生活飲用水中的嗅味物質(zhì)是影響水質(zhì)感官指標(biāo)的重要因素，也是居民投訴的常見問題。這些物質(zhì)可能來源于自然界的藻類代謝、有機(jī)物分解，也可能來自工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)污染或供水管網(wǎng)的二次污染。隨著人們對(duì)飲用水品質(zhì)要求的提高，如何準(zhǔn)確檢測(cè)和識(shí)別這些嗅味物質(zhì)已成為環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)和水處理領(lǐng)域的重要課題。質(zhì)譜法檢測(cè)嗅味物質(zhì)的原理是采用固相萃取柱對(duì)水中的嗅味物質(zhì)進(jìn)行濃縮富集，用洗脫液洗脫保留在固相萃取柱上的嗅味物質(zhì)，然后用氣相色譜-質(zhì)譜儀對(duì)固相萃取后的洗脫液進(jìn)行定性和定量分析。

嗅味物質(zhì)的分類與來源

根據(jù)化學(xué)性質(zhì)和產(chǎn)生機(jī)制，生活飲用水中的嗅味物質(zhì)主要可分為以下幾類：

－土霉味物質(zhì)：以2-甲基異莰醇（2-MIB）和土臭素（Geosmin）為代表，主要由水中藻類和放線菌代謝產(chǎn)生。這類物質(zhì)具有極低的嗅閾值（納克/升級(jí)別），即使在極低濃度下也能被人體感知。

－硫化物類：包括硫化氫、二甲基三硫醚等，通常由硫酸鹽還原菌在缺氧條件下產(chǎn)生，常見于管網(wǎng)末梢或長(zhǎng)期停滯的水體中，呈現(xiàn)"臭雞蛋"氣味。

－芳香族化合物：如苯酚、氯酚等，多來自工業(yè)廢水排放或消毒副產(chǎn)物，具有明顯的藥味或消毒劑氣味。

－醛酮類物質(zhì)：如壬醛、己醛等，可能源于藻類代謝或有機(jī)物氧化，常帶有青草味或脂肪腐敗味。

－消毒副產(chǎn)物：三鹵甲烷、鹵乙酸等氯化消毒過程中產(chǎn)生的化合物，可能帶來刺激性氣味。

飲用水廠嗅味物質(zhì)采樣

水質(zhì)檢測(cè)所用試劑

－固相萃取柱：HLB（6mL，200mg）或其他等效固相萃取柱。

－高純水：水質(zhì)滿足GB/T33087的要求。

－甲醇：色譜純。

－二氯甲烷：色譜純。

－無水硫酸鈉：分析純。于400℃下灼燒4h，冷卻后裝入磨口玻璃瓶中，置于干燥器中保存。

－嗅味物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液：2,4,6-三氯苯甲醚、2-異丙基-3-甲氧基吡嗪、2-異丁基-3-甲氧基吡嗪、2-甲基異莰醇、土臭素，ρ=100mg/L，溶劑為甲醇，有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

－嗅味物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)使用液：1.0mg/L，移取100uL標(biāo)準(zhǔn)溶液至10mL容量瓶中，用甲醇定容。4℃以下冷藏避光保存。

－氦氣：純度≥99.999%。

－微量注射器：100uL和1000uL。

水質(zhì)檢測(cè)所需的儀器設(shè)備

－氣相色譜-質(zhì)譜儀：配電子轟擊離子源。

－毛細(xì)管色譜柱：HP-5MS（30m×0.25mm×0.25um）或其它等效色譜柱。

－固相萃取裝置。

水樣制備

－活化：依次用5mL二氯甲烷、5mL甲醇及5mL高純水對(duì)固相萃取柱進(jìn)行活化。

－萃?。喝?L水樣，以5mL/min～10mL/min流速通過活化的固相萃取柱，完成固相萃取富集。

－淋洗：用5mL高純水以10mL/min流速淋洗固相萃取柱，去除吸附在固相萃取柱上的部分雜質(zhì)，淋洗完成后用氮?dú)獯蹈伞?/p>

－洗脫：用2mL二氯甲烷以2mL/min流速洗脫吸附在固相萃取柱上的待測(cè)組分，洗脫液收集于收集管中，準(zhǔn)確定容洗脫液至2.0mL，混勻，備用。若洗脫液中殘存有水分，加入無水硫酸鈉脫水干燥。

傳統(tǒng)水質(zhì)檢測(cè)方法

－感官分析法：最直接的方法是依靠訓(xùn)練有素的嗅辨員進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。常用的《嗅閾值法》（Flavor Profile Analysis, FPA）通過稀釋樣品直至氣味不可察覺，計(jì)算嗅閾值。這種方法操作簡(jiǎn)單，但受主觀因素影響大，且無法識(shí)別具體化合物。

－氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）：作為實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)方法，GC-MS能夠準(zhǔn)確定性和定量嗅味物質(zhì)。前處理通常采用吹掃捕集（Purge & Trap）或固相微萃?。⊿PME）技術(shù)。例如檢測(cè)2-MIB和土臭素時(shí)，SPME纖維頭選擇Carboxen/PDMS涂層，在60℃下萃取30分鐘后進(jìn)行GC-MS分析。該方法檢測(cè)限可達(dá)ng/L級(jí)別，但設(shè)備昂貴，操作復(fù)雜。

新興檢測(cè)技術(shù)

－電子鼻技術(shù)：模仿生物嗅覺系統(tǒng)的傳感器陣列技術(shù)，通過不同傳感器對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)的響應(yīng)模式來識(shí)別氣味。最新研究顯示，金屬氧化物半導(dǎo)體（MOS）傳感器與機(jī)器學(xué)習(xí)算法結(jié)合，對(duì)2-MIB的識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)90%以上。便攜式電子鼻已開始應(yīng)用于水廠在線監(jiān)測(cè)。

－生物傳感器：利用嗅覺受體蛋白或全細(xì)胞作為識(shí)別元件。中科院團(tuán)隊(duì)開發(fā)的基于人源嗅覺受體OR51S1的生物傳感器，對(duì)土臭素的檢測(cè)限低至0.1 ng/L，響應(yīng)時(shí)間僅需15分鐘。這類方法特異性強(qiáng)，但穩(wěn)定性仍需提高。

－分子印跡技術(shù)：人工合成具有特定識(shí)別位點(diǎn)的聚合物，如針對(duì)2-MIB的分子印跡固相萃取柱，結(jié)合HPLC-MS/MS可使檢測(cè)時(shí)間縮短至20分鐘，且抗基質(zhì)干擾能力顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法。

現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方案

對(duì)于應(yīng)急監(jiān)測(cè)和基層單位，以下方法具有實(shí)用價(jià)值：

－頂空-氣相色譜法：簡(jiǎn)化前處理步驟，使用便攜式GC設(shè)備，30分鐘內(nèi)可完成硫化物檢測(cè)，檢測(cè)限滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2022）要求。

－比色法檢測(cè)管：針對(duì)硫化氫等特定物質(zhì)，如銀納米粒子比色傳感器，濃度變化直接引起顏色改變，肉眼即可判斷，成本不足GC-MS的1%。

－微流控芯片：集成樣品預(yù)處理、分離和檢測(cè)單元，清華大學(xué)開發(fā)的藻類代謝物檢測(cè)芯片，僅需100μL水樣即可同時(shí)檢測(cè)5種常見嗅味物質(zhì)。

對(duì)于常規(guī)監(jiān)測(cè)，建議采用《電子鼻初篩+GC-MS確證》的組合策略；應(yīng)對(duì)藻類爆發(fā)等突發(fā)事件時(shí)，可優(yōu)先選用分子印跡快速前處理結(jié)合便攜式GC；管網(wǎng)末梢監(jiān)測(cè)則適合部署低成本比色傳感器網(wǎng)絡(luò)。

定性結(jié)果

以樣品的保留時(shí)間和參考離子的相對(duì)強(qiáng)度定性。在相同實(shí)驗(yàn)條件下，樣品中待測(cè)物質(zhì)的保留時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)溶液的保留時(shí)間偏差在±3%之內(nèi)，參考離子相對(duì)強(qiáng)度允差在±30%以內(nèi)。

定量結(jié)果

根據(jù)嗅味物質(zhì)的定量離子（m/z）色譜峰的峰面積進(jìn)行定量分析。

總而言之飲用水嗅味檢測(cè)正從經(jīng)驗(yàn)判斷走向精準(zhǔn)測(cè)量，從實(shí)驗(yàn)室分析儀轉(zhuǎn)向?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)，為保障飲用水安全提供更加科學(xué)的技術(shù)支撐。水務(wù)部門應(yīng)建立《預(yù)防-監(jiān)測(cè)-處理》的全鏈條響應(yīng)機(jī)制，將嗅味控制關(guān)口前移，才能真正提升居民的用水體驗(yàn)。

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