酒精含量檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展

（河南省計(jì)量科學(xué)研究院，河南 鄭州 450008）

0 前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)以及科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，生產(chǎn)和生活方式發(fā)生了巨大變革，大氣體分析類儀器的應(yīng)用場(chǎng)景和領(lǐng)域越來越廣泛，包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、科技、環(huán)保、國(guó)防、航天航空及日常生活等多個(gè)方面。特別是在交通方面，隨著馬路上駕駛汽車的增多，隨之而來的酒后駕車釀成的事故也逐漸增加。據(jù)報(bào)道，國(guó)際上飲酒后駕駛機(jī)動(dòng)車引起的馬路交通事故較多，酒駕肇事已經(jīng)發(fā)展成了社會(huì)公害之一。據(jù)有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，如果過量飲用酒精會(huì)直接影響駕駛員的操作能力、同時(shí)駕駛員的應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間也會(huì)變得遲緩，而當(dāng)駕駛員血液中酒精含量的濃度達(dá)到 50 mg/100 mL時(shí)，更會(huì)出現(xiàn)駕駛者注意力無法集中、注意力無法完全控制的情況[1-2]。

如何判斷是否酒后駕駛，能否及時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)取得實(shí)時(shí)的證據(jù)才是關(guān)鍵。公安機(jī)關(guān)根據(jù)公安部頒布的部門規(guī)章以及相關(guān)法定計(jì)量單位出具的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采購(gòu)了一批采用電化學(xué)傳感器的呼出氣體酒精含量檢測(cè)器，來滿足法規(guī)要求，提高執(zhí)法效率。

1 酒精含量檢測(cè)技術(shù)分類

對(duì)于酒后駕駛機(jī)動(dòng)車最為簡(jiǎn)單的測(cè)量方法，即在道路現(xiàn)場(chǎng)對(duì)駕駛?cè)藛T進(jìn)行直接的觀測(cè)酒精含量是否超標(biāo)。公安部最新的《道路交通安全違法行為處理程序規(guī)定》中提出，對(duì)抽血檢驗(yàn)程序進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整，能夠有效提高執(zhí)法效率。同時(shí)規(guī)定指出，如果現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的酒精含量濃度達(dá)到或者超過醉酒臨界值，且只有被檢測(cè)人員對(duì)此測(cè)試結(jié)果存在異議的情況在才會(huì)再次進(jìn)行抽血檢測(cè)，如果無異議，則不需要再進(jìn)行此環(huán)節(jié)，這即優(yōu)化了執(zhí)法環(huán)節(jié)，也提高了執(zhí)法效率，并且為對(duì)呼出氣體進(jìn)行酒精含量檢測(cè)的有效性和正確性提供了重要根據(jù)。駕駛?cè)藛T飲酒后，體內(nèi)約20%和80%的酒精分別通過駕駛者的胃及小腸的毛細(xì)血管吸收進(jìn)入人體血液循環(huán)系統(tǒng)，在此循環(huán)中，有約90%的酒精通過肝臟新陳代謝為醋酸，有少量約5%的酒精由腎臟通過肺呼吸排出體外，剩下有少量約5%的酒精通過尿液、汗液等體液分泌出體外[1]。駕駛?cè)藛T的血液中酒精含量除了和呼氣中的酒精含量存在密切關(guān)系，還與汗液、尿液等液體存在聯(lián)系。所以，目前酒精檢測(cè)技術(shù)有如下四種方式，對(duì)駕駛員血液、唾液、尿液、呼出氣體中的酒精含量進(jìn)行檢測(cè)。

1.1 血液酒精含量檢測(cè)

血液酒精含量檢測(cè)，就是指駕駛員血液中的酒精含量，但這一含量的體現(xiàn)過程，是指通過交通執(zhí)法人員采集現(xiàn)場(chǎng)肇事駕駛員的血液樣品，送至具有法定計(jì)量單位計(jì)量過的專業(yè)檢測(cè)公安機(jī)構(gòu)或其他經(jīng)過授權(quán)的醫(yī)療部門及司法鑒定機(jī)構(gòu)檢測(cè)后，得到肇事司機(jī)當(dāng)時(shí)血液中酒精含量的這一過程。氣相色譜儀（頂空）是血液中酒精含量檢測(cè)經(jīng)常用到的儀器，通常采用以氣體作為流動(dòng)相的色譜法，通過樣品在汽化室迅速汽化，經(jīng)色譜柱分離后進(jìn)入檢測(cè)器，通過出峰的相對(duì)時(shí)間，以及峰面積及峰高，得到定量分析的目的。

1.2 唾液酒精含量檢測(cè)

唾液酒精檢測(cè)即通過酒精酶試紙條的顯色反應(yīng)來判斷唾液中酒精含量。試紙的顯色顏色可以基本測(cè)量出酒精含量程度，試紙顯示的顏色程度與酒精含量的濃度呈正面關(guān)系，顏色越深，含量越高。在飲酒后大約2 h后駕駛車輛，其駕駛員的唾液與血液中的酒精濃度含量存在一定的相關(guān)系數(shù)，根據(jù)一般執(zhí)法的檢查數(shù)據(jù)顯示，唾液和血液中乙醇的含量百分比為1.07%，濃度差最多不超過0.30 mg/mL[2]。

1.3 尿液酒精含量檢測(cè)

該檢測(cè)方法即通過現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法人員提取飲酒駕駛員的尿液樣品，送至具有法定計(jì)量單位計(jì)量過的專業(yè)檢測(cè)公安機(jī)構(gòu)或其他經(jīng)過授權(quán)的醫(yī)療部門及司法鑒定機(jī)構(gòu)檢測(cè)后，得到肇事司機(jī)當(dāng)時(shí)尿液中酒精含量的這一過程。據(jù)有關(guān)資料顯示，尿液中酒精濃度含量與血液中酒精濃度的含量百分比為1.3%，因此由尿液中酒精含量濃度所檢測(cè)的濃度并不是跟準(zhǔn)確，更無法作為相關(guān)交通部門執(zhí)法收集證據(jù)的手段。

1.4 呼出氣體酒精含量檢測(cè)

呼出氣體酒精含量探測(cè)器目前是公安交管部門現(xiàn)場(chǎng)迅速檢測(cè)車輛駕駛?cè)藛T呼出氣體酒精含量的主要執(zhí)法工具。其主要組成部分包括氣路、電子線路、傳感器及顯示器等。可根據(jù)其使用的傳感器不同分為比色型、燃料電池型（電化學(xué)型）、半導(dǎo)體型和紅外型等呼出氣體酒精含量探測(cè)器，最常用的是電化學(xué)型。呼氣酒精檢測(cè)作為目前最為普遍的測(cè)量方法，原理就是在血液中擴(kuò)散的酒精需要遵循亨利定律，酒精會(huì)自由地?cái)U(kuò)散在整個(gè)肺部中。血液中的酒精濃度，一般簡(jiǎn)稱BAC，即呼出氣體酒精含量測(cè)試儀在測(cè)量模式下的單位，分辨力為1 mg/100 mL。呼氣中的酒精含量濃度，簡(jiǎn)稱BrAC，即呼出氣體酒檢儀在維護(hù)模式下的單位，分辨力為0.001 mg/mL。BAC與BrAC之間的換算關(guān)系為：血液中酒精含量濃度BAC（mg/L）= 呼氣中酒精濃度BrAC（mg/L）×2200，換算關(guān)系一般在酒檢儀表面或產(chǎn)品使用說明書上都有注明，且換算后偏差應(yīng)不超過1 mg/100 mL。通俗來講，即為2 200 mL呼出的氣體中所含的酒精的含量大約與1 mL血液中所含酒精的含量相同。

2 常見的4種檢測(cè)方法特點(diǎn)

目前，現(xiàn)有的酒精含量檢測(cè)方法基本上分為：血液酒精含量測(cè)試方法、唾液酒精含量測(cè)試方法、尿液酒精含量檢測(cè)方法以及呼出氣體酒精含量檢測(cè)方法，見表1。

2.1 血液酒精含量測(cè)試方法

血液酒精含量測(cè)試方法雖然可以達(dá)到定性定量的目的，但是在實(shí)際的執(zhí)法過程中：1）因血液中酒精含量濃度是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化值，在不同的時(shí)間含量濃度各不相同，肇事時(shí)的血液濃度與送至檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)時(shí)已有時(shí)間差，難以給出現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)結(jié)果。2）現(xiàn)場(chǎng)抽血有一定的難度，非專業(yè)操作人員無法操作。因此，目前在日常的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法過程中，對(duì)血液酒精含量的檢測(cè)主要是在對(duì)呼出氣體酒精含量的結(jié)果存在異議的情況下，才會(huì)采用進(jìn)一步結(jié)果確認(rèn)的方法。

2.2 唾液酒精含量測(cè)試方法

唾液酒精含量測(cè)試方法可以達(dá)到定性的目的，不能定量。但是優(yōu)點(diǎn)是：一方面，操作簡(jiǎn)單易行，使用方便，對(duì)駕駛?cè)藛T不會(huì)造成身體創(chuàng)傷；另一方面，檢測(cè)樣品可以留存提供作為證據(jù)，不像呼出氣體檢測(cè)器檢測(cè)的呼出氣體無法留存，無法保存實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)證據(jù)，對(duì)交通管理部門的執(zhí)法帶來麻煩，無法作為酒駕事件的決定性證據(jù)。

2.3 尿液酒精含量檢測(cè)方法

尿液酒精含量檢測(cè)方法也可以達(dá)到定性定量的分析，但是尿液只能反映幾個(gè)小時(shí)內(nèi)膀胱內(nèi)尿液的平均濃度，而不能反映某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的濃度，再加上此項(xiàng)檢測(cè)的實(shí)際性過低，在當(dāng)事人身上收集尿道尿液比較困難，所以用尿液中酒精含量的濃度來進(jìn)行檢測(cè)的方法在實(shí)際操作中極少使用。

2.4 呼出氣體酒精含量檢測(cè)方法

呼出氣體酒精含量檢測(cè)方法可以達(dá)到定性定量的分析，最大的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、上手容易，同時(shí)還不會(huì)對(duì)駕駛?cè)藛T造成任何傷害，具有無創(chuàng)性的特點(diǎn)。但缺點(diǎn)是目前的條件下，交警部門在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法過程中，無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)室的這種理想狀態(tài)，受到不同環(huán)境對(duì)呼出氣體酒檢儀的誤差影響、對(duì)不同駕駛者不同時(shí)段檢測(cè)的濃度值不同的影響，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果因?yàn)橘|(zhì)疑而與執(zhí)法人員產(chǎn)生爭(zhēng)執(zhí)。

總的來說，這4種檢測(cè)方法都可以在一定程度上反映酒精含量，但是從計(jì)量溯源的方向來看，目前根據(jù)JJG 657—2019呼出氣體酒精含量探測(cè)器檢定規(guī)程，已建立呼出氣體酒精含量探測(cè)器檢定裝置，對(duì)呼出氣體酒精含量探測(cè)器開展計(jì)量檢定工作不僅是公安交管部門執(zhí)法的需要，也是交警執(zhí)法活動(dòng)依法行政的基礎(chǔ)。這能夠最大限度地保證計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)量值的溯源性和一致性，而且可以確保呼出氣體酒精含量探測(cè)器量值具有準(zhǔn)確性、一致性和可靠性的顯著特點(diǎn)，同時(shí)也為技術(shù)水平提高，監(jiān)督管理加強(qiáng)，高質(zhì)量服務(wù)社會(huì)發(fā)展提供了堅(jiān)強(qiáng)的科學(xué)保證。所以，目前在實(shí)際應(yīng)用中最常用的還是血液酒精含量檢測(cè)及呼氣酒精含量檢測(cè)。

3 酒精含量檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

目前呼出氣體酒精含量檢測(cè)器在使用過程中，需要與駕駛?cè)藛T產(chǎn)生肢體皮膚上的接觸，這種方式就意味著需要交通執(zhí)法人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)具有疑似酒駕嫌疑的駕駛?cè)藛T進(jìn)行測(cè)試，才能夠發(fā)現(xiàn)被檢測(cè)者是否存在酒后駕車的行為。但是此方式不適用于在車流量大的時(shí)候或者在進(jìn)行大批量車輛檢查的時(shí)候使用，首先會(huì)造成道路車輛的擁堵；其次是需要投入的人力物力財(cái)力很大，但是卻達(dá)不到同等預(yù)期的效果；最后容易存在渾水摸魚、弄虛做假的行為，在看到前方有檢查的時(shí)候，利用時(shí)間差用副駕駛員來替代酒駕的駕駛員，以此躲避呼出氣體酒檢儀的檢測(cè)，而檢測(cè)一群人員否酒精攝入超標(biāo)時(shí)，往往會(huì)有遺漏和重復(fù)檢測(cè)的現(xiàn)象發(fā)生等[3]。從上可見未來非接觸式的酒精含量檢測(cè)儀的研究和發(fā)展刻不容緩，是接下來的主要目標(biāo)和方向。

表1 常見的4種檢測(cè)酒精含量方法的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合

3.1 非接觸式的酒精檢測(cè)

目前可用于非接觸式的酒精含量檢測(cè)儀有深圳某公司生產(chǎn)的“天鷹一號(hào)”、“獵豹八號(hào)”等，優(yōu)點(diǎn)為不需要接觸人體，只需要在車內(nèi)駕駛者面前的空氣接觸，即可定性的反映出是否飲酒。在美國(guó)新墨西哥州新研制的一種皮膚血管酒精檢測(cè)儀，通過將紅外光照射在人的皮膚上，根據(jù)反射的紅外光程度推算出被檢測(cè)者的酒精含量，整個(gè)過程只需要60 s即可出結(jié)果，相較于呼出氣體酒精含量檢測(cè)儀來說，時(shí)間和操作上面都要便捷得多。還有俄羅斯的一家公司，研究出了通過發(fā)射一束特定波長(zhǎng)的激光，來測(cè)試被檢查者所處車內(nèi)空氣中的酒精含量的一種激光試的酒精含量檢測(cè)器。

與目前已有的呼出氣體酒精含量檢測(cè)儀相比，非接觸式的這些酒精檢測(cè)儀的主要優(yōu)點(diǎn)：1）不需要直接接觸被檢測(cè)者的身體，皮膚或者口腔，減少一次性吹管等塑料用品的使用，減少資源浪費(fèi)。2）不一定需要被檢測(cè)者的配合或者主動(dòng)參與即可達(dá)到檢查測(cè)試的目的，減少了弄虛作假情況的產(chǎn)生。3）可以顯著地提高交警執(zhí)法的力度及工作效率，減少人力財(cái)力及物力的浪費(fèi)。

3.2 車載式酒精檢測(cè)儀

在上面的文章中，我們討論了一些目前酒精含量檢測(cè)方法和檢測(cè)所用儀器的現(xiàn)狀和發(fā)展。其中就有呼出氣體酒精含量檢測(cè)器具有體積小、方便使用和操作的特點(diǎn)。最重要的一點(diǎn)是量值可溯源性，通過呼出氣體酒精含量探測(cè)器檢定規(guī)程建立呼出氣體酒精含量探測(cè)器檢定裝置對(duì)呼出氣體酒精含量探測(cè)器開展計(jì)量檢定，保證計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)量值的溯源性和一致性，確保呼出氣體酒精含量探測(cè)器量值的準(zhǔn)確、一致、可靠，為了提高技術(shù)水平，加強(qiáng)監(jiān)督管理，更好地服務(wù)于社會(huì)提供有力的科學(xué)保證。

如果可以把這類經(jīng)過法定檢定機(jī)構(gòu)檢定過的酒檢儀安裝在汽車上，形成一種出廠必備的裝置，即使交通執(zhí)法人員沒有對(duì)機(jī)動(dòng)車駕駛員進(jìn)行抽查檢測(cè)時(shí)，也可以實(shí)時(shí)掌握到駕駛員的駕駛狀態(tài)，可隨時(shí)抽查駕駛員是否存在酒駕的嫌疑。這樣不僅在物資上避免了人員的交叉?zhèn)魅拘裕⑶彝瑫r(shí)節(jié)省了大量的人力物力財(cái)力。從另一方面考慮，可以在車輛中安裝酒精鎖車裝置，類似于緊急情況處理，如果車輛的檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)車內(nèi)空間酒精濃度超標(biāo)時(shí)，車輛會(huì)采取自動(dòng)報(bào)警并鎖車的警示，此方式可以從根本上杜絕駕駛員酒后駕駛的行為。例如目前有豐田公司設(shè)計(jì)的預(yù)防酒后駕駛裝置，原理就是通過安裝在方向盤或者駕駛者座椅上的感應(yīng)檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)駕駛員的脈搏或者通過視頻裝置的方式來捕獲駕駛者臉部表情、眼神狀態(tài)來判斷是否存在酒后駕車的違法行為。

我國(guó)目前已有相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)申請(qǐng)了車載預(yù)防酒后駕駛的裝置專利，展開車載酒精檢測(cè)裝置系統(tǒng)的研發(fā)[4-5]，但是因?yàn)槟壳拔覈?guó)還沒有發(fā)布相關(guān)的產(chǎn)品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，以及判斷其是否符合條件的計(jì)量技術(shù)規(guī)范和型式大綱。相關(guān)產(chǎn)品無法取得生產(chǎn)資質(zhì)、無法進(jìn)行產(chǎn)品驗(yàn)證、無法進(jìn)行量值溯源。即缺乏相關(guān)的法律和國(guó)家政策保障，導(dǎo)致新產(chǎn)品的推廣和研究較為困難。

4 結(jié)語

目前，呼出氣體酒精含量探測(cè)器作為公安交通管理部門現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)車輛駕駛?cè)藛T呼出氣體酒精含量的主要執(zhí)法工具，已經(jīng)在我國(guó)的交通部門執(zhí)法工作中得到了普遍的應(yīng)用。同時(shí)非接觸式的呼出氣體酒精含量檢測(cè)儀更具有方便快捷、省時(shí)省力的優(yōu)勢(shì)。為了從根本上預(yù)防飲酒后駕駛所帶來的安全隱患，減少因醉酒產(chǎn)生的交通事故，保護(hù)公眾生命，可以推動(dòng)車載預(yù)防駕駛員酒駕裝置的強(qiáng)制應(yīng)用。只有通過對(duì)于交通安全知識(shí)的不斷宣傳、交通部門的嚴(yán)格執(zhí)法監(jiān)管和積極推廣車輛載入預(yù)防酒駕裝置三措并舉，才可以從根本上來減少酒后駕駛這種違法行為的發(fā)生?？偟膩碚f，現(xiàn)在的社會(huì)飛速發(fā)展，信息高度共享的時(shí)代，我們應(yīng)該學(xué)習(xí)各個(gè)國(guó)家的先進(jìn)酒精含量檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，并結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況和操作實(shí)際性，選擇符合我國(guó)國(guó)情的，具有中國(guó)特色的酒精檢測(cè)技術(shù)，杜絕酒后駕駛行為的頻發(fā)，減少交通事故的發(fā)生。