废气中甲醛测定方法研究与应用进展

本文综述了废气中甲醛测定方法的研究进展，重点介绍了分光光度法、气相色谱法、电化学传感器法及质谱法等常用技术的原理与优缺点，随着环保要求的提高，高灵敏度、实时在线监测方法逐渐成为研究热点，文章还探讨了各类方法在工业排放、室内空气及环境监测中的应用现状与发展趋势，为废气中甲醛的准确检测提供了技术参考。

随着工业化进程的不断加快,各类生产活动产生的工业废气日益增多，其中含有多种有害污染物，甲醛便是常见且危害较大的一种，甲醛（HCHO）是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，广泛存在于化工、家具制造、纺织印染、建筑材料等行业排放的废气中，长期暴露于低浓度甲醛环境中，可引起眼、鼻、喉等黏膜刺激，甚至诱发呼吸道疾病和癌症，准确、高效地测定废气中的甲醛含量，对于环境监测、污染控制以及职业健康安全评估具有重要意义。

国内外针对废气中甲醛的测定已形成多种分析方法,主要包括分光光度法、气相色谱法、高效液相色谱法、电化学传感器法以及质谱联用技术等，这些方法各具特点，适用于不同场景和检测需求，本文将系统介绍几种主流的测定方法，比较其优缺点，并探讨其在实际应用中的可行性与发展趋势。

分光光度法——传统经典，操作简便

分光光度法是目前应用最广泛的甲醛测定方法之一,尤其以乙酰丙酮法和酚试剂法为代表，该方法的基本原理是甲醛与特定显色剂发生化学反应，生成有色化合物，通过测量其在特定波长下的吸光度，利用标准曲线计算出甲醛浓度。

乙酰丙酮法因其反应选择性高、干扰少、操作稳定而被广泛采用，在pH为4.5~6.0的缓冲体系中，甲醛与乙酰丙酮及铵盐反应生成黄色的3,5-二乙酰基-1,4-二氢卢剔啶（DDL），在412 nm处有最大吸收峰，该方法检出限可达0.02 mg/m³，适合于低浓度甲醛的测定，该方法对温度和反应时间要求较严格，且样品前处理过程较长，不适合快速现场检测。

酚试剂法（MBTH法）则是通过甲醛与酚试剂（3-甲基-2-苯并噻唑啉酮肼）缩合，再经氧化生成蓝色化合物，在630 nm处测吸光度，此法灵敏度较高，但易受空气中氮氧化物、硫化物等干扰，需进行预处理以消除影响。

气相色谱法（GC）——分离能力强，适用复杂基质

气相色谱法通过将采集的废气样品经吸附剂富集后热解吸或溶剂洗脱,导入气相色谱仪进行分离和检测，常用的检测器包括火焰离子化检测器（FID）和电子捕获检测器（ECD），该方法具有良好的分离能力，能够有效区分甲醛与其他挥发性有机物（VOCs），特别适用于成分复杂的工业废气。

近年来,固相微萃取（SPME）与气相色谱联用技术的发展进一步提升了检测效率和灵敏度，SPME无需溶剂，操作简便，实现了样品的原位富集与进样一体化，显著降低了前处理带来的误差，该方法设备成本较高，操作人员需具备一定专业技能，限制了其在基层环境监测机构的普及。

高效液相色谱法（HPLC）——高灵敏度与高准确性

高效液相色谱法通常结合柱前衍生化技术测定甲醛,常见的衍生化试剂有2,4-二硝基苯肼（DNPH），其与甲醛反应生成腙类化合物，在紫外检测器（UV）下于360 nm处检测，该方法线性范围宽、灵敏度高，检出限可达0.01 mg/m³以下，且重复性好，已被美国EPA TO-11A方法采纳为标准方法。

HPLC法的优势在于能同时测定多种醛酮类化合物,适合多组分分析，但其缺点是衍生化反应耗时较长，且需使用有毒溶剂（如乙腈），对操作环境和人员防护要求较高，色谱柱易受污染，维护成本较高。

电化学传感器法——便携快速，适合现场监测

随着传感技术的发展,基于电化学原理的甲醛传感器逐渐应用于现场快速检测，这类传感器通常利用甲醛在电极表面发生氧化还原反应产生电流信号，通过校准实现浓度测定，其最大优势在于响应速度快（几秒至几分钟）、体积小、便于携带，适合应急监测和连续在线监测。

电化学传感器易受温湿度、其他还原性气体（如CO、醇类）干扰，长期稳定性较差，需定期标定，该方法更适合作为初步筛查工具，而不宜作为仲裁性检测手段。

质谱联用技术——高端精准，面向科研前沿

近年来,气相色谱-质谱联用（GC-MS）和超高效液相色谱-质谱联用（UPLC-MS/MS）技术在甲醛检测中展现出巨大潜力，质谱提供精确的分子量信息和碎片图谱，极大提高了定性与定量的准确性，尤其适用于痕量分析和复杂基质中目标物的确认。

采用DNPH衍生化后通过UPLC-MS/MS测定，可在数分钟内完成多个醛酮的同时分析，灵敏度达到ppt级水平，此类方法多用于科研机构或高端环境实验室，代表了未来甲醛检测的发展方向。

采样与前处理的关键环节

无论采用何种分析方法,废气中甲醛的准确测定都离不开科学合理的采样与前处理，常用采样方式包括溶液吸收法（如使用蒸馏水或硫酸溶液）、固体吸附管法（如Tenax、活性炭或DNPH涂覆管）等，采样流量、时间、温度等因素均会影响结果准确性，必须严格按照标准操作规程执行。

样品保存也至关重要,甲醛易挥发、易氧化，采集后应尽快分析，或低温避光保存，防止浓度变化。

结语与展望

废气中甲醛的测定方法多样,各有侧重，传统分光光度法经济实用，适合常规监测；色谱类方法精度高，适用于复杂样品；传感器技术推动了实时在线监测的发展；而质谱联用则代表了高精尖分析的方向，随着自动化、智能化和微型化技术的进步，集成式、多功能的甲醛检测系统有望在环境监管、工业安全和公共健康领域发挥更大作用，建立统一的标准方法体系、加强仪器国产化研发、提升基层检测能力，将是推动我国废气中甲醛监测水平全面提升的重要路径。