土壤中甲醛含量檢測方法的選用分析

汪東遠，王瑤，陳思帆，田娟

（貴州省化工研究院，貴州貴陽550002）

分析測試

土壤中甲醛含量檢測方法的選用分析

汪東遠，王瑤*，陳思帆，田娟

（貴州省化工研究院，貴州貴陽550002）

論述了在土壤中脲甲醛分解后可能產生的甲醛的提取和測定方法，經過比較，確定在今后分析中采用水蒸氣蒸餾提取土壤中的甲醛，然后用乙酰丙酮分光光度法進行測定。

脲甲醛；水蒸氣蒸餾；分光光度法

脲甲醛（UF）是在一定條件下由尿素和甲醛縮合而成，是一種典型的長效緩釋氮肥，具有良好的緩釋性能和物理性能，能夠促進形成土壤團粒結構，改良土壤通透性[1]，可以達到一次施肥滿足農作物整個生長周期對養分的需求，還能減少對土壤、地下水和河流湖泊等環境的危害，目前在我國有著較快的發展。

甲醛是一種重要的有機原料，廣泛應用于塑料、燃料等工業，35%～40%的甲醛水溶液福爾馬林，在生物防腐殺菌方面有著大量的應用。同時，甲醛又是一種強毒性物質[2]，進入人體后會嚴重影響人們的身體健康，世界衛生組織（WHO）將甲醛確定為致癌和致畸物質，在我國也被列在有毒化學品控制名單中。

目前，我國對脲甲醛的研制技術還不成熟，對脲甲醛的緩釋機理研究還不深入，脲甲醛在加熱條件下可以釋放尿素和甲醛，但在土壤環境中脲甲醛釋放機理尚不明確，所以，施用脲甲醛肥料后土壤中甲醛的提取和檢測尤為重要。

1 土壤中甲醛提取方法

由于土壤潮濕和具有的通透性的理化性狀，甲醛釋放后大部分會存在于土壤中，土壤中的甲醛會被植物吸收，另有少部分甲醛釋放到空氣中，由于土壤中復雜的組成環境，以下對甲醛的提取方法進行探討。

1.1 浸泡法

室溫浸泡法是將土壤樣品放入容量瓶中，加入一定溶液放置，一定時間后進行過濾測定的方法。浸泡法簡單、操作容易。朱易[3]等采用浸泡法測定煙熏肉中甲醛含量，發現浸泡法測得樣品回收率極低，浸泡法適用于對測量結果要求不是很高的實驗。楊俊衡[4]將土壤溶于水和乙腈極性溶劑中，在浸泡過程中加入超聲破輔助提取，用高效液相法很好地測定了土壤中甲醛含量。

1.2 蒸餾法

蒸餾法是利用甲醛易揮發的性質，將土壤與水混合，浸泡后在磷酸介質中將甲醛加熱蒸餾出來的方法。蒸餾法一般有直接加熱蒸餾和水蒸氣蒸餾。

1.2.1 直接蒸餾法

直接蒸餾是將混合物直接加熱將甲醛提取出來的方法，直接蒸餾裝置簡單、操作方便。但在直接蒸餾過程中，溫度不宜控制，溫度過高容易產生爆沸，高溫易使土壤中有機質分解進入到甲醛蒸餾液中，干擾實驗測定。

1.2.2 水蒸氣蒸餾法

水蒸氣蒸餾相對安全、方便、易控，在混合物中通入水蒸氣可有效降低內部溫度，避免土壤中有機質分解，減少雜質對實驗結果的干擾，并且用水蒸氣蒸餾法提取甲醛回收率較高，可以有效地提高測定結果準確性。鄧豐[5]比較了水蒸氣蒸餾和直接蒸餾法對測定甲醛結果的影響，發現水蒸氣蒸餾有更高的加標回收率和精確度。

2 測定方法分析

2.1 色譜法

色譜法測定甲醛原理主要是甲醛通過衍生轉化為氣相或者液相可分析的化合物。色譜法具有很高的分離效能，不易受樣品基質和試劑顏色的干擾。

2.1.1 氣相色譜法

氣相色譜法是對不易揮發的有機物進行分析與分離的色譜技術，氣相色譜法測定甲醛可直接進樣，無需富集。McClenny等[6]用氣相色譜-質譜（GC-MS）聯用方法代替單純的氣相色譜，用碳和分子篩結合吸附分析醛類化合物，得出檢出限為6.5×10-4mg/m3。氣相色譜法有分離度好，檢出限低等優點。

2.1.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法是根據甲醛與2，4-二硝基苯肼（DNPH）反應生成腙，在356～365 nm紫外下進行高效液相色譜測定。高效液相法可以很好地提高檢測的靈敏度和準確度，可以很好地排除雜質對測定結果的干擾，適合分析低濃度樣品，但分析成本太高，前處理較為復雜。

2.2 分光光度法

分光光度法測定甲醛的原理為利用甲醛與一定試劑反應，生成有色化合物，利用分光光度計測定其吸光度，進而進行定量分析的方法。分光光度法一般包括酚試劑法、變色酸法和乙酰丙酮法等。

2.2.1 酚試劑分光光度法

酚試劑法是利用甲醛與酚試劑（MBTH）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，然后根據顏色進行定量分析的方法。酚試劑法靈敏度為2.8μg，檢出限為0.056 μg/mL，當甲醛含量為0.3μg/mL時，重復測定變異系數為3%，回收率在93%～101%之間。

2.2.2 變色酸分光光度法

變色酸法測定甲醛是利用甲醛在濃硫酸溶液中與變色酸形成紫色化合物，然后在一定吸光度下測定其吸光度的方法，變色酸法檢出限為0.1 mg/L，但顯色時間較長，沸水中需要20 min以上才可顯色完全。

2.2.3 乙酰丙酮分光光度法

乙酰丙酮法是甲醛在過量銨鹽存在下，以乙酰丙酮生成黃色化合物，在414 nm吸收波長處測定其吸光度的方法。該方法在沸水中顯色時間在10 min以內，顯色后可以穩定3 h，測量結果檢出限為0.05 mg/L，測定范圍為0.20～3.20 mg/ L。當甲醛含量為0.35 mL/L時，平均回收率為98.5%。

3 結論

在土壤中的甲醛提取中，水蒸氣蒸餾有很高的回收率和穩定性，且裝置簡單。分光光度法相比色譜法設備簡單、方便，成本低廉，測定結果保持了很高的準確性，沒有復雜的前處理過程，完全可以滿足實驗要求，而乙酰丙酮分光光度法，具有更好的靈敏度和穩定性。所以在以后土壤甲醛含量分析中選用水蒸氣蒸餾提取甲醛，然后用乙酰丙酮分光光度法測定其含量的方法。

[1]馬福波，陳文興，田娟，等.富含有機質脲甲醛緩釋肥的生產技術[J].山東化工，2015，44（14）:133.

[2]華紅慧，岳振峰，鄭衛平，等.乙酰丙酮分光光度法檢測菌菇類及水產品中甲醛含量的研究[J].食品科學，2007，28（4）:273-276.

[3]朱易，彭增起，芮露明，等.煙熏肉制品中甲醛含量的測定[J].食品科學，2012，33（14）:171-174.

[4]楊俊衡.高效液相色譜法測定土壤中甲醛的含量[J].湘潭師范學院學報，2008，30（1）:76-78.

[5]鄧豐.分光光度法測定水產品中甲醛含量處理方法的探討[J].廣東化工，2015，42（24）：147-148.

[6]McClenny W A，Oliver K，Jacumin H H，et al．Ambient level volatile organic compound（VOC）monitoring using solid adsorbents-recent US EPA studies[J].Journal of Environmental Monitoring，2002，4（5）:695-705.

Selection of An Analysis Method for Produced Formaldehyde in Soil

WANG Dong-yuan，WANG Yao*，CHEN Si-fan，TIAN Juan
（Guizhou Research Institute of Chemical Industry，Guiyang，Guizhou 550002，China）

The extract and measuring methods of possible produced formaldehyde by urea formaldehyde in soil were discussed.According to the stated methods，water vapor distillation and acetylacetone spectrophotometric method were selected to analyze the formaldehyde in soil in the near future.

urea-formaldehyde；water vapor distillation；spectrophotometry

1006-4184（2017）4-0045-03

2016-11-19

汪東遠（1987-），男，碩士，主要研究方向為新型環保肥料的研發及推廣應用。

*通訊作者：王瑤，E-mail：18285115230@163.com。