生活飲用水中2-甲基異莰醇與土臭素的快速分析方法

彭睿　葛旭　張文藝

摘 要

在生活飲用水中易導致嗅和味的兩種常見物質為2-甲基異莰醇（2-MIB）、土臭素（GSM）。本文將優化固相微萃取條件、程序升溫條件，以達到快速分離并檢測2-甲基異莰醇與土臭素的目的。經優化后，可在30min內完成一個水樣的檢測，在量程為5～150ng/L的標準曲線中，兩標準曲線相關系數均可達0.9950以上，2-甲基異莰醇、土臭素在此工作曲線中最低可檢測濃度分別為2.0ng/L、1.1ng/L。

關鍵詞

2-甲基異莰醇;土臭素;固相微萃取;氣相色譜-質譜聯用儀

中圖分類號： O657.63;R123.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.11

在生活飲用水水源水中天然存在大量易致水體產生不悅氣味的微生物如藍藻等，此類微生物經過較為復雜的新陳代謝后可產生諸如2-甲基異莰醇、土臭素等物質，是目前導致生活飲用水中產生土霉味的主要原因之一。雖這兩種物質在天然生活飲用水的水源水中含量極低，在高濃度時水體中此類物質也僅為幾百ng/L，從致毒性出發來講此濃度可忽略不計，但該物質在此濃度時卻可引發水體產生苦人參味、土臭味等。目前已有國外研究表明，人可明顯察覺水體中存在2-甲基異莰醇、土臭素最低濃度分別為10ng/L和30ng/L[1]。

在生活飲用水水源水發生藍藻爆發等水質事件時，2-甲基異莰醇、土臭素就應引起足夠重視。當此二物質超標時，將會導致嚴重的生活飲用水水質事件，政府及自來水公司也將面臨大量市民的投訴。在水質突變時，常會有大量的水源水、自來水生產線上的生產過程水、出廠水樣品送檢，據國家生活飲用水檢測標準、深圳水司行業內標準中2-甲基異莰醇、土臭素的分析方法，水樣測試時間長達一小時，條件有限的實驗室中難以完成大量的樣品檢測，故本文將優化國標中已有的方法，使檢測方法縮短至30min，以應對水質嗅和味突變事件。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器及試劑

1.2 實驗部分

標準溶液預處理：將頂空瓶在105℃的烘箱中烘烤2小時后冷卻至室溫，并加入2.0g經馬弗爐烘烤的優級純氯化鈉試劑待用。將已購的標準溶液稀釋成1000ng/L的儲備液后再按實際生產需求稀釋成所需量程的一系列標準溶液，本文將以5、10、20、100、150ng/L梯度的標準溶液為例。按梯度稀釋后將標準溶液準確轉移20.0mL至上述待用頂空瓶中。

固相微萃取條件：將頂空瓶中水樣預熱至65℃;手動固相微萃取工作臺控制溫度：65℃;待測樣品中磁力攪拌子轉速：150r/min;頂空瓶水樣預熱后萃取時間：17min。

色譜條件：色譜柱：30m×0.250mm×0.25μm，品質為HP-5;采用不分流進樣模式，不分流進樣時間1min;載氣為高純He，氣壓設置為6Bar，采用柱流量為1.2mL/min的恒流進樣模式;不分流進樣結束后采用分流比為30：1;隔墊吹掃氣的氣流量設置為5.0mL/min;進樣口溫度：250℃;程序升溫：將待機柱溫設置為60℃，開始檢測后先60℃以保持2.5min，然后將色譜柱柱溫以20℃/min的升溫速率升溫至250℃保持3min后結束樣品測量。

質譜條件：電離方式：電子轟擊源（EI）;離子源溫度：280℃;電離能量：70eV;溶劑延遲：4min;采用分段SIM掃，溶劑延遲時間結束后4min-7.6min時選擇掃描主要離子95（m/z）、次要離子107（m/z），7.6min-15.0min時選擇掃描主要112（m/z）、次要125（m/z），每個離子碎片掃描時間為0.1s。

2 結果與討論

2.1 2-甲基異莰醇、土臭素的分離

土臭素和2-甲基異莰醇的色譜圖如圖1所示。其中2-甲基異莰醇的出峰時間為7.12min，土臭素出峰時間為8.82min，分離效果良好。

2.2 標準曲線的繪制及檢出限

平行配置三組進行曲線繪制，兩組分保留時間差在1.5min以上，可完全分離，且工作曲線線性相關系數2-甲基異莰醇為0.9953、土臭素為0.9999。后經超純水多次稀釋標準樣品后測試，以質譜圖中三倍信號比處的濃度為最低檢測限，得知土臭素檢出限分別為1.1ng/L，2-甲基異莰醇的檢出限為2.0ng/L。

3 總結

對《生活飲用水衛生標準》GB 5749-2006中檢測土臭素、2-甲基異莰醇的方法進行了優化，在不影響兩物質分離效果及檢測準確性的前提下，縮短了萃取時間及加快了程序升溫，使測量樣品速率由一小時縮短至半小時左右。該方法在量程為5～150ng/L時，工作曲線線性良好。經實驗所得土臭素檢出限分別為1.1ng/L，2-甲基異莰醇的檢出限為2.0ng/L。

參考文獻

[1]Korth W ， Ellis J ， Bowmer K. The stability of geosmin and MIB and their deuterated analogues in surface waters and organic solvents[J]. Water Sci & Technol，1992，25（2）：115-122.