醛酮类化合物环境监测方法概述
2. 浙江农林大学 浙江杭州 311300）
摘要：通过详细论述醛酮类化合物的定义、来源、危害和规范标准，从醛酮的基本化学特性入手，对比分析监测醛酮类化合物方法的优缺共性，总结提出了一系列提高检测效率和分离度、精准定量不饱和醛酮的相关方法。
关键词：环境监测；醛酮类；标准规范；分析方法
Overview of environmental monitoring methods for aldehydes and ketones土豆炒腊肉
HUANG Mengqiao1 HUANG Menghan2
（1.Jiangsu Huaian Environmental Monitoring Center极度深渊, Huaian,Jiangsu样板店 223001
2. Zhejiang A&F University, 经济效果Hangzhou,zhejiang 311300）
ABSTRACT: By discussing the definitions, sources, hazards and standards of aldehydes a
nd ketonesin detail, starting from the basic chemical properties of aldehydes and ketones, comparing and analyzing the advantages and disadvantages of the methods for monitoring aldehydes and ketones, a ries of related methods to improve detection efficiency and resolution, and accurately quantify unsaturated aldehydes and ketones were summarized and propod.
KEY WORDS: Environmental monitoring; Aldehydes and ketones; Standard specification; Analytical method
1 醛酮类化合物的介绍
1. 1醛酮类化合物的定义
醛酮类化合物包括醛类物质和酮类物质。醛是指分子结构中碳氧双键的羟基一边连接氢原子另一边连有烃基，酮是指分子结构中羟基两边均与烃基相连。因其特殊化学活性极易产生自由基，成为大气中有机酸、臭氧和过氧硝基化合物的重要前体物，也是光化学烟雾形成的重要重要组成成分[1-4]，是环境空气中挥发性有机物( VOCs) 的重要组成部分。
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1. 2醛酮类化合物的来源
女生签名醛酮类主要来源于化石燃料和生物质的不完全燃烧，包括汽车尾气、化工废气等相关行业的直接排放，以及烟草加工、装饰材料建筑材料生产、木材加工防腐及消毒剂的使用等均为主要排放来源。其次来源于大气光化学反应。既是烃类光化学反应的重要中间产物，又是生成自由基、臭氧和过氧硝基化合物的前体物[5]，还是大气中有机前体物形成二次有机气溶胶的重要中间产物。
1. 3 醛酮类化合物的危害
醛酮类化合物为水溶性物质，具有生态毒性，是环境空气主要的污染物之一。大气中存在的部分醛酮类化合物会跟随大气干湿沉降，进入地表、海水及土壤[6-7]，从而造成污染，破坏生态环境。
醛酮类污染物对人体健康产生直接负面影响康。该类化合物大多具有强刺激性和慢性毒性，存在致畸、致敏、致癌和致突变等潜在危害，抑制中枢神经系统和呼吸系统，致人产生头痛、胸闷、乏力、咳嗽等症状。
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早在20世纪80年代，乙醛就被国际癌症研究机构列为二类致癌物。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中，甲醛被列为一类致癌物。高浓度甲醛、乙醛通过呼吸道和消化道进入人体，刺激皮肤、眼睛和上呼吸道黏膜，对免疫系统、神经系统、肝脏等均有损害，表现为眼球结膜充血、咽部充血，导致阻塞性呼吸系统和肺通气功能障碍[8-11]。
有研究表明，其他的醛、酮类化合物，如丙醛、丙烯醛和丁烯醛等不饱和醛，长期接触即使在很低的浓度下也可能会刺激损害眼睛、皮肤及上呼吸道黏膜等，导致慢性呼吸道疾病，如哮喘，以及诱发上皮细胞等发生癌变等[12]。因此，准确分析与检测空气中醛酮类化合物的含量，对其污染防治有重要意义。
2 醛酮类化合物的监测
2. 1 规范标准的发展
由于醛酮类化合物对生态环境已经或可能带来的影响，许多国家及地区已将其作为重点管控对象，并出台多项管理标准及规范。我国1979年制订的《居民区和车间空气最高允许浓
度限定标准》（TJ 362-79）已经涵盖6种醛酮类化合物；2002年制订的《工作场所有害因素职业接触限值标准》（GBZ 2-2002）中也规定了多种醛酮类物质；《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中也对甲醛、乙醛和丙烯醛的水质标准做出了要求；2011年制订的《乘用车内空气质量评价指南》（GB/T 27630-2011）对汽车内空气中甲醛、乙醛和丙烯醛等限值做出了明确规定。
2. 2 分析方法的对比
醛酮类极性较强的化合物沸点较低，不易被物理吸附，且环境空气中醛酮类化合物的质量浓度变化范围较大，反应活性较高，性质不稳定，通常其大气寿命较短，低含量醛酮类化合物的测定需要灵敏且无干扰的技术分析，准确地进行环境空气中醛酮类化合物的检测已经成为开展醛酮类化合物污染特征研究与污染控制的一个重要前提。根据相关文献，测定醛酮类化合物的常见方法有分光光度法、荧光法、液相色谱法、气相色谱法、气相色谱-质谱法和傅立叶变换红外光谱法[13-19]。其中，分光光度法和红外光谱法存在检出限高、线性范围窄、线性差等缺点，气相色谱-质谱仪价格昂贵，实验室配置率低。气相色谱法虽操作简单，回收率和分离效果差强人意。
由于醛酮类分子中不具有紫外响应基团而不能采用紫外检测器检测，但与2,4－二硝基苯肼（2,4-dinitrophenylhydrazine）发生衍生反应生成稳定的黄色腙类化合物，经乙腈洗脱后，用液相色谱分离并用紫外( 360 nm) 或二极管阵列检测器检测，保留时间定性，峰面积定量[19]。
醛酮类2,4-二硝基苯肼稳定有色的腙类衍生物
注1：R 和R分公司注销1是烷基或芳香基团（酮）或是氢原子（醛）
该方法起源于上世纪70年代，具有灵敏、干扰小、选择性好、稳定性强等优势。目前，高效液相色谱法已成为分析醛酮类化合物较为理想的方法。现有《环境空气 醛酮类化合物的测定 高效液相色谱法》（HJ 683-2014）、《土壤和沉积物 醛酮类化合物的测定 高效液相色谱法》（HJ 997-2018）、《固定污染源废气 醛、酮类化合物的测定 溶液吸收-高效液相色谱法》（HJ 1153-2020）、《环境空气 醛、酮类化合物的测定 溶液吸收-高效液相色
谱法》（HJ 1154-2020）等国家标准，涵盖样品类型有环境空气、固定污染源废气、土壤和沉积物。
2. 3 存在的问题及解决方法
但是，国内对醛酮类的研究主要集中在测定样品多样性、色谱条件优化、某地区挥发性有机物的污染状况及变化规律等，很少有与不饱和醛聚合现象相关报道，导致实际监测中丙烯醛、苯甲醛等不饱和醛的含量难以准确分析。而且，常规高效液相色谱法运行时间超过30 min以上，且丙烯醛和丙酮的色谱峰形重叠无法实现完全分离，检出限和测定下限合并计量，现行的几种标准方法均无法对丙酮、丙烯醛做出准确定量。
2015 年，白雨萍[20]等人提出，使用C18色谱柱，在流动相乙腈中加入一定比例的四氢呋喃（THF）可以有效分离丙酮和丙烯醛，但四氢呋喃对色谱柱和仪器的PEEK管路有腐蚀性，易产生分子量较大且具有一定黏度的物质堵塞管路，损伤较大。且四氢呋喃是高度易燃试剂，对分析人员有较大伤害，增加实验室安全隐患。
2019年，万哲慧[21]提出，使用超高效液相色谱法分析环境空气中13种醛酮类化合物的方
法，流动相无需添加四氢呋喃，通过调整柱温、流速、流动相比例等参数，较好地分离丙烯醛和丙酮，在确保分离度的同时大幅缩短分析时间。
3 结论
本文通过对醛酮类化合物的定义、来源、危害的总结，详细论述了醛酮类化合物监测规范的发展历程；从基本化学特性入手，分析其方法的优缺共性，完善提高检测效率和分离度、精准定量不饱和醛酮的分析方法。
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