医院实验室用水标准与控制水污染研究

杨振华，樊 唯，陈 坚，王文惠

0 引言

水作为实验室检测的载体和介质，在检测中被广泛使用：溶解冻干品、样本稀释、试剂配制、仪器和玻璃器皿清洗等。尤其在全自动生化仪分析过程中，吸取样本、加试剂、去干扰、保湿、反应和检测等步骤都和水密切相关，许多实验室使用中央纯水系统和纯水机，对保证实验用水起到了关键作用。然而在实验纯水使用过程中的管理、检测、维护等方面的滞后，使得水质的纯度影响了检测结果。由于水中普遍存在多种物质（颗粒、细菌、有机物、气体、离子等），它们单个或相互作用，会影响仪器设备的光路、水路、气路和机械部件，从而影响和干扰检测结果的准确性。

1 水中污染物对实验结果的影响及对策

1.1 颗粒

水中颗粒根据其大小可分为溶液、胶体、悬浊液，主要包括泥沙、尘埃、有机物、微生物及胶体颗粒。这些颗粒是非可溶的，是水体中的主要污染物。

1.1.1 影响

颗粒可作为载体提供微生物滋生，影响实验检测，同时能吸附电荷影响电解质测定，水中颗粒数量、大小、折光率均会影响仪器吸光度判读[1]。

1.1.2 控制对策

逐级使用砂滤、深度过滤、反渗透膜、终端绝对过滤膜等方法去除颗粒。

1.1.3 监测

颗粒不易监测，一般通过SOI仪来检查，或使用挑战性实验验证终端过滤器，但成本高、难普及。

1.2 离子

天然水中最为常见的八大离子为：钾离子（K+）、钠离子（Na+）、钙离子（Ca2+）、镁离子（Mg2+）、碳酸氢根离子、硝酸根离子、氯离子（Cl-）和硫酸根离子。以上离子占天然水中离子总量的95%～99%。

1.2.1 影响

高含量离子能影响电解质检测[2-3]、改变pH值浓度、对无机物质检测产生干扰。许多离子因作为酶的辅因子参与酶促反应而产生影响。离子能与蛋白质有机物结合后发生变性，改变透明比色杯颜色造成空白升高影响实验结果，并且还能造成仪器管网结垢和堵塞。

1.2.2 控制对策

使用电渗析法、反渗透法和离子交换法能去除离子。

1.2.3 监测

离子易监测，常用电阻率（MΩ·cm）或电导率（μS/cm）来反映离子存在的含量。

1.3 有机物

水中有机物主要来源分为天然有机物和人工合成有机物，这类物质常以阴性和中性状态存在，如有机酸、有机金属化合物。以降解的难易程度可分为快速、慢速和不可降解有机物。

1.3.1 影响

因有的有机物降解速度慢，容易附着在仪器管网上，日久易腐败、发酵、堵塞和腐蚀管道，成为微生物滋生场所。同时有机物具有螯合作用，影响电解质的测定。由于有机物能电离从而改变水的pH值，所以可影响实验结果。

1.3.2 控制对策

使用活性炭及反渗透法可去除水中的有机物。

1.3.3 监测

有机物不易监测，需使用纯水专用TOC仪器。

1.4 微生物

水生的微生物主要是细菌、藻类和真菌，革兰氏阴性菌占95%、革兰氏阳性菌占4%、球菌类占1%。

1.4.1 影响

微生物繁殖力强，裂解释放热源、酶等多种物质，从而干扰酶的测定，并易产生菌膜黏附在管道管网表面，污染水质、堵塞腔管、引起腐败变质，影响比色反应的吸光度。

1.4.2 控制对策

使用除菌过滤膜、杀菌UV灯可有效减少细菌对实验带来的影响。

1.4.3 监测

可用培养法或膜过滤法测定其含量。

1.5 气体

水中溶解气体主要包括氮气（N2）、氧气（O2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氯气（Cl2）等。

1.5.1 影响

水中溶解气体会改变水的pH值和离子浓度，干扰相关同种项目检测，参与氧化还原反应，影响光学测定结果。溶解气体影响水的有效体积。

1.5.2 控制对策

采用除气技术能有效排除溶解气体对实验的干扰。

1.5.3 监测

可用气相色谱、液相色谱和化学法测定其含量。

1.6 水中新兴污染物

所谓水中新兴污染物，其实它们早在几年或更长时间之前就存在于水中，只不过现在才有能力在水中测定出含量极低的这些污染物。它们包括纳米粒子、药物、个人护理产品、内分泌干扰物等不明物质[4]，目前还没有相关标准出台。

2 通用纯水标准

目前，世界上比较通用的纯水标准主要有：国际标准化组织（ISO）、美国临床病理学会（CAP）、美国测试和材料实验社团组织（ASTM）、临床试验标准国际委员会（NCCLS）、美国药学会（USP）以及中国国家实验分析用水标准GB 6682—2008[5]（见表1）、中国电子级纯水规格GB/T 1 1446．1—1997均对pH、电导率、电阻率、可耗氧物质、吸光度、蒸发残渣、可溶性硅酸离子（阴阳）、颗粒、细菌、硫酸根、TOC、微生物等作了明确规定并将水分为3个级别。

表1 中国国家实验室用水规格GB 6682—2008标准

3 实验室用水等级及水质评估

3.1 实验室用水等级

纯水共分为3级：一级水不含有溶解杂质或胶态杂质有机物，可用二级水进一步制得，用于制备标准水样、超痕量物质分析、高压液相色谱分析等；二级水含有微量的无机、有机或胶态杂质，可用蒸馏水、电析或离子交换法制得的水再蒸馏的方法制备，用于精确分析的研究工作，如原子吸收光谱分析等；三级水是用蒸馏、电析或离子交换法制得的，适用于一般实验室，如生物化学分析等。

3.2 实验用水制备方法

实验室纯水常用制备方法有：蒸馏法、离子交换法、连续去离子法、反渗透法、超滤、活性炭过滤、UV光照射法等[6]。

3.3 水质评估指标

（1）pH值。它是评价水质的一个非常灵敏的指标。

（2）电阻率。它是衡量实验用水导电性能和检测水中离子浓度的指标。

（3）总有机碳。它是反映水中有机化合物含量的指标。

（4）内毒素。它表示革兰氏阴性细菌的脂多糖细胞壁碎片。

4 讨论

4.1 检验质量现状

目前各医院都建立了实验室质量控制管理体系，许多实验室也进行了ISO 15189质量认证，仪器设备分析精度也越来越高，人为质量控制方法和手段也日趋成熟和完善。实验室中的各类误差因素正在逐渐减小和消除，但医院及实验室对因水质量造成的误差重视程度不够。

4.2 纯水机使用现状

目前，各实验室使用的纯水系统（纯水机）工作原理不同，适用性也不同，同时水质监测设备不全、监测方法不便、监测能力有限等等，都给保证实验用水质量带来一定影响[7]。

4.3 建议

（1）医院应建立实验室用水管理小组，同时将实验室用水纳入医院质量管理体系、实验室全面质量管理体系中，保证实验用水不失管、不失控、不失监。

（2）在采购纯水设备前，对实验室开展检测项目和用水要求进行分析评估。

（3）相关人员要重视实验用水质量意识，掌握实验室用水标准，定期进行水质相关指标监测评估和分析。

（4）定期对纯水系统进行预防性维护，将被动检修转变成主动巡视维护，及时更换损坏的和已到使用年限的部件。

（5）相关人员要掌握和熟悉纯水系统的结构和水处理原理，增强维护检修能力，提高纯水系统的使用效率和延长使用年限。

（6）加强对原水的观察和管理，尤其对开放式储水箱更要严格把控，以免造成二次水污染。

（7）建立实验室用水风险控制预案。

（8）警惕来自水中新兴污染物对实验用水可能产生的影响和干扰。

[1] 李文英.选择不同纯水做试剂空白吸光值的比较[J].职业与健康，2005，21（5）：660.

[2] 谭伟，李强，王建英.三种检验用水对七种无机离子测定影响的实验观察[J].现代医药卫生，2003，19（9）：1 188.

[3] 宋玉平.纯水水质对全自动生化分析仪钙离子测定的影响[J].实验与检验医学，2008，26（6）：693.

[4] Estelle RICHE，Maricar TARUN.评估实验室用水中新兴污染物的存在和影响[J].生命科学仪器，2010，8（10）：16-18.

[5] GB/T 6682—2008 分析实验室用水规格和实验方法[S].

[6] 马莉，王厚照，周友泉.水质对间接离子选择电极法测定血清钾的影响[J].实用医技杂志，2006，13（13）：2 376.

[7] 顾光煜.临床实验室分析用水的若干问题[J].临床检验杂志，2009，27（5）：327-330.