在交通執法中的呼氣酒精檢測

　　根據2008年世界衛生組織的交通事故調查，大約50%～60%的交通事故與酒后駕駛有關。[1]在我國，每年由于酒后駕駛引起的交通事故達數萬起，其危害觸目驚心?！吨腥A人民共和國道路交通安全法》規定酒后駕駛機動車是嚴重的交通違法行為，并對飲酒駕駛和酒醉駕駛的處罰作了明確的規定。2004年5月31日發布實施，2010年修訂的國家標準《車輛駕駛人血液、呼氣酒精含量閾值與檢驗》（GB19522-2010）規定：飲酒駕駛是指車輛駕駛人員血液中的酒精含量大于或等于20mg/100ml,小于80mg/100ml的駕駛行為；醉酒駕駛是指車輛駕駛人員血液中的酒精含量大于或等于80mg/100ml的駕駛行為。該標準還規定了血液與呼氣究竟含量的換算：車輛駕駛人員呼氣酒精含量按1:2200的比例關系換算成血液酒精含量，即呼氣酒精含量值乘以2200等于血液酒精含量值。[2]
　　1應用現狀
　　判斷是否是飲酒駕駛或者醉酒駕駛，最準確的方法是通過檢查血液、呼氣、唾液及小便等得到駕駛人員血液中的酒精含量。在交通執法或者公路交通例行檢查中，要在現場抽取血液往往不現實，而送到醫院再抽取血液則會因為路上花去的時間使血液中的酒精濃度與在現場時有所不同。最簡單可行的方法是現場檢測駕駛人員呼氣中的酒精含量。[3]目前，公安交通管理部門交通執法中大都使用呼氣酒精檢測儀進行呼氣酒精含量檢測，給現場交通執法中對酒后駕駛的查處提供了定量分析的依據。但是，各地公安交管部門使用的呼氣酒精檢測儀產品名目繁多，主要有比色型、半導體型、電化學型、紅外線型四類，所測試的環境、準確度、穩定性、抗干擾性等方面千差萬別。有的使用方便，但精度不夠；有的操作繁瑣，但測試準確性受環境影響大；有的抗干擾性差，等等現象都不同程度的存在于現場交通執法中，錯判、漏判現象時有發生，常引起駕駛人的質疑和投訴。
　　2呼氣酒精檢測的法律地位
　　在我國，呼氣酒精含量檢測還不能作為法庭飲酒判定的證明使用。《交通警察道路執勤執法工作規范》中明確規定“使用酒精測試儀對有酒后駕駛嫌疑的駕駛人進行測試，測試結束后，應當告知檢測結果；受測人違反測試要求的，應當重新測試。測試結果確認為酒后駕駛的，應當依照《道路交通違法行為處理程序規定》對交通違法行為人進行處理；測試結果確認為非酒后駕駛的，應當立即放行。處理結束后，禁止飲酒后的駕駛人繼續駕駛車輛。測試結果顯示為醉酒后駕駛或者受測人對測試結果有異議的，應當及時將受測人帶至醫院做血液檢測，并通知其家屬或者單位。”[5]即最終取得法律解釋權的須血檢。無形中即否定了呼氣酒精檢測儀檢測的法律效力，產生了兩種檢測標準和結果，交警在處理酒后駕車特別是醉酒駕車的違法案件損耗太多的時間和精力，而且一旦遇到醉酒者糾纏，常常是事倍功半，有的甚至陷入訴訟官司，使得交警的執法成本太高，以上所述均不利于對酒后駕車違法行為的處罰，降低了執法的效率，減弱了執法的嚴肅性。
　　公共安全行業標準《血液酒精含量的檢驗方法》（GA/T842-2009）規定了血液酒精含量的頂空氣相色譜檢驗方法，適用于道路交通執法活動中對人員血液中酒精、正丙醇的定性和定量分析。[6]
　　3技術分析
　　呼氣酒精含量測試技術是90年代發展起來的一種新的檢測技術，它將傳感器技術、電子技術、信號處理和計算機技術融合在一起，克服了傳統的單一氣體傳感器在檢測中存在的交叉敏感等缺點，能夠將酒精氣體從呼氣混合氣體中分離出來，并對其進行定性或定量分析，它涉及材料、精密制造、多傳感器融合、計算機、嵌入式系統、應用數學等多領域的科學與技術。[7]在公安交通管理部門常用的呼氣酒精檢測儀產品，涉及的技術主要有五類，他們是：比色技術、半導體檢測技術、電化學檢測技術、紅外線檢測技術。[8]
　　3.1比色技術
　　采用比色技術的酒精檢測儀有：一次性呼氣酒精測試試管、酒精濃度篩選試劑等，是利用酒精在重鉻酸鉀的酸性溶液中發生氧化反應時會導致溶液從黃色到綠色的一系列變化原理，根據這些變化計量酒精濃度。由此可以看出，應用該技術的酒精測試不能作為飲酒量的定量分析，只能作為定性判斷。
　　3.2半導體檢測技術
　　目前，采用半導體傳感器的呼氣酒精測試儀主要采用氧化錫半導體傳感器，也有采用復合氧化物新型氣敏材料的半導體傳感器。下面以氧化錫半導體傳感器為例簡述半導體檢測技術在呼氣酒精檢測儀的應用。氧化錫半導體作為傳感器，具有氣敏特性，當接觸的氣體中敏感的氣體濃度增加，對外呈現的電阻值就降低。這種半導體在不同工作溫度時，對不同的氣體敏感程度是不同的，在特定的溫度時，傳感器對酒精具有較高的敏感度。當呼出氣體（待測氣體）的酒精與半導體進行接觸時會被吸附在半導體的表面，改變其表面的電阻率，進而改變恒定電流的大小。根據這個電流的改變量計算呼氣樣品酒精濃度的測量值。在現場交通執法中，可作為飲酒量的定量分析，但易受到環境溫度的限制。
　　對于其他對氧化錫半導體傳感器有反應的氣體的影響，測量時只能限制而無法排除對其的影響，易誤判。
　　3.3燃料電池（電化學）檢測技術
　　燃料電池型傳感器是一種電化學裝置，酒精燃料電池由一個多孔狀的，兩側都涂上磨碎的鉑（稱為鉑黑）的化學惰性圓盤組成。多孔圓盤里充滿了一種酸性的電解質，鉑線電氣連接到鉑黑層。將這個圓盤在一個塑料容器里完全的封裝起來，它留有一個孔，通過這個孔，可以將固定量的呼出氣體導入其表面。在裝置內部，待測的物質，譬如酒精在載有催化劑的電極的表面發生氧化反應之后會發生一定量的電響應。
　　在電池表面的反應如下：酒精轉化為乙酸，在這個過程中，每個酒精分子會產生兩個自由電子，反應發生在燃料電池的上表面。釋放的H+離子移到電池的下表面，和大氣中的氧結合生成水，且每個H+要消耗一個電子。因此，上表面出現過多的電子，下表面就相應缺乏電子。如果兩個表面電連接起來，就會有電流通過外部電路。通過適當的放大，這個電流就可以有效的表示在燃料電池中消耗的酒精量。如燃料電池顯示出優良的特性，并對酒精濃度線性響應。響應范圍從5到900ppm或其他計量單位等價值。當快速導入精確量的呼氣樣本到燃料電池中，電池的輸出電流從零升高到最大值，然后最終變為零。變化的速率很大程度上由傳感器的輸出終端負載的電阻決定。當呼氣被抽氣采樣系統抽進燃料電池后起燃燒反應，燃燒反應的過程將產生一個微小的電流，然后通過一個電子放大器放大這個電流，再經過模數轉換成數字在數字顯示屏上把反映酒精含量的數字值顯示出來。
　　燃料電池酒精傳感器的特點：測量精度高，可測范圍廣。由于它只對酒精氣體反應，任何其它非酒精氣體測量時給結果帶來的干擾很少；另外，由于它對酒精氣體的高敏感性，只要把它的環境溫度控制在規定的范圍內（有利于能量轉換），即使是酒精濃度很低的氣體也能在其兩極產生微弱的電壓輸出。也存在不利于酒精測試的特點：一方面在持續測試高濃度的氣體時，響應輸出會呈現暫時性的“疲勞”狀態；另一方面不能進行連續的測試，只能對待測氣體樣本進行測量。這意味著它們不能描繪呼出氣體酒精濃度的變化曲線，以至于不能正確判斷呼出的氣體是來自于肺泡，還是僅僅來自于被測者的口腔。同時在裝置內部，待測的物質，譬如酒精在載有催化劑的電極的表面發生氧化反應

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