蓋文紅 楊艷娥

摘? 要：建立了液液萃取-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定水中34 種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物的方法，實(shí)驗(yàn)考察了樣品前處理過(guò)程中鹽析劑用量、色譜柱比對(duì)等條件并優(yōu)化選擇。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：加入10g氯化鈉作為鹽析劑時(shí)回收率最高;VF-1701 ms UI色譜柱比HP-5 ms UI色譜柱對(duì)化合物分離效果更好，用時(shí)更短，線性更好。本方法檢出限為0.003～0.044μg/L，所得各組分的精密度為1.2%～7.9%，平均回收率為70.2%～114%。

關(guān)鍵詞：有機(jī)氯農(nóng)藥;氯苯類化合物;液液萃取;氣質(zhì)聯(lián)用法

中圖分類號(hào)：O657.63;X832? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?文章編號(hào)：1007-1903（2018）04-0102-08

0 前言

有機(jī)氯農(nóng)藥（OCPs）和氯苯類化合物（CBs）是一類廣譜殺蟲劑，曾廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易分解，且具有生物累積性、環(huán)境難降解性以及對(duì)人體的致癌、致畸、致突變效應(yīng)，美國(guó)、歐盟、日本等對(duì)此類有機(jī)物做了法規(guī)要求，我國(guó)在1983年就停止使用這類農(nóng)藥（張莉等，2008）。地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T14848-93對(duì)滴滴涕和六六六進(jìn)行了限量規(guī)定，新修訂的地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T14848-2017在93版的基礎(chǔ)上又增加了三氯苯（總量）、六氯苯、七氯、林丹等有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物的限量規(guī)定?？梢?，有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物是地下水監(jiān)測(cè)中的重要指標(biāo)。

有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物作為地下水中經(jīng)常性監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，應(yīng)該開發(fā)一種簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、更適合批量測(cè)試的檢測(cè)方法。水中OCPs和CBs前處理方法主要有：固相萃取法，液液萃取法和固相微萃取等，固相萃取可以富集大體積水樣而降低方法的檢出限;液液萃取法具有耗時(shí)短富集效率較高的優(yōu)勢(shì)，特別適合大批量樣本多殘留組分的同時(shí)分析;固相微萃取對(duì)某些化合物的富集效率不高，且使用成本較高，其中前兩種方法的理論和應(yīng)用技術(shù)發(fā)展相對(duì)成熟。OCPs和CBs常用的檢測(cè)方法為GC-ECD法（EPA8081a，1996;EPA8082，1996;EPA608，1996;徐潔等，2014），此方法可以滿足農(nóng)藥殘留分析要求，但是，氣相色譜法單一通過(guò)保留時(shí)間定性的局限性、較窄的線性范圍以及高濃度樣品可能會(huì)污染ECD 檢測(cè)器等往往影響到測(cè)定結(jié)果的可靠性（郭琴等，2008）。GC-MS方法根據(jù)保留時(shí)間和特征離子碎片定性，克服了由于保留時(shí)間重疊而造成將雜質(zhì)峰誤判為目標(biāo)化合物的難點(diǎn)，近些年該方法測(cè)定水中OCPs和CBs逐漸成為主流（陳麗梅等，2011;俞是聃，2006）。

本文結(jié)合實(shí)際工作中樣品量大的特點(diǎn)，建立了液液萃取法-氣相色譜-質(zhì)譜法檢測(cè)地下水中OCPs和CBs的方法，該方法簡(jiǎn)便、快捷、適用范圍廣，可以滿足大批量地下水中有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物的測(cè)定要求。本方法已用于北京市地下水監(jiān)測(cè)中。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及試劑

（1）儀器設(shè)備

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（Agilent 7890B-5977B），氮吹濃縮儀（上海皓莊NDK200）。

（2） 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和試劑

34種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物混和標(biāo)準(zhǔn)溶液;替代物（四氯間二甲苯、十氯聯(lián)苯）標(biāo)準(zhǔn)溶液;內(nèi)標(biāo)物（氘代1，4-二氯苯、氘代菲、氘代屈）標(biāo)準(zhǔn)溶液。以上標(biāo)準(zhǔn)溶液均購(gòu)自美國(guó)Organic Standards Solutions International LLC）（o2si）公司。

正己烷（美國(guó)Fisher，農(nóng)殘級(jí)），甲醇（美國(guó)Fisher，農(nóng)殘級(jí)），空白試劑水（要求水中干擾物的濃度不得大于目標(biāo)化合物的檢測(cè)限），無(wú)水硫酸鈉和氯化鈉（分析純），鹽酸（優(yōu)級(jí)純）。

1.2 儀器條件

（1）HP-5ms UI色譜柱

色譜：進(jìn)樣口溫度為300℃;進(jìn)樣體積為1μL，不分流進(jìn)樣方式;色譜柱HP- 5ms UI （30m×0.25 mm×0.25μm）。升溫程序：50℃保持1 min，以20℃/min 升至150℃保持1 min，以6℃/min 升至300℃保持5 min。柱流速為1.0 mL/min，載氣為氦氣，輔助加熱器溫度為300℃。

質(zhì)譜：離子源為EI，離子源電子能量70 eV，質(zhì)量范圍：45～550amu，離子源溫度：280℃。四極桿溫度：150℃。數(shù)據(jù)采集模式：選擇離子掃描模式（SIM）。

（2）VF-1701ms UI色譜柱

色譜：進(jìn)樣口溫度為280℃;進(jìn)樣體積為1μL，不分流進(jìn)樣方式;色譜柱VF-1701ms UI （30 m×0.32 mm×0.25μm）。升溫程序：50℃保持1 min，以20℃/min 升至140℃保持0.5 min，以10℃/min 升至280℃保持5 min。柱流速為1.5 mL/min，載氣為氦氣，輔助加熱器溫度為280℃。

質(zhì)譜：離子源為EI，離子源電子能量70 eV，質(zhì)量范圍：45～550amu，離子源溫度：280℃。四極桿溫度：150℃。數(shù)據(jù)采集模式：選擇離子掃描模式（SIM）。

1.3 樣品采集與測(cè)定

（1）樣品采集

具有聚四氟乙烯襯墊的棕色螺口玻璃瓶采集樣品，采集量1000mL。樣品采集后立即用鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH<2，4℃下保存，7天內(nèi)完成萃取，40天內(nèi)完成分析。

（2）樣品測(cè)定

量取100mL水樣至分液漏斗中，加入20μL替代物標(biāo)準(zhǔn)溶液，混勻。加入10g氯化鈉，振蕩至完全溶解后，加入15mL正己烷，劇烈振蕩15min（注意放氣），靜置15min 分層;再重復(fù)萃取一次，合并萃取液經(jīng)無(wú)水硫酸鈉脫水后濃縮至小于1mL，加入10μL內(nèi)標(biāo)使用液，用正己烷定容至1mL，混勻，然后待測(cè)。注意要加入足量的無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行脫水，否則會(huì)導(dǎo)致化合物峰型拖尾，尤其早出峰的氯苯類化合物，影響目標(biāo)化合物的定量。

2 結(jié)果與討論

2.1 條件優(yōu)化

（1）鹽析劑用量

向5份100mL 的地下水水樣中分別加入0g、5g、10g、15g、20g 氯化鈉，進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著氯化鈉用量的增加，回收率在逐步提高，加入10g時(shí)達(dá)到峰值，之后有降低趨勢(shì)，分別為68.8%，75.5%，94.5%，90.3%，91.2%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在100mL 水樣中加入10g 氯化鈉時(shí)，各目標(biāo)化合物萃取效率最高。分析原因可能是由于在萃取體系中，加入一定量的電解質(zhì)，增加了基體溶液的離子強(qiáng)度，降低有機(jī)物在水中的溶解度，提高了有機(jī)溶劑的萃取效率，選擇氯化鈉可以破壞液體表面張力，更易使兩相分離。本實(shí)驗(yàn)選擇100mL水樣加入10g氯化鈉（表1）。

（2）色譜柱選擇

氣相色譜分離效果、分析時(shí)間及靈敏度主要受色譜柱影響，為了既能把待測(cè)組分完全分離，又能縮短分析時(shí)間，提高分析效率，本實(shí)驗(yàn)分別考察了HP-5 ms UI和VF-1701 msUI 兩種色譜柱對(duì)34種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物的分離效果，發(fā)現(xiàn)VF-1701 ms UI柱有更好的分離效果和更短的分離時(shí)間。兩種色譜柱升溫程序如下：

用選擇離子掃描模式對(duì)200μg/L的34種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，兩種毛細(xì)管色譜柱分離34種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物總離子流圖如下（圖1）。從分析時(shí)間看，VF-1701 ms UI色譜柱耗時(shí)25min，HP-5ms UI色譜柱耗時(shí)37min，使用VF-1701 ms UI色譜柱比HP-5ms UI色譜柱時(shí)間縮短近12min;從靈敏度看，同樣濃度的物質(zhì)，多數(shù)化合物通過(guò)VF-1701ms UI色譜柱分離得到的響應(yīng)值高于HP-5ms UI色譜柱分離后得到的響應(yīng)值。針對(duì)批量地下水樣品的檢測(cè)，VF-1701ms UI色譜柱提高了分析效率和靈敏度。

34 種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物中的1，2，4，5-四氯苯和1，2，3，5-四氯苯（圖2）、五氯硝基苯和氘代菲（圖3）、狄氏劑和p，p-DDE（圖4）在HP-5ms UI色譜柱上分離度不好，而VF-1701ms UI色譜柱能夠?qū)⑦@3組物質(zhì)很好地分離。兩種四氯苯為同分異構(gòu)體，定量定性離子完全相同，若無(wú)法分離會(huì)導(dǎo)致測(cè)定誤差，VF-1701ms UI色譜柱較好地解決了此問(wèn)題。該色譜柱由 14% 氰丙基/苯基和 86% PDMS 組成固定相，極性稍強(qiáng)，對(duì)于結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)有更好的分離度，而HP-5ms UI色譜柱極性較弱，實(shí)用性較廣，對(duì)于氯苯類和有機(jī)氯農(nóng)藥化合物的檢測(cè)來(lái)說(shuō)，VF-1701ms UI色譜柱更適合。

2.2 方法學(xué)考察

（1）線性考察

用正己烷配制濃度分別為20μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L、500μg/L、1000μg/L的34種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物混合標(biāo)準(zhǔn)系列，用HP-5ms UI和VF-1701ms UI兩種色譜柱分別做回歸曲線，結(jié)果見表2，VF-1701ms UI色譜柱所得曲線線性更好。

（2）方法檢出限，精密度和回收率

方法檢出限的測(cè)定：依據(jù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境監(jiān)測(cè) 分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 168-2010），本實(shí)驗(yàn)室測(cè)定了7個(gè)空白（去離子水），未檢出目標(biāo)物。依據(jù)《水質(zhì) 有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物的測(cè)定 氣相色譜質(zhì)譜法》（HJ 699-2014），得到最低預(yù)設(shè)檢出限為0.025μg/L。根據(jù)HJ 168-2010在7個(gè)空白去離子水（取樣量100mL）中加入了最低預(yù)設(shè)檢出限的5倍的34種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制成7個(gè)濃度為0.125μg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)液液萃取濃縮后平行測(cè)定7次，計(jì)算出34種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物的方法檢出限（取樣量100mL）（表3）。

依據(jù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ168-2010中方法檢出限的一般確定方法，根據(jù)公式

方法精密度和回收率的測(cè)定：在地下水樣品中分別加入低、高兩個(gè)濃度的34種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物的混和標(biāo)準(zhǔn)溶液，按試驗(yàn)方法平行測(cè)定7次，替代物四氯間二甲苯的平均回收率為82.3%，十氯聯(lián)苯的回收率為95.4%，34種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物的結(jié)果見表3。

（3）準(zhǔn)確度

測(cè)定了市購(gòu)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，編號(hào)為334809的甲醇中8種有機(jī)氯農(nóng)藥，結(jié)果見表4。

經(jīng)確認(rèn)：檢測(cè)8種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的含量均在其不確定度范圍內(nèi)，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.3 實(shí)際水樣的測(cè)定

按實(shí)驗(yàn)方法對(duì)北京市海淀區(qū)、房山區(qū)、通州區(qū)等多個(gè)地區(qū)的地下水樣品進(jìn)行測(cè)定，替代物四氯間二甲苯的回收率在80.3%～85.7%之間，十氯聯(lián)苯的回收率在93.1%～102.5%之間，三氯苯、四氯苯、五氯苯、六氯苯、五氯硝基苯、六六六、滴滴涕、七氯、艾氏劑、三氯殺螨醇、環(huán)氧七氯、氯丹、硫丹、狄氏劑、異狄氏劑醛、異狄氏劑酮、硫丹硫酸酯、甲氧滴滴涕等34種有機(jī)氯農(nóng)藥均未檢出。

3 結(jié)論

本文建立了利用液液萃取-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定水中34 種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物的方法，采用NIST標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)定性，內(nèi)標(biāo)法定量，優(yōu)化萃取條件：100mL地下水中加入10g氯化鈉，用30mL正己烷分兩次萃取，合并萃取液后用無(wú)水硫酸鈉脫水，選用VF1701ms UI色譜柱分離，質(zhì)譜檢測(cè)。結(jié)果表明，該法分析34種化合物僅用25min，方法檢出限為0.003～0.044μg/L，所得各組分的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2%～7.9%，平均回收率為70.2%～114%。本法耗時(shí)少、準(zhǔn)確度與精密度高，易于操作，滿足對(duì)地下水中34種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物測(cè)定的要求，更適合地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)中批量樣品的測(cè)試。

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