摘要：侦检是化学事故处置的一个关键环节，在化学事故应急决策和处置中具有重要的作用。当前消防部队配备了许多不同的侦检装备。这些侦检装备原理多样，每种侦检仪只能用于侦检特定的危险化学品，使用范围受限，而且还需要到事故现场进行取样，危险性大。因此化学侦检装备的发展趋势将是可靠、灵敏和安全和使用范围较宽。傅立叶变换红外光谱技术基于物质的光谱特性和遥测技术，具有分辨力高、测量波段宽、灵敏度高、响应时间快以及遥测等优点，是化学侦检装备的发展趋势。
关键词：应急决策；应急处置；化学事故；侦检；傅立叶变换红外光谱技术
随着社会经济的快速发展，危险化学品应用范围越来越广，重要程度越来越大，其生产、存储、运输等规模也越来越大，潜在的火灾爆炸隐患更大。一旦发生化学事故，不仅造成严重的人员伤亡和財产损失，而且往往引发社会恐慌，甚至造成环境污染等严重社会事件。2004年4月6日，重庆市天原化工厂氯气泄漏爆炸事故造成9人死亡，15万人紧急疏散。2013年6月3日，吉林省德惠市宝源丰禽业公司液氨泄漏燃烧爆炸事故，造成121人死亡，90多人中毒受伤。尤其是2015年8月12日天津港瑞海公司危险品仓库特别重大火灾爆炸事故更是造成了大量的人员伤亡和巨大的经济损失，在国内外产生了广泛的影响。
化学事故发生以后，对其进行应急处置是降低化学事故危害的有效措施。《中华人民共和国消防法》第三十七条规定：公安消防队、专职消防队依照国家规定承担重大灾害事故和其他以抢救人员生命为主的应急救援工作。《公安消防部队执勤战斗条令》第八十一条规定：公安消防部队依照国家规定承担危险化学品事故和其他以抢救人员生命为主的应急救援工作。因此对化学事故进行救援是消防部队的法定义务。
在化学事故处置过程中，侦检是其中的关键环节。侦检就是使用侦检器材对化学事故现场泄漏的危险化学品进行检测，辨别泄漏的危险化学品种类，测定其染毒程度的技术。因此侦检的主要任务就是确定泄漏物质的种类，测量泄漏物质的浓度，同时实时检测泄漏物质浓度的变化。
侦检是化学事故处置的首要问题。侦检的目的是便于有针对性地做好个人安全防护，确定事故现场危险区范围，及时采取撤离、疏散措施和处置措施，便于中毒人员的医疗救治。由于危险化学品的种类繁多，不同的危险化学品，其物理化学性质和毒性都各不相同，危害方式和程度也不同，处置的方法、技术和使用的工具也不一样，即对于不同的化学事故要采取特定的处置方法。所以，在化学事故处置中，确定泄漏的危险化学品种类和浓度分布是首要的任务。只有确定了泄漏的是何种危险化学品及其在空间的分布，才能进行科学的决策，才能采取有针对性的人员防护措施、防火防爆措施，堵漏措施和后期的洗消方法，科学地进行处置。
一、现状
（一）侦检装备
我国消防部队的化学侦检技术及其装备是随着消防特勤队伍的建立而逐渐发展起来的。1995年3月18日日本东京地铁发生了震惊世界的沙林毒气袭击事件，随后我国为了应对化学事故的现场处置任务，先后在北京、上海、重庆等30个大城市组建了消防特勤队伍，消防部队的化学侦检装备建设开始发展。尤其是从2006年开始，先后有12辆核生化侦检车配备到部队，这在我国消防特勤队伍的建设中具有里程碑式的意义，在化学事故应急处置中也正在发挥着重要的作用。
我国消防部队侦检器材的配备按照《城市消防站建设标准》（建标152-2011）进行统一配备。2011版《城市消防站建设标准》规定了消防特勤消防站侦检器材配备标准，共有有毒气体探测仪、军事毒剂侦检仪、可燃气体检测仪、水质分析仪、电子气象仪、无线复合气体探测仪、生命探测仪、消防用红外热像仪、漏电探测仪、核放射探测仪、电子酸碱测试仪、测温仪、移动式生物快速侦检仪、激光测距仪和便携危险化学品检测片等15种侦检装备，规定其中水质分析仪、无线复合气体探测仪、核放射探测仪和移动式生物快速侦检仪等5种侦检器材为由各地消防根据实际需要进行配备，其余10种侦检器材是特勤消防对必配的。其中，有毒气体探测仪和可燃气体探测仪是普通消防中队必配的化学侦检器材，也是消防部队常见的两种化学侦检设备。
（二）仪器类别
我国消防部队使用的侦检器材可以分为便携式侦检仪、气体侦检管和侦检片等三类。
1.便携式检测仪
消防部队配备的便携式检测仪主要包括水质分析仪、可燃气体检测仪、有毒气体探测仪和有毒气体探测仪等。
水质分析仪是在被检测的水样中加入一种特殊催化剂，使水样中的危险化学品发生化学变色反应，然后利用光谱分析仪的偏光原理进行分析和鉴定。目前常用的水质分析仪是麦尔克SQ118，能够定性分析水中氰化物、甲醛、硫酸盐、氟、苯酚、二甲苯酚、硝酸盐、磷、氯、铅等物质。
可燃气体检测仪的测量原理是催化燃烧式原理，即电压输出与气体浓度成正比关系。可燃气体检测仪的传感器内检测电路一般采用惠更斯电桥电路。可燃气体检测仪主要用于侦检化学事故现场可燃气体或蒸气，如氢、甲烷、汽油、液化石油气和乙炔等可燃气体。
消防部队常用的有毒气体检测仪为奥德姆MX21，能够测定可燃气（甲烷、煤气、丙烷、丁烷等31种）、毒气（一氧化碳、硫化氢、氯化氢）、氧气和有机挥发性气体等四类。
军事毒剂侦检仪主要用于侦检气态和液态的神经性毒剂和霉烂性毒剂，沙林GB、梭曼GD、维埃克斯VX、介子气HD等。常用的军事毒剂侦检仪为GT-AP2C，其工作原理是利用毒剂份子中含有的有机磷或有机硫元素，在高温燃烧时产生的特有光谱而进行检测的。
2.气体检测管
气体检测管的工作原理是被检测气体通过检测管时，检测剂和被测气体发生定量化学反应并变色，其色变的长度或程度与被测气体浓度成正比。根据变色长度或程度来判定物质的浓度。根据这种测量原理，气体检测管可以分为比长型检测管和比色型检测管两大类。
气体检测管是一种简单、快速的定量侦检器材。在已知有害气体或液体蒸气种类的条件下，利用气体检测管可在1～2分钟内，根据检测管色变的长度或程度，来确定气体或蒸气的浓度。
3.侦检纸
消防部队另外一类常用的侦检手段是侦检纸。侦检纸是将特定的指示剂均匀地涂抹或浸渍在试纸上制成的。常见的侦检纸有酚酞试纸、氯化钯试纸、蓝色石蕊试纸、红色石蕊试纸等。侦检纸可以检测氨气、一氧化碳、酸性气体和酸性气体等。
使用侦检纸进行检测，优点是便于携带和使用方便，可对多种气体进行定性和半定量侦检，缺点是易受环境干扰，且易失效。
二、存在问题
目前的侦检器材，在实际使用中存在的问题主要表现在：
（一）仪器原理多样
消防部队要求配备的侦检器材种类多样，产品型号各不相同，其侦检原理也多样，有基于电化学方法的，有基于电气方法的，还有基于光学方法的。电化学方法的原理是使待测危险化学品与侦检仪的电极发生反应，从而产生与待测危险化学品浓度相关的电信号。电气方法中又分为基于半导体的方法和基于催化燃烧的方法。常见光学方法有红外吸收法、光学干涉法和气相色谱法等。核生化侦检车就配备了色谱侦检仪。
但是一般的消防员学历水平不高，对于这些原理、方法、侦检技术的掌握还存在一些困难。在现实中，一般的消防员只能掌握少量的侦检器材的用法，对一些高端的侦检仪则很难驾驭。
（二）使用范围受限
一种侦检仪只能侦检特定的危险化学品，有的侦检仪即使可以用来侦检多种危险化学品，在使用中也需要采用不同的侦检方法，而且是根据危险化学品的类别来采取特定的侦检方法的。但是在化学事故现场，有时是不知道泄漏物质的种类的，因此存在侦检仪检测物质不准确的问题，有时即使能够检测，侦检的速度也较慢，对化学事故的应急决策和处置造成一定的影响。
（三）存在安全风险
目前消防部队配备的侦检器材，即使是核生化侦检车，在化学事故现场侦检中，都需要消防员到事故现场进行采样，然后才能进行检测。为了保护消防员的安全，在不了解泄漏现场危险化学品的性质的情况下，需要对侦检人员采取最高等级的防护。也就是说，消防员需要着一级化学防化服进行侦检。若防护不到位，将可能对侦检人员造成伤害。
因此，目前消防部队配备的侦检仪器存在检测程序复杂、不易掌握，仪器原理多样、适用范围不宜确定，仪器集成度高、操作难度大以及对侦检人员专业素质要求高等问题，在实际应用中受到一定的限制。同时由于危险化学品种类繁多、性质各异，现有救援装备种类较少、实用性不强，造成侦检效果不是十分理想。
三、发展趋势
为了有效地处置化学事故，对侦检的要求是准确、快速、灵敏、简便和安全。准确是指准确查明泄漏的危险化学品的种类和浓度。只有准确知道泄漏物质的种类，才能确保采取的措施更可靠与完善。快速是能够快速侦检；快速检测便可能快速处置，将化学事故造成的不良后果减至最小。灵敏是指侦检方法要灵敏，以便能发现低浓度的危险化学品。简便是指采用的分析手段简捷，设备易于操作掌握与维护修理。安全是指在侦检过程中，不会对消防员或其他公众造成伤害。
根据对化学灾害事故侦检的要求，现场使用的侦检仪器应具备便携性、可靠、灵敏和安全等特点。便携性要求侦检器材要轻便、防震，便于携带；可靠性要求侦检仪检测准确、测量数据稳定；灵敏性要求侦检仪抗干扰能力强，能够检测所侦检的危险化学品物质，测量范围较广；安全性则要求能防止各种不安全因素对侦检人员的伤害等。
基于以上几点要求，侦检装备的发展趋势将是检测范围更广、检测精度更高和检测装备便携化以及侦检中的安全性更高。检测范围广要求同一种侦检仪能够同时对多种危险化学品进行检测，检测精度高要求侦检仪灵敏，对泄漏的微量危险化学品就能够侦检；便携化则要求侦检仪便于携带，安全性则要求在事故现场进行侦检时不会对人员产生伤害，同时也不会对事故现场产生危害。
目前利用高新技术，如红外光谱技术等进行化学侦检已经成为一种发展趋势。将红外光谱技术应用于侦检中，最具有前途的是傅里叶变换红外光谱技术（FourierTransformInfraredSpectroscopy，FTIR）。FTIR技术将红外技术和遥测技术相结合，具有分辨力高、测量波段宽、响应时间快以及遥测等优点，因此能够解决目前侦检器材中存在的问题，将是较为理想的化学侦检方式。
FTIR技术分为主动式和被动式两种遥测方式。主动式FTIR技术可实现远距离的遥测，且信噪比较高。但是主动式FTIR需要一个人工光源，因此在实际应用中对于固定场所的检测比较合适，而在对于场所不确定的事故现场检测，则应用范围首先。被动式FTIR技术以自然环境或泄漏的危险化学品气体为红外辐射源，测得危险化学品的发射谱或吸收谱，并以此来分析泄漏物质的种类和浓度等信息。由于不需要人工光源，因此对于事故现场危险化学品的侦检将更加方便。
在国家科技支撑计划项目的支持下，我们拟研究FTIR技术在化学侦检中的应用，建立典型危险化学品红外精细光谱数据库，开发危险化学品识别软件平台等问题，以实现在化学事故现场，采取遥测方法，实时探测泄漏危险化学品的红外光谱，实现对泄漏物质的快速侦检，并对事故处置进行快速决策。
四、结语
我国消防部队配备了多种侦检装备。这些侦检装备原理多样、使用范围各不相同，在化学事故处置中需要到现场进行采样，具有一定的危险性。因此需要开发安全可靠、使用范围宽，能同时侦检多种危险化学品的侦检装备，同时还不需要消防员到事故现场采样。FTIR技术具备基于物质的红外特性，只要有该物质的红外精细光谱，就能用比对的方法进行识别，同时FTIR技术具有遥测功能，在实际侦检中，安全性能较高，能够弥補当前侦检装备的不足。因此基于FTIR的化学侦检装备将是化学侦检的一个发展趋势，具有很好的发展前景。