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密闭环境下人体尿液的挥发性有机组分分析

2022-07-29
来源:求医网
在载人航天器和潜艇中,其乘员舱是一个狭小的密闭环境,人体大小便、汗液、呼出气以及舱用非金属材料等是严重的污染来源,如不加以控制,会严重影响密闭环境的空气质量、工作人员的健康和工效。我们对密闭环境下生活的人体尿液中的挥发性有机组分进行定性分析,同时计算了一定空气流速下有机组分的挥发率,为工程设计和污染物控制提供依据。

实验运用Tekmar3000液面吹扫捕集尿液的挥发性有机组分,然后用GC-MS进行分析,共鉴定出挥发性有机组分34种,对4名受试者7d共28个样品的测试结果表明,新鲜尿液的挥发性有机组分主要含有有机酸、酮类、苯系物、杂环化合物等,这些化合物大部分都是优先控制污染物,对密闭环境的空气质量具有很大影响,同时,人尿是含有各种细菌的营养物,在陈旧的尿液中,这些细菌能分解尿中的有机物和无机物,从而产生了新的化学成分,因此需要采取有效手段对尿液进行处理,以免影响密闭环境的空气质量。

密闭环境下,所有尿样都可检出:酮、二甲基硫、吡咯、吲哚等化合物,吲哚的峰形良好,而且能较准确定量,不易受其它化合物干扰,而且吲哚在密闭环境中作为一种有害物质有最大容许浓度限值,因此建议将其作为人尿标志物。

对尿液中挥发性有机组分进行定量计算,按总挥发性有机组分的量和液面面积计算其挥发率。我们发现随受试者在密闭环境中生活的时间的延长,3名受试者尿液总挥发性有机组分挥发率有增加的趋势,这可能与受试者在密闭环境中生活时间延长,心理状况改变可能影响消化和循环系统功能有关,但因为受试对象较少,不能排除偶然误差的存在,因此有待以后进一步研究。

(本实验得到中日环境研究中心施钧慧高工协助,在此表示感谢)