環境中甲醛檢測方法研究進展

甘思文

摘 要：我國環境中甲醛的測定方法主要有化學法和儀器法2種，該文主要就近年來環境中甲醛的分析方法研究進展進行了綜述。

關鍵詞：甲醛；檢測；化學法；儀器法

中圖分類號 X831 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）14-119-02

甲醛（HCHO）是一種無色、具有強烈刺激性、高揮發性的有機化合物。現今市面上大量的裝修材料和建筑材料中都含有甲醛，并且許多材料中甲醛含量嚴重超標。研究認為，甲醛屬一類致癌物質，容易引起鼻咽癌、鼻腔癌和鼻竇癌等癌癥疾病，也可引發白血病。由于其直接影響人類的生活環境及身體健康，甲醛被世界衛生組織和美國環境保護局列入環境污染物中可致畸、致癌物質行列。因此，環境中甲醛的檢測顯得尤為重要。環境中甲醛的測定方法可分為化學法和儀器法2種。常用的化學法主要包括4-氨基-3-聯氨-5-巰基-1，2，4-三氮雜茂比色法（簡稱AHMT）、鹽酸副玫瑰苯胺比色法、乙酰丙酮比色法、酚試劑比色法、催化動力學分光光度法等。儀器法主要有色譜法、電化學法、極普法、紅外光譜法等。

1 化學分析法

比色法因其操作簡單、快捷、準確度高等優點，被認為是空氣中甲醛測定的主要方法。乙酰丙酮分光光度法、酚試劑分光光度法和AHMT分光光度法等方法被列為測定室內空氣質量標準方法中甲醛測定的標準方法。化學比色法是一種成熟、穩定、常被使用的甲醛檢測方法，但由于該類方法分析時間較長，操作較為繁瑣，且需要在現場進行長時間采樣，不能反映環境中甲醛污染狀況及現場大批量測點的實時監測需求。為此，發展一種靈敏度高、選擇性好、能夠得以現場實時連續檢測的新方法將是研究測定甲醛分析法的發展方向。

1.1 乙酰丙酮分光光度法 乙酰丙酮分光光度法測定甲醛的原理：甲醛在過量銨鹽存在下，與乙酰丙酮生成黃色的化合物，該有色物質在414nm波長處有最大吸收，而且在3h內吸光度基本不變，因此，可以根據其顏色深淺來判斷甲醛濃度。張元剛等[1]對環境中甲醛測定的乙酰丙酮分光光度法進行了優化，對影響其檢測的相關因素進行了研究，并對實驗條件進行摸索發現：乙酰丙酮用量為 2mL，溫度為60℃，采氣速率為0.5L/min是其最佳實驗條件。研究結果表明，該方法具有簡便、快捷、靈敏度高、重現性好的特點。

1.2 酚試劑分光光度法 酚試劑分光光度法測定環境中甲醛的原理：酚酞試劑與空氣中的甲醛發生反應生成嗪，嗪在酸性溶液中被高鐵離子氧化形成藍綠色化合物，該化合物的顏色深淺與甲醛濃度成正比。薛立杰等[2]利用酚試劑分光光度法測定工作場所空氣中的甲醛，并對酚試劑濃度、顯色劑酸溶解條件、入射光波長、顯色溫度和顯色時間等因素對實驗結果的影響加以優化，檢出限為0.017mg/L，最低檢測濃度為0.029mg/L，線性范圍是0.05～5.0mg/L。可見，該方法檢出限低、靈敏度高、線性范圍寬，在一般室溫條件下無需恒溫水浴。

1.3 AHMT分光光度法 AHMT分光光度法測定環境中甲醛的原理：空氣中甲醛與4-氨基-3-聯氨-5-巰基-1，2，4-三氮雜茂在堿性條件下進行縮合反應，之后經氧化劑KIO4氧化成6-巰基-5-三氮雜茂[4，3-b-S-四氮雜茂（Ⅲ）化合物，該化合物的紫色深淺與甲醛濃度成正比。錢文捷[3]根據生活飲用水標準檢驗方法，用AHMT分光光度法測定生活飲用水機水源水中甲醛的含量，對檢測結果產生影響的因素進行了研究討論，并提出了相應的操作要點。該方法對檢測的相關步驟略作改進，以有證的甲醛表征溶液作為甲醛標準儲備液，省略了繁瑣的甲醛標準溶液濃度的標定步驟，應用質控樣進行質量控制，能準確快捷地測定生活飲用水機水源中甲醛的含量。

1.4 催化動力學分光光度法 催化動力學分光光度法的基本原理是：甲醛對一些特定反應具有催化作用，根據其在最大吸收波長處，甲醛的濃度與反應速度之間符合動力學一級反應關系式。田林芹等[4]對于在稀H2SO4溶液中，痕量甲醛對氯酸鉀氧化玫瑰桃紅R褪色反應有催化作用，根據其動力學條件和動力學反應參數，建立了一種測定痕量甲醛的動力學光度分析法。該方法的靈敏度高、選擇性好，線性范圍為0.102～0.15mg/L，（下轉160頁）

檢出限為810μg/L，適用于環境中痕量甲醛含量的測定。

2 儀器分析法

2.1 色譜法 高速、高效、高靈敏是色譜分析方法的主要特點，由于其在分離復雜混合物中有顯著優勢，因而被廣泛應用于食品、農業、環境監測等領域。氣相色譜法、高效液相色譜法等是色譜法中主要用于甲醛檢測的方法。丁友超等[6]根據甲醛與2，4-二硝基苯肼反應，經HPLC分離、紫外光譜定性檢測，對紡織品、皮革等樣品中的甲醛進行定性定量分析。通過實驗測定結果對比表明，在抗干擾能力、定性檢測、穩定性方面，液相色譜法都優于乙酰丙酮比色法。呂鸝等[7]采用靜態頂空-毛細管氣相色譜法對地表水中的甲醛和苯系物各組分同時測定，并對分析條件進行優化。結果發現，本方法能將甲醛和苯系物各組分分離，且不影響其他組分，在實驗條件下，各組分校準曲線方程相關系數均大于0.995。該方法簡便、快速、準確，能同時適用于地表水中甲醛和苯系物的測定。

2.2 極普法 極普電極是一種可以控制電極電位的電解過程，因其極限擴散電流與被測離子的濃度成正比，因而可于甲醛的定量分析。戴紅等[8]優化了伏安極譜儀測定甲醛含量的參數，測定了方法的線性范圍和精密度，優選了萃取兔毛皮中甲醛的溶液和萃取溫度，并對測定結果的精密度和回收率進行了評估，將測定結果與國標法測定結果進行了對比。實驗結果表明：伏安極譜儀的測定甲醛的最適條件為：動態滴汞方式，高純氮氣通氣時間600s，富集時間60s；甲醛濃度在0.4～200mg/L時有良好的線性關系；精密度實驗的相對標準偏差（n=10）為1.38%；用0.05mol/L的氫氧化鋰溶液在35℃萃取兔毛皮樣品20min，兔毛皮樣品中甲醛含量為46.2mg/kg，樣品的重復性實驗結果相對標準偏差（n=8）為2.15%，加標回收率在95.4%～103%；測定結果與國標法測定結果相比，相對偏差為1.44%；說明采用伏安極譜法測定兔毛皮中的甲醛含量結果準確、檢測限低、重現性好。

2.3 紅外光譜法 有學者曾應用長光程傅立葉紅外系統測定和鑒別大氣中甲醛、氨、蟻酸等微量污染物。測定甲醛的光譜是2 799cm-1和2 781.5cm-1，其檢出限是30μg/L。在日常應用中一般將紅外技術和氣相色譜或GC-MS等儀器聯用來進行物質分析檢測。

2.4 甲醛現場快速檢測儀 甲醛快速測定儀具有精密度高、穩定性好、抗干擾能力強、快速響應、結果可靠等特點，是一種方便可靠的室內及公共場所空氣中甲醛現場測定方法，常用于測定木板材料中甲醛釋放量。根據甲醛現場快速檢測儀的響應性能、適應范圍、工作原理等性能的不同，可以將其分為以下2種：一種是由國外產的室內甲醛快檢儀，另一種是國產的基于酚試劑法的便攜式快速甲醛測定儀。

3 結語

現今，在化學分析方法中，環境甲醛監測方法的分光光度法及其改進方法仍然占有重要地位，發展一種選擇性好、靈敏度高，能夠實現現場連續實時監測的新方法將是其發展的方向。在儀器分析方法中，色譜分析技術在甲醛監測中的應用不斷加強，在今后的甲醛分析中，色譜法仍是同時分離分析復雜組分中甲醛的最有效手段。從未來的儀器發展來看，現場分析儀器將是甲醛檢測儀器研制開發中最具代表性的方向。

參考文獻

[1]張元剛，陳樑，楊聰高，等.乙酰丙酮分光光度法測定空氣中甲醛及其影響因素研究[J].江西農業學報，2009，21（9）：141-142.

[2]薛立杰，安娜.酚試劑分光光度法測定工作場所空氣中甲醛的方法優化[J].首都公共衛生，2011，5（5）：221-224.

[3]錢文捷.AHMT分光光度法測定生活飲用水及水源水中甲醛的操作要點[J].價值工程，2013，165（18）：302-305.

[4]田林芹，張愛梅.動力學光度法測定痕量甲醛[J].分析測試學報，2003，22（5）：107-109.

[5]丁友超，吳浩，田妹，等.高效液相色譜法測定紡織品和皮革中的甲醛[J].印染助劑，2007，24（10）：44-46.

[6]呂鸝，劉輝，胡希，等.頂空-毛細管氣相色譜測定水中甲醛和苯系物[J].中國西部科技，2013，12（10）：45-47.

[7]戴紅，吳頡，朱正鑫，等.伏安極譜法測定兔皮中可萃取甲醛含量的研究[J].皮革科學與工程，2014，06：64-68. （責編：張宏民）