生活飲用水中的嗅味物質是影響水質感官指標的重要因素，也是居民投訴的常見問題。這些物質可能來源于自然界的藻類代謝、有機物分解，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。隨著人們對飲用水品質要求的提高，如何準確檢測和識別這些嗅味物質已成為環(huán)境水質監(jiān)測和水處理領域的重要課題。質譜法檢測嗅味物質的原理是采用固相萃取柱對水中的嗅味物質進行濃縮富集，用洗脫液洗脫保留在固相萃取柱上的嗅味物質，然后用氣相色譜-質譜儀對固相萃取后的洗脫液進行定性和定量分析。

嗅味物質的分類與來源

根據(jù)化學性質和產(chǎn)生機制，生活飲用水中的嗅味物質主要可分為以下幾類：

－土霉味物質：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。這類物質具有極低的嗅閾值（納克/升級別），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：如壬醛、己醛等，可能源于藻類代謝或有機物氧化，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。

飲用水廠嗅味物質采樣

水質檢測所用試劑

－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。

－嗅味物質標準溶液：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，有證標準物質。

－嗅味物質標準使用液：1.0mg/L，移取100uL標準溶液至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。

水質檢測所需的儀器設備

－氣相色譜-質譜儀：配電子轟擊離子源。

－毛細管色譜柱：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高純水對固相萃取柱進行活化。

－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，淋洗完成后用氮氣吹干。

－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組分，洗脫液收集于收集管中，準確定容洗脫液至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)水質檢測方法

－感官分析法：最直接的方法是依靠訓練有素的嗅辨員進行感官評價。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，計算嗅閾值。這種方法操作簡單，但受主觀因素影響大，且無法識別具體化合物。

－氣相色譜-質譜聯(lián)用（GC-MS）：作為實驗室標準方法，GC-MS能夠準確定性和定量嗅味物質。前處理通常采用吹掃捕集（Purge & Trap）或固相微萃?。⊿PME）技術。例如檢測2-MIB和土臭素時，SPME纖維頭選擇Carboxen/PDMS涂層，在60℃下萃取30分鐘后進行GC-MS分析。該方法檢測限可達ng/L級別，但設備昂貴，操作復雜。

新興檢測技術

－電子鼻技術：模仿生物嗅覺系統(tǒng)的傳感器陣列技術，通過不同傳感器對揮發(fā)性物質的響應模式來識別氣味。最新研究顯示，金屬氧化物半導體（MOS）傳感器與機器學習算法結合，對2-MIB的識別準確率可達90%以上。便攜式電子鼻已開始應用于水廠在線監(jiān)測。

－生物傳感器：利用嗅覺受體蛋白或全細胞作為識別元件。中科院團隊開發(fā)的基于人源嗅覺受體OR51S1的生物傳感器，對土臭素的檢測限低至0.1 ng/L，響應時間僅需15分鐘。這類方法特異性強，但穩(wěn)定性仍需提高。

－分子印跡技術：人工合成具有特定識別位點的聚合物，如針對2-MIB的分子印跡固相萃取柱，結合HPLC-MS/MS可使檢測時間縮短至20分鐘，且抗基質干擾能力顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法。

現(xiàn)場快速檢測方案

對于應急監(jiān)測和基層單位，以下方法具有實用價值：

－頂空-氣相色譜法：簡化前處理步驟，使用便攜式GC設備，30分鐘內可完成硫化物檢測，檢測限滿足《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749-2022）要求。

－比色法檢測管：針對硫化氫等特定物質，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：集成樣品預處理、分離和檢測單元，清華大學開發(fā)的藻類代謝物檢測芯片，僅需100μL水樣即可同時檢測5種常見嗅味物質。

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

定性結果

以樣品的保留時間和參考離子的相對強度定性。在相同實驗條件下，樣品中待測物質的保留時間與標準溶液的保留時間偏差在±3%之內，參考離子相對強度允差在±30%以內。

定量結果

根據(jù)嗅味物質的定量離子（m/z）色譜峰的峰面積進行定量分析。

總而言之飲用水嗅味檢測正從經(jīng)驗判斷走向精準測量，從實驗室分析儀轉向實時監(jiān)測，為保障飲用水安全提供更加科學的技術支撐。水務部門應建立《預防-監(jiān)測-處理》的全鏈條響應機制，將嗅味控制關口前移，才能真正提升居民的用水體驗。

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