第一章緒論
第一節衛生理化檢驗的定義、物件和任務
預防醫學的目的是研究各種環境因素對人體健康的影響和預防、治理的方法。衛生檢驗學則是預防醫學各領域中了解這些環境因素（包括人體外環境和人體內環境）的乙個重要研究手段，因而也是預防醫學的乙個重要學科。
衛生檢驗學由理化檢驗和微生物學檢驗組成，理化檢驗是其中的重要部分。
1．定義：衛生理化檢驗是以物理 、化學特別是分析化學的理論和技術為基礎, 研究預防醫學領域中與化學物質檢測有關的理論和技術的一門學科。
衛生理化檢驗的特點是：應用性強，它是分析科學在預防醫學領域的應用。多學科交叉，它以現代分析化學為基礎，不斷吸取其它學科如化學、物理學、電子學、數學和生物學等的最新成就；在醫學領域與臨床醫學檢驗、基礎醫學檢測檢驗關係密切。
2．研究物件： 預防醫學領域中有關化學物質檢測的理論、方法和技術為衛生理化檢驗學的研究物件。
這些化學物質種類包括：存在於人體生命活動環境（空氣、水、食品）中的有毒有害無機物、有機物；有害物質在生物體內代謝物、轉化的產物；與中毒、致癌等疾病發生相關的人體內生物活性物質。
衛生理化檢驗學研究的方法和技術，主要為分析測試和樣品處理中的方法和技術。它們涉及的內容廣泛，包括從常量到微量分析；從巨集觀組分到微觀結構分析；從靜態到快速反應追蹤分析：從破壞試樣到無損分析；從離體到在體分析等。
現代分析化學中的各種光譜分析法、電化學分析法、色譜法，以及各種分離技術等，在預防醫學的檢測領域發揮著重要作用。
大多數環境樣品、生物樣品及食品中的被測汙染物與基體的狀態不完全一致，對這樣的樣品必須經過預處理才能進行分析測定。樣品預處理理可以消除共存組分對測定的干擾、濃縮被測組分、提高測定的精密度和準確度，有時關係到衛生檢驗工作的成敗。因此，樣品預處理方法與技術的研究一直是分析檢驗工作者極其關注的問題。
對各種樣品預處理的新方法、新技術的探索、研究與完善已成為現代衛生化學的重要課題和發展方向之一。
3．衛生理化檢驗的任務
（1）汙染物監測在公眾疾病預防與控制、勞動衛生環境保護等部門，這是重要的經常性工作，涉及廣大群眾和勞動者日常生活、工作的方方面面。即定期檢測涉及公共衛生安全的空氣、飲水、食品和其它能接觸生活介質中危害人體健康的有害汙染物，找到其**並予以消除，保護人民群眾的身體健康。
（2）汙染現狀和趨勢監測在對空氣、水、食品的日常檢測中，了解執行衛生標準情況、汙染現狀和發展趨勢，對研究環境汙染與人體健康關係是不可缺少的。在進行檢驗過程中還應特別注意發現新汙染物，這對於防止汙染物對人體造成不良影響極為重要。在應對突發性汙染、中毒事件時更是如此。
（3）汙染源和汙染程度監測這是檢驗部門經常進行的工作。查詢汙染源並判定汙染程度對汙染的控制和治理都十分重要。汙染**不同，造成危害的性質也不同，所採取的治理措施也不同，因而找出汙染源並確定危害性質是衛生理化檢驗工作中極其重要的任務之一。
第二節衛生理化檢驗的工作分類
衛生理化檢驗的物質物件分布在人類生命活動的介質和人體材料介質中，這些介質有共同的基體特徵。因此，衛生理化檢驗工作分為：
1．空氣理化檢驗
包括城市空氣質素檢驗、室內空氣質量檢驗和車間空氣（作業場所）空氣質素檢驗。在
城市和室內空氣質量檢驗中，主要檢測二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、氟化物、總有機碳、惡臭、粉塵等物質；在車間空氣（作業場所）空氣質素檢驗中，則根據衛生標準和生產過程中可能釋放的汙染物，確定具體的檢測物件。國家對生產作業環境規定了各種無機物、有機物以及生產性粉塵等120種物質的最高容許濃度，規定了四乙基鉛、汞、敵敵畏（ddvp）、松節油等168種物質的檢驗方法。
2．水質理化檢驗
城鄉生活飲用水衛生檢驗是最基礎也是最重要的水質理化檢驗工作。為全面滿足對人們健康和生活其他方面的衛生要求，生活飲用水衛生標準對35項理化指標（包括水的感官性狀、化學和細菌學指標）作了規定。根據具體情況，衛生監督部門對生活飲用水有全項檢驗；一般衛生專案檢測（水溫、ph值、渾濁度、導電率、可溶性固體、溶解氧、化學耗氧量（cod）、生化需氧量（bod）、亞硝酸鹽、硝酸鹽、氧化物、總硬度、磷酸鹽）；以及有害物質檢驗、監測（酚、氰化物、汞、砷、六價鉻）等檢測專案。
農業（漁業、畜牧業）用水衛生檢驗是從水源上保證各種農牧業產品如糧食、蔬菜、水果、魚肉等的衛生安全。從汙染源控制和經濟效益、社會效益的角度來看，應給予足夠的重視。
3．食品衛生理化檢驗
食品衛生理化檢驗的主要內容為食品中有害物質的檢驗和食品中營養成分的分析。由於
食品的種類繁多、**廣泛、形態各異，特別是食品中有害物質的種類及其存在方式千變萬化、非常複雜，為其檢驗工作帶來一定難度。因而，樣品處理的方法和技術在食品衛生理化檢驗中顯得尤為重要。
通過食品中營養成分的分析，可以掌握食品中營養素的質和量，指導人們合理進食，防止營養缺乏病；指導開發食品新資源、新產品。分析食品中的有害物質，可對食品的生產、加工、運輸、貯藏、銷售過程進行控制，防止汙染環節；通過對食品的監督檢驗，防在生產和銷售**現粗製濫造和摻雜摻假；當發生食物中毒時，為查明中毒物質，擬訂搶救病人的措施提供依據。並可供給旁證，對肇事者判明法律責任。
因此，食品檢驗是有效地進行食品衛生管理的必要手段，也為國家制訂衛生標準、管理措施、技術政策提供科學依據。
4．生物材料衛生理化檢驗
人體或動物體內存在的有毒有害物質及其代謝物、轉化產物的種類和數量，是研究各種疾病發生機理的關鍵之一，也是研究環境對人類健康影響橋梁。這也包括與慢性中毒、致癌等疾病發生相關的人體內生物活性物質的檢測。顯然，生物材料的介質形態和其中的有害物質存在方式更為複雜，檢驗難度更大，這體現在樣品處理技術和分析測試技術二個方面。
因此，生物材料理化檢驗的方法和技術研究一直很活躍。
第三節衛生理化檢驗與預防醫學各學科的關係
1．流行病學在人群的環境流行病學調查確定環境汙染與人群健康效應的關係時，要利用大量的環境監測資料。在確定劑量－效應關係、環境汙染－人體負荷關係等環節中都離不開大量準確的環境監測資料。
2．衛生毒理學研究汙染物在人體內的代謝，要涉及汙染物在環境中的價態和形態，因為價態或形態不同對人的毒性就不一樣，例如無機汞和甲基汞的毒性差別甚大，這就是說汙染物在環境中的轉歸與毒物在人體內的代謝有密切關係，二者的檢測技術都是衛生理化檢驗研究物件。
3．營養與食品衛生學食品中營養成分、功效成分、新增劑、殘留農藥、重金屬毒物、有機毒物、真菌毒素等分析檢測，都離不開衛生理化檢驗技術。同時也為理化檢驗技術的發展提出了新的課題、開拓了新的空間。
4．婦幼衛生學血、尿、毛髮、組織等生物材料檢測、微量元素分析是該學科對衛生理化檢驗要求的特點。例如，兒童營養缺乏導致的佝僂病、慢性鉛中毒或微量元素缺乏導致的智力發育不良和多動症等的診斷和流行病學調查，需要方便準確的分析測試方法和技術。
5．環境醫學環境醫學研究各種環境汙染物對人體健康的影響，尤其是對人體腫瘤發病、遺傳影響等慢性疾病和長期危害的影響。衛生理化檢驗應該在環境和醫學這二個領域架起學科交叉的橋梁，就必須應對各種新的挑戰。這包括痕量環境汙染物的富集和分析技術、環境汙染物在人體中引起慢性作用的代表性物質（即生物標誌物）的定性和定量分析等，其中許多內容目前仍在探索中。
第四節衛生理化檢驗的發展概況和發展趨勢
1．發展簡史
衛生理化檢驗亦稱衛生化學，它的發展和預防醫學作為一門獨立學科的發展密不可分。新中國成立以後，積極實行預防為主的醫療衛生方針，許多醫學院校相繼設立了公共衛生專業(後改稱預防醫學專業)，並逐步建立起各級各類衛生防疫機構和相應的食品、空氣、水質等衛生理化檢驗部門，需要專門的技術人才，這方面的研究和教學也得到了很大的促進。下面是該學科的簡要歷史。
1874 日本成立衛生試驗所
1893 東京大學醫學院設立衛生仲裁化學講座
1953 中國設立公共衛生專業（預防醫學專業）
1956 林公際、胡乃釗（福建醫學院）著《衛生化學》教科書
1970 各醫學院開設衛生檢驗相關課程，逐步形成學科
1980 成都醫學院設立衛生檢驗專業，編寫專業教材
1998 各醫學院設立衛生檢驗專業
主要為醫療行政管理、疾病預防控制、衛生監督、教學科研培養專業人才。
2．發展趨勢
衛生理化檢驗學屬衛生學與現代分析化學的交叉學科，所以其發展必將依賴於現代分析化學的進展和衛生學的實際需求。
分析化學的進展：①採用光、電、磁、熱、聲等「物理試劑」和「生物效應試劑」，取代或減少「化學試劑」以實現環保、高效、快速、自動化的檢驗檢測；②分析物件從測定組成含量向測定物質形態（氧化態、還原態、配合態、晶態）、物質的空間結構、微區含量及其瞬時活性的方向發展。
衛生學的需求：①維護人類身體健康，預防疾病發生，是衛生學研究的基本內容；②要求檢測方法精確、靈敏、快速。
衛生檢驗學的發展趨勢：
（1）提高檢測方法的靈敏度檢出限要求10-15**平，衛生檢驗中逐步採用的方法①光譜、質譜分析中應用雷射技術；②等離子體技術（如電感耦合等離子體，icp）；③中子活化技術；④多元配合物及增效試劑、表面活化劑；
（2）提高檢測方法的選擇性複雜體系的分離技術衛生檢驗的樣品多為各組分共存的複雜體系，而且樣品中待測組分的含量又常是衡量水平，要求檢測方法有較強的選擇性或先進行必要的分離富集。衛生檢驗中將採用的方法有：①氣、液色譜中選用高選擇性的固定相、分離柱、檢測器；②採用射流技術（如流動注射）實現非平衡條件下對液-液、固-液、氣-液體系的分離效率；③使用各種選擇性試劑和吸附劑（如離子色譜中的抑制劑）；④各種新型分離、分析儀器聯用（如超臨界流體萃取技術和超臨界流體色譜聯用、毛細管電泳分離分析技術、色譜-質譜聯用、色譜-光譜聯用等）；⑤酶法分析（電化學、光纖生物感測器）。
（3）化學計量學的應用應用數學、統計學方法，設計或選擇最佳分析方法，借助對化學資料的解析，獲得最大限度的化學資訊。化學計量學已經成為化學學科的乙個分支。它與衛生化學即衛生檢驗學有著密切的關係，當硬體、軟體條件和基本資料足夠大時，通過計算查詢就可以獲得需要的相關檢測資料。
化學計量學的研究涉及到抽樣策略、抽樣理論、優化分析條件、測量技術的選擇、資料處理技術、模式識別、時序分析、相關分析和資訊理論等。
（4）微型化及微環境的表徵與測定 ①微區分析，即對活體組織、毛細血管和細胞內外等微環境中的物質進行測量和表徵。所用手段有微電極、電子探針x射線微量分析、電子顯微技術、雷射微探針質譜等；②介面行為和傳質，即研究物質尤其是細胞表面的介面行為和物質傳遞性質。所用的方法有介面化學、電極表面化學和雷射化學等。
第一章緒論
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