段立紅 王秀芝 齊翠翠

（新疆昌源水務(wù)科學(xué)研究院有限公司 新疆烏魯木齊 830000）

1 前言

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥的廣泛應(yīng)用，水資源的污染已成為尤為突出的環(huán)境問題，水體污染后長期存在，不可避免會被飲用或者間接食用，日積月累漸漸被人體吸收，當(dāng)這些除草劑或殺蟲劑在人體中積累到一定劑量，會對人體健康造成極大危害。針對這類突出問題，世界衛(wèi)生組織和主要發(fā)達(dá)國家早已制定了飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，與此同時，我國于2006年頒布和實施了生活飲用水衛(wèi)生新標(biāo)準(zhǔn)[1]，將毒理性指標(biāo)中有機(jī)化合物由原來的5項增至53項，其中，農(nóng)殘指標(biāo)占20項，這表明我國對水體中有機(jī)污染物的殘留問題高度重視，農(nóng)藥殘留的檢測技術(shù)需要不斷提升。

2，4-滴（2，4-D）、莠去津、甲萘威（又名西維因）和呋喃丹（又名克百威）是4種使用較為廣泛的傳統(tǒng)農(nóng)藥，均具有水溶性（特別是呋喃丹），在土壤中殘留時間相對較長，隨著地表徑流，易對地表水及其它飲用水的水源造成污染。在GB 3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[2]和GB 5750-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)中，2，4-滴、莠去津、甲萘威和呋喃丹的限量標(biāo)準(zhǔn)值分別為0.03 mg/L、0.002 mg/L、0.05 mg/L、0.007 mg/L。資料顯示，國內(nèi)外檢測這些農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)方法主要有氣相色譜法[3]、高效液相色譜法[4]和氣質(zhì)聯(lián)用法[5]等，其中國內(nèi)對2，4-滴的檢測主要采用柱前衍生氣相色譜法[6]，對呋喃丹的檢測主要采用柱后衍生液相色譜法[7]，對甲萘威和莠去津的檢測主要采用液相色譜法[8]，這些研究大多對4種農(nóng)藥進(jìn)行分別測定，水樣需預(yù)先進(jìn)行萃取濃縮且用量較大、操作較為繁瑣、所用溶劑及衍生試劑毒性大且成本高。故本文對此開展研究，以期建立一種能夠同時測定水中2，4-滴、莠去津、呋喃丹和甲萘威的方法。

2 材料與方法

2.1 儀器與設(shè)備

Waters AcQuity H-class超高效液相色譜儀（美國Waters公司）；BEH C18（2.1×100 mm×1.7μm）色譜柱（美國Waters公司）；Waters Xezo TQD三重四極桿質(zhì)譜儀（美國Waters公司）；電噴霧離子源ESI（美國Waters公司）；超純水制備系統(tǒng)（法國威立雅Flex）。

2.2 試劑

莠去津（Atrazine）、2，4-滴（2，4-D）、甲萘威（Carbaryl）、呋喃丹（Carbofuran）標(biāo)準(zhǔn)品100μg/mL（環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所）；甲醇（色譜純，F(xiàn)isher公司）；乙腈（色譜純，F(xiàn)isher公司）；甲酸（色譜純，Sigma公司）；無水硫酸鈉（分析純，天津致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司）；超純水（現(xiàn)制備）。

2.3 樣品前處理

取1 mL樣品，直接過0.22μm濾膜，置于樣品瓶中，待分析。

2.4 色譜條件

AcQuity H-class超高效液相色譜（BEH C18 2.1×100 mm×1.7μm色譜柱）；流速：0.3 mL/min；進(jìn)樣量：5μL；柱溫：30℃；流動相：A為乙腈，B為超純水（含0.1%甲酸）；梯度洗脫，洗脫條件見表1。

表1 梯度洗脫程序

2.5 質(zhì)譜條件

離子源：電噴霧離子源（ESI）；檢測方式：多反應(yīng)監(jiān)測（MRM），毛細(xì)管電壓2.8 KV；RF電壓：0.1 V；離子源溫度：120℃；錐孔反吹氣流量：50 L/h；脫溶劑氣溫度：380℃；脫溶劑氣流速：800 L/h；碰撞氣：氬氣；碰撞氣流量：0.20 mL/min，參數(shù)設(shè)置見表2。

表2 多反應(yīng)監(jiān)測的質(zhì)譜參數(shù)

3 結(jié)果與討論

3.1 色譜條件的選擇

為考慮色譜分離與質(zhì)譜條件的匹配程度，本文擬采用乙腈和超純水作為流動相，在超純水中加入0.1%的甲酸，以提高離子化效率。最初采用等度洗脫，在分離這4種目標(biāo)化合物時，發(fā)現(xiàn)甲萘威未能被檢出，且2，4-D峰形較寬、拖尾嚴(yán)重、響應(yīng)值較低，故采用梯度洗脫的方式。采用大比例超純水（含0.1%甲酸）使其保留，采用大比例乙腈洗脫改善峰形，并調(diào)整梯度洗脫速率曲線，以實現(xiàn)2，4-D、呋喃丹、莠去津和甲萘威4種極性不同化合物的分離。圖1為2，4-D、呋喃丹、莠去津和甲萘威濃度為50.0 ng/mL的總離子流圖，由此可見，各目標(biāo)化合物的峰形均較好，響應(yīng)值均較高，出峰時間均較快，單樣品分析時間均≤8 min。

3.2 質(zhì)譜條件的選擇

對MassLynx 4.0軟件中IntelliStart進(jìn)行質(zhì)譜設(shè)置（質(zhì)量分辨率、質(zhì)量校準(zhǔn)和離子源優(yōu)化），以及MRM數(shù)據(jù)采集方法進(jìn)行開發(fā)，在2，4-D、呋喃丹、甲萘威和莠去津定量離子與定性離子響應(yīng)達(dá)到最優(yōu)后，采用MS Scan和Daughter Scan模式對定量離子進(jìn)行手動優(yōu)化，其中主要修改參數(shù)中的cone（V）及collision（V），以調(diào)整離子豐度和響應(yīng)值，最終確定的質(zhì)譜參數(shù)見表2。圖2、圖3、圖4、圖5分別為濃度5.0 ng/mL時呋喃丹、2，4-D、莠去津和甲萘威的定量離子與定性離子圖。

3.3 校正曲線

準(zhǔn)確吸取莠去津、2，4-滴、呋喃丹和甲萘威的標(biāo)準(zhǔn)溶液各10μL，分別用乙腈定容至10mL容量瓶內(nèi)，搖勻后作為本試驗的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。再精密移取各標(biāo)準(zhǔn)儲備液適量體積配制成莠去津、呋喃丹、2，4-D和甲萘威濃度為5.00、10.0、20.0、30.0、50.0、100.0μg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液，按照3.2、3.3的分析條件測定，數(shù)據(jù)詳見表3。

表3 2，4-滴、呋喃丹、莠去津、甲萘威的線性范圍、回歸方程和相關(guān)系數(shù)

3.4 精密度和準(zhǔn)確度試驗

3.4.1 精密度和準(zhǔn)確度試驗

取自來水為實驗樣品，添加一定量的2，4-D、莠去津、呋喃丹、甲萘威按照上述方法進(jìn)行處理，低、中、高每個添加水平平行測定6次，結(jié)果見表4。

表4 在自來水中添加低、中、高三水平的精密度（n=6）

由表4可見，4種化合物的高、中、低水平RSD值均＜5%；4種化合物的加標(biāo)回收率在90.0%~110.0%之間；精密度和回收率均符合方法學(xué)要求。

3.4.2 準(zhǔn)確度試驗

精密移取適量體積的2，4-D、莠去津、呋喃丹和甲萘威有證標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制一定濃度，平行測定6次，結(jié)果見表5。

表5 在自來水中添加一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確度（n=6）

3.5 檢出限與定量限

目前，有關(guān)方法應(yīng)用論文涉及檢出限均按經(jīng)驗公式DL=C×N/（2×H）來計算，其中，C為溶液濃度，N為基線噪聲高，H為信號峰高，以3倍信噪比為檢出限，10倍信噪比為定量限。歷史數(shù)據(jù)表明通過信噪比計算檢出限準(zhǔn)確度欠佳，重復(fù)性差，且一次采集計算得到的結(jié)果可信度不高。因此，本文選擇水樣加標(biāo)的方式，重復(fù)進(jìn)樣7次，通過下述公式計算本方法的檢出限：

式中，MDL為方法檢出限，單位為μg/L；t為滿足一定的置信度下的值；n為測定次數(shù)；S為n次平行測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。當(dāng)n為7時，自由度為6，t為3.143。結(jié)果表明，2，4-D的檢出限為0.86μg/L，莠去津的檢出限為0.012μg/L，呋喃丹的檢出限為0.77μg/L，甲萘威的檢出限為0.92μg/L。如以4倍檢出限為測定下限，2，4-D、莠去津、呋喃丹和甲萘威的測定下限分別為3.44μg/L、0.048μg/L、3.08μg/L和3.68μg/L。

3.6 實測水樣

隨機(jī)抽取我市周邊水源水中的水作為試驗水樣，按照本文方法進(jìn)行分析檢測，結(jié)果均未檢出。圖5、圖6、圖7、圖8分別為2，4-D、莠去津、呋喃丹、甲萘威的子離子圖。

4 結(jié)論

本文研究建立了一種采用固相萃取-超高效液相色譜-質(zhì)譜法同時檢測水體中2，4-D、呋喃丹、莠去津和甲萘威的方法，與國家標(biāo)準(zhǔn)方法相比，該方法不僅操作簡便、安全準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好、靈敏度高、檢測范圍廣，且分析時間大大縮短，方法檢出限和測定下限均低于國家標(biāo)準(zhǔn)方法，適用于環(huán)境水體中的檢測，具有一定的實用價值。