饮用水源异味化合物在线监测：机器人样品制备平台与气相色谱-质谱联用系统的集成创新

针对饮用水源异味化合物监测的时效性与准确性难题，研究人员开发了集机器人采样、自动顶空固相微萃取（HS-SPME）、气相色谱-质谱（GC-MS）于一体的在线分析系统。该系统实现了5.0-100 ng·L?1线性范围（R2>0.99）、0.40-0.62 ng·L?1检测限的高灵敏度检测，18天实地监测验证了其可靠性（回收率80.7%-124.8%），为水质动态管理提供了革命性工具。

　　

饮用水的异味问题长期困扰全球公共卫生领域，尤其是自然藻类代谢物（如土臭素GSM和2-甲基异茨醇MIB）与工业污染物（如2-乙基-1,3-二氧杂环己烷2-EDD）等化合物，不仅影响感官体验，更可能威胁水生生态和人类健康。传统实验室检测需经历采样、运输、预处理等繁琐步骤，难以捕捉水质的实时变化。面对这一挑战，中国研究团队在《Talanta》发表了一项突破性研究，通过集成机器人技术、自动顶空固相微萃取（HS-SPME）与气相色谱-质谱（GC-MS），首次构建了全流程无人化的在线监测系统。

研究团队采用模块化设计，将自动采样、内标添加、HS-SPME富集、GC分离与MS检测整合为一体化平台。关键技术包括：1）机器人采样臂实现水源（如河流、湖泊）的无人值守采集；2）优化DVB/C-WR/PDMS萃取纤维提升痕量物质捕获效率；3）多线程控制软件协调各模块时序。实验选用GSM、MIB、2-EMD和2-EDD作为模式化合物，通过18天实地监测验证系统稳定性。

SPME优化
通过对比不同纤维涂层与萃取参数，确定60°C萃取温度与15 min平衡时间为最优条件，使4种目标物回收率达100.6%-107.0%，相对标准偏差（RSD）控制在3.2%-4.9%（n=6）。

分析性能
系统展现卓越灵敏度（MDL 0.40-0.62 ng·L^?1）和宽线性范围（5.0-100 ng·L^?1）。实际水样检测中，在线与离线结果差异<10%，证实数据可靠性。

结论与意义
该研究首次实现了饮用水异味化合物的全自动在线监测，解决了传统方法滞后性的核心痛点。系统的高重现性（RSD<5%）与抗干扰能力，特别适用于突发污染事件的快速响应。团队指出，该技术可扩展至其他挥发性有机物监测，为智慧水务提供关键技术支撑。作者Wei-Wei Zhao、Bin Hu等强调，该系统已具备工业化应用潜力，其动态数据将显著提升水质风险评估的精准度。研究获得国家重点研发计划（2024YFC3908700）等多项基金支持，标志着中国在环境分析仪器自主创新领域的重要突破。