土壤中甲醛含量检测方法的选用分析

汪东远，王瑶，陈思帆，田娟

（贵州省化工研究院，贵州贵阳550002）

分析测试

土壤中甲醛含量检测方法的选用分析

汪东远，王瑶*，陈思帆，田娟

（贵州省化工研究院，贵州贵阳550002）

论述了在土壤中脲甲醛分解后可能产生的甲醛的提取和测定方法，经过比较，确定在今后分析中采用水蒸气蒸馏提取土壤中的甲醛，然后用乙酰丙酮分光光度法进行测定。

脲甲醛；水蒸气蒸馏；分光光度法

脲甲醛（UF）是在一定条件下由尿素和甲醛缩合而成，是一种典型的长效缓释氮肥，具有良好的缓释性能和物理性能，能够促进形成土壤团粒结构，改良土壤通透性[1]，可以达到一次施肥满足农作物整个生长周期对养分的需求，还能减少对土壤、地下水和河流湖泊等环境的危害，目前在我国有着较快的发展。

甲醛是一种重要的有机原料，广泛应用于塑料、燃料等工业，35%～40%的甲醛水溶液福尔马林，在生物防腐杀菌方面有着大量的应用。同时，甲醛又是一种强毒性物质[2]，进入人体后会严重影响人们的身体健康，世界卫生组织（WHO）将甲醛确定为致癌和致畸物质，在我国也被列在有毒化学品控制名单中。

目前，我国对脲甲醛的研制技术还不成熟，对脲甲醛的缓释机理研究还不深入，脲甲醛在加热条件下可以释放尿素和甲醛，但在土壤环境中脲甲醛释放机理尚不明确，所以，施用脲甲醛肥料后土壤中甲醛的提取和检测尤为重要。

1 土壤中甲醛提取方法

由于土壤潮湿和具有的通透性的理化性状，甲醛释放后大部分会存在于土壤中，土壤中的甲醛会被植物吸收，另有少部分甲醛释放到空气中，由于土壤中复杂的组成环境，以下对甲醛的提取方法进行探讨。

1.1 浸泡法

室温浸泡法是将土壤样品放入容量瓶中，加入一定溶液放置，一定时间后进行过滤测定的方法。浸泡法简单、操作容易。朱易[3]等采用浸泡法测定烟熏肉中甲醛含量，发现浸泡法测得样品回收率极低，浸泡法适用于对测量结果要求不是很高的实验。杨俊衡[4]将土壤溶于水和乙腈极性溶剂中，在浸泡过程中加入超声破辅助提取，用高效液相法很好地测定了土壤中甲醛含量。

1.2 蒸馏法

蒸馏法是利用甲醛易挥发的性质，将土壤与水混合，浸泡后在磷酸介质中将甲醛加热蒸馏出来的方法。蒸馏法一般有直接加热蒸馏和水蒸气蒸馏。

1.2.1 直接蒸馏法

直接蒸馏是将混合物直接加热将甲醛提取出来的方法，直接蒸馏装置简单、操作方便。但在直接蒸馏过程中，温度不宜控制，温度过高容易产生爆沸，高温易使土壤中有机质分解进入到甲醛蒸馏液中，干扰实验测定。

1.2.2 水蒸气蒸馏法

水蒸气蒸馏相对安全、方便、易控，在混合物中通入水蒸气可有效降低内部温度，避免土壤中有机质分解，减少杂质对实验结果的干扰，并且用水蒸气蒸馏法提取甲醛回收率较高，可以有效地提高测定结果准确性。邓丰[5]比较了水蒸气蒸馏和直接蒸馏法对测定甲醛结果的影响，发现水蒸气蒸馏有更高的加标回收率和精确度。

2 测定方法分析

2.1 色谱法

色谱法测定甲醛原理主要是甲醛通过衍生转化为气相或者液相可分析的化合物。色谱法具有很高的分离效能，不易受样品基质和试剂颜色的干扰。

2.1.1 气相色谱法

气相色谱法是对不易挥发的有机物进行分析与分离的色谱技术，气相色谱法测定甲醛可直接进样，无需富集。McClenny等[6]用气相色谱-质谱（GC-MS）联用方法代替单纯的气相色谱，用碳和分子筛结合吸附分析醛类化合物，得出检出限为6.5×10-4mg/m3。气相色谱法有分离度好，检出限低等优点。

2.1.2 高效液相色谱法

高效液相色谱法是根据甲醛与2，4-二硝基苯肼（DNPH）反应生成腙，在356～365 nm紫外下进行高效液相色谱测定。高效液相法可以很好地提高检测的灵敏度和准确度，可以很好地排除杂质对测定结果的干扰，适合分析低浓度样品，但分析成本太高，前处理较为复杂。

2.2 分光光度法

分光光度法测定甲醛的原理为利用甲醛与一定试剂反应，生成有色化合物，利用分光光度计测定其吸光度，进而进行定量分析的方法。分光光度法一般包括酚试剂法、变色酸法和乙酰丙酮法等。

2.2.1 酚试剂分光光度法

酚试剂法是利用甲醛与酚试剂（MBTH）反应生成嗪，嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物，然后根据颜色进行定量分析的方法。酚试剂法灵敏度为2.8μg，检出限为0.056 μg/mL，当甲醛含量为0.3μg/mL时，重复测定变异系数为3%，回收率在93%～101%之间。

2.2.2 变色酸分光光度法

变色酸法测定甲醛是利用甲醛在浓硫酸溶液中与变色酸形成紫色化合物，然后在一定吸光度下测定其吸光度的方法，变色酸法检出限为0.1 mg/L，但显色时间较长，沸水中需要20 min以上才可显色完全。

2.2.3 乙酰丙酮分光光度法

乙酰丙酮法是甲醛在过量铵盐存在下，以乙酰丙酮生成黄色化合物，在414 nm吸收波长处测定其吸光度的方法。该方法在沸水中显色时间在10 min以内，显色后可以稳定3 h，测量结果检出限为0.05 mg/L，测定范围为0.20～3.20 mg/ L。当甲醛含量为0.35 mL/L时，平均回收率为98.5%。

3 结论

在土壤中的甲醛提取中，水蒸气蒸馏有很高的回收率和稳定性，且装置简单。分光光度法相比色谱法设备简单、方便，成本低廉，测定结果保持了很高的准确性，没有复杂的前处理过程，完全可以满足实验要求，而乙酰丙酮分光光度法，具有更好的灵敏度和稳定性。所以在以后土壤甲醛含量分析中选用水蒸气蒸馏提取甲醛，然后用乙酰丙酮分光光度法测定其含量的方法。

[1]马福波，陈文兴，田娟，等.富含有机质脲甲醛缓释肥的生产技术[J].山东化工，2015，44（14）:133.

[2]华红慧，岳振峰，郑卫平，等.乙酰丙酮分光光度法检测菌菇类及水产品中甲醛含量的研究[J].食品科学，2007，28（4）:273-276.

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

[4]杨俊衡.高效液相色谱法测定土壤中甲醛的含量[J].湘潭师范学院学报，2008，30（1）:76-78.

[5]邓丰.分光光度法测定水产品中甲醛含量处理方法的探讨[J].广东化工，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

汪东远（1987-），男，硕士，主要研究方向为新型环保肥料的研发及推广应用。

*通讯作者：王瑶，E-mail：18285115230@163.com。