姚潔丹，孫丹，鐘燦紅，方哲，張瑤琴

(1.寧波遠大檢測技術有限公司，浙江寧波 315105； 2.慈溪市環(huán)境保護監(jiān)測站，浙江慈溪 315300)

乙酰丙酮分光光度法測定土壤中甲醛

姚潔丹1，孫丹2，鐘燦紅1，方哲1，張瑤琴1

(1.寧波遠大檢測技術有限公司，浙江寧波 315105； 2.慈溪市環(huán)境保護監(jiān)測站，浙江慈溪 315300)

建立乙酰丙酮分光光度法測定土壤中甲醛含量的分析方法。在磷酸介質(zhì)中，土壤中的甲醛經(jīng)過加熱蒸餾提取，與乙酰丙酮反應生成黃色的二乙?；涠谆拎ぃ缓笥?12 nm波長處測定其吸光度。甲醛含量在0.0～25 μg范圍內(nèi)與吸光度呈良好的線性關系，線性相關系數(shù)r=0.999 6，加標回收率為76.2%～87.5%，方法檢出限為0.03 mg／kg，定量限為0.12 mg／kg，測定結果的相對標準偏差為2.73%～3.68%(n=6)。該方法靈敏度高，分析速度快，適用于土壤中甲醛含量的測定。

土壤；甲醛；乙酰丙酮；分光光度法

甲醛是一種具有強還原性的原生質(zhì)毒素物質(zhì)［1］，它對人體的皮膚和粘膜具有刺激和致敏作用，進入人體后易對人體的中樞神經(jīng)及視網(wǎng)膜造成損害，并具有致畸、致癌作用。而當甲醛進入水體后，能消耗水中的溶解氧，影響水體的自凈能力，造成水質(zhì)惡化。在環(huán)境監(jiān)測分析研究中，水環(huán)境中甲醛的測定多采用乙酰丙酮分光光度法、變色酸光度法［2–4］；空氣中甲醛的測定采用分光光度法(乙酰丙酮法、變色酸法、酚試劑法等)［5–6］；食品中的甲醛采用定性篩選方法和定量測定方法，如分光光度法、高效液相法、催化動力學法、滴定法［1，7］。

目前土壤中甲醛含量的測定國家還未出臺相關檢測標準，文獻報道的方法有衍生化–高效液相色譜法［8］，但該方法反應過程復雜，操作繁瑣，儀器要求高。乙酰丙酮分光光度法［9–12］已被納入水質(zhì)、空氣以及食品領域中甲醛檢測的國家標準中，該方法選擇性好，靈敏度高，操作簡單。筆者借鑒食品［7，13］、板材涂料中甲醛［14–15］的提取方法及土壤中甲醛測定方法研究［8］，采用乙酰丙酮分光光度法測定土壤樣品提取液中甲醛的含量，該方法測定結果準確可靠。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

722S分光光度計：上海菁華科技儀器有限公司；

數(shù)顯恒溫水浴鍋：常州國華電器有限公司；

磷酸：優(yōu)級純；

石英砂：分析純；

乙酸銨、乙酰丙酮：分析純；

乙酰丙酮溶液：稱取25 g乙酸銨，溶于100 mL蒸餾水中，加入3 mL冰乙酸和0.4 mL乙酰丙酮，搖勻，貯存于棕色瓶中，在2～8℃冰箱內(nèi)可以保存1個月。

甲醛標準溶液：100 μg／mL，標準編號為GBW（E）082266；

甲醛標準使用液：5μg／mL，用蒸餾水對甲醛標準溶液稀釋而成，現(xiàn)用現(xiàn)配；

實驗用水為蒸餾水。

1.2 方法原理

土壤中的甲醛在磷酸介質(zhì)中直接加熱蒸餾，冷凝后經(jīng)水溶液吸收，蒸餾液與乙酰丙酮在過量銨鹽的存在下，生成黃色的二乙?；涠谆拎?，用分光光度計于412 nm處比色定量［7，14］。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品處理

按HJ／T166規(guī)定采集土壤樣品，充分混勻，取500 g備用，裝入棕色采樣瓶中。準確稱取土壤樣品10 g，置于500 mL圓底燒瓶中，加入250 mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌均勻，浸泡30 min后加入10 mL磷酸溶液(1+9)，立即加熱蒸餾。接收管下口事先插入盛有20 mL的蒸餾水且置于冰浴的蒸餾液接收裝置中。收集蒸餾液約225 mL后倒入250 mL的容量瓶中，用蒸餾水洗滌接收管并倒入容量瓶，然后容至標線，同時做空白對照試驗(用石英砂代替土壤)。

1.3.2 標準曲線繪制

分別精密吸取甲醛標準使用溶液0.00，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00 mL于20 mL比色管中，加水至10 mL。加入1 mL乙酰丙酮溶液，混合均勻，置于60℃水浴中加熱15 min，取出，用水冷卻至室溫。以空白液為參比，于波長412 nm處，以1 cm比色皿測定吸光度，繪制標準曲線。

1.3.3 樣品測定

根據(jù)樣品蒸餾液中甲醛濃度的高低，吸取蒸餾液1.00～10.00 mL，補充蒸餾水至10 mL，加入1 mL乙酰丙酮溶液，混合均勻，置于60℃水浴中加熱15 min，取出，用水冷卻至室溫，測定吸光度。

1.4 結果計算

土壤中甲醛含量按式(1)計算：

式中：W——土壤中甲醛的含量，mg／kg；

m——從工作曲線上查得的甲醛的量，μg；

M——樣品質(zhì)量，g；

V——樣品測定時移取蒸餾液的體積，mL；

P——樣品含水率，%；

250——蒸餾液總體積，mL。

2 結果與討論

2.1 樣品前處理方法的選擇

取同一土壤樣品10份(每份10 g)，按以下4種不同的方法進行前處理，然后取樣10 mL，加入1 mL乙酰丙酮溶液，于60℃水浴下加熱15 min。

方法1：加入250 mL蒸餾水，混勻，浸泡15 h后直接過濾；

方法2：加入250 mL蒸餾水浸泡30 min，直接蒸餾，接收管下口事先插入盛有20 mL蒸餾水且置于冰浴的蒸餾液接收裝置中，收集蒸餾液約225 mL后倒入250 mL容量瓶中，用蒸餾水洗滌接收管并倒入容量瓶，定容至標線；

方法3：加入250 mL蒸餾水浸泡30 min，然后加入10 mL磷酸溶液(1+9)后立即直接蒸餾，下同方法2。

方法4：加入20 mL蒸餾水浸泡30 min，加入10 mL磷酸溶液(1+9)后立即通入水蒸氣蒸餾，下同方法2。

經(jīng)以上方法處理后樣品測定結果見表1。

表1 不同前處理法所得樣品質(zhì)量

根據(jù)表1數(shù)據(jù)可知：(1)僅對土壤采取浸泡處理，無法將土壤中的甲醛提取出來；(2)通過比較方法2和方法3可知，磷酸介質(zhì)的存在有利于甲醛的提??；(3)蒸餾加熱方法和蒸汽加熱方法對土壤甲醛的測定結果無顯著性差異。綜合考慮，本實驗采用蒸餾加熱的方法提取土壤中的甲醛。

2.2 反應溫度和反應時間

用甲醛標準使用液配制44組平行樣（移取甲醛標準使用液2.00 mL于20 mL比色管中，用蒸餾水定容至10 mL，甲醛的含量為10 μg）加入1 mL乙酰丙酮溶液，搖勻。于40，60，100℃的恒溫水浴鍋中加熱，加熱完畢后取出用冷水冷卻至常溫，用10 mm比色皿，于412 nm波長處以水為參比測定吸光度，測定結果見表2。不同水浴溫度下，顯色時間與吸光度的關系曲線見圖1。通過比較表2中吸光度數(shù)據(jù)和圖1中的曲線，選擇在60℃恒溫水浴條件下顯色15 min。

表2 水浴溫度不同時甲醛使用液的吸光度

圖1 不同水浴溫度下顯色時間與吸光度的關系

2.3 工作曲線方程及檢出限

精密吸取甲醛標準使用液0.00，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00 mL于20 mL比色管中，加水至10 mL。加入1 mL乙酰丙酮溶液，混合均勻，置于60℃水浴中加熱15 min，取出，用水冷卻至室溫。以空白液為參比，于波長412 nm處，以1 cm比色皿測定吸光度，結果見表3。

表3 系列標準溶液及吸光度測定結果

以甲醛的含量(X)為橫坐標，對應的吸光度(Y)為縱坐標繪制標準曲線。甲醛的質(zhì)量在0～25 μg范圍內(nèi)與吸光度呈良好的線性關系，線性回歸方程為Y=0.0208X–0.003 9，相關系數(shù)r=0.999 6。以3倍標準偏差計算檢出限，以4倍檢出限計算定量限，得到該方法測定甲醛的檢出限為0.03 mg／kg，定量限為0.12 mg／kg。

2.4 精密度與加標回收試驗

按1.3實驗方法，取6份土壤進行平行測定，結果樣品本底值均小于檢出限。另取18份土壤樣品分為3組，每組分別加入0.5，1.0，2.0 mL甲醛標準溶液(100 μg／mL)。按1.3實驗方法進行測定，結果見表4。由表4可知，甲醛的加標回收率為76.2%～87.5%，測定結果的相對標準偏差為2.73%～3.68%，說明該方法的精密度和準確度良好，滿足檢測要求。

表4 回收率與精密度試驗結果(n=6)

3 結語

采用乙酰丙酮分光光度法測定土壤中的甲醛含量，土壤樣品中加入250 mL蒸餾水浸泡30 min后，在磷酸介質(zhì)中直接加熱蒸餾提取其中的甲醛，樣品前處理方法簡單，甲醛的測定結果準確可靠。該方法靈敏度高，操作簡單，分析速度快，是一種易于推廣的檢測方法，適用于農(nóng)業(yè)等領域甲醛的測定。

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Determination of Formaldehyde Content in Soil by Acetylacetone Spectrophotometry

Yao Jiedan1， Sun Dan2， Zhong Canhong1， Fang Zhe1， Zhang Yaoqin1
(1. Ningbo Yuanda Testing Technology Co.， Ltd.， Ningbo 315014， China; 2. Cixi Environmental Protection Bureau， Cixi 315300， China)

A method was established to determine formaldehyde content in soil by acetylacetone spectrophotometry. The formaldehyde in soil was heated by distillation in phosphoric acid medium，then reacted with acetylacetone to form yellow complex，absorbance of the complex was determined at 412 nm. The content of formaldehyde was linear with the absorbance in the range of 0.0–25μg， the correlation coeffcient was 0.999 6. The additon recovery was 76.2%–87.5%，the detection limit was 0.03 mg／kg. The relative standard deviation of determination results was 2.73%–3.68% (n=6). This method has advantages of high sensitivity，quick analysis，and it is suitable for the determination of formaldehyde content in soil.

soil; formaldehyde; acetylacetone; spectrophotometry

O657.3

：A

：1008–6145(2017)01–0085–03

10.3969／j.issn.1008–6145.2017.01.022

聯(lián)系人：姚潔丹；E-mail: 786399316@qq.com

2016–11–09