀釋成不同濃度的乙醇?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，通過控溫，保證產(chǎn)生的氣體溫度維持在（34 ± 0.5）℃，乙醇?xì)怏w發(fā)生源通過精密乙醇檢測(cè)儀溯源至空氣中乙醇國(guó)家一級(jí)有證氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。乙醇?xì)怏w發(fā)生源產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)氣體相對(duì)濕度接近100%，因而該法也被稱作濕式。

乙醇?xì)怏w發(fā)生源裝置在很大程度上還原了乙醇在人體肺泡中的擴(kuò)散過程，但產(chǎn)生的乙醇?xì)怏w濃度不等于溶液中乙醇濃度，在一定濃度范圍內(nèi)正相關(guān)，隨乙醇?xì)怏w不斷產(chǎn)生，乙醇溶液濃度會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致產(chǎn)生的乙醇?xì)怏w濃度變化[37]。在實(shí)際使用中，應(yīng)溯源至空氣中乙醇國(guó)家一級(jí)有證氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)人體血液、尿液、唾液及呼出氣體中乙醇含量檢測(cè)方法進(jìn)行綜述?？焖?、準(zhǔn)確地檢測(cè)車輛駕駛?cè)藛T在事發(fā)時(shí)體內(nèi)的乙醇含量，對(duì)于維護(hù)司法公正具有重要的意義。隨著新型儀器的產(chǎn)生和檢測(cè)方法的不斷改進(jìn)，檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)根據(jù)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的檢測(cè)儀器，同時(shí)應(yīng)有專業(yè)的計(jì)量技術(shù)準(zhǔn)確評(píng)判儀器性能指標(biāo)，保障儀器量值準(zhǔn)確和溯源性。