丙烯酰胺、苯胺、联苯胺等26种有机污染物是《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)及《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)中严格控制的有机物指标。这些有机污染物在水环境中含量较低，短期内对人体的影响虽不明显，却可通过多种途径进入人体，并在人体内蓄积，进而引起生理机能失调、病理性改变及毒害作用，部分有机物更被列入我国水中优先控制污染物黑名单。有机污染物的传统分析方法包括气相色谱、气质联用法、液相色谱法等。这些方法灵敏度低，前处理过程复杂，分析时间长，试剂使用量大，环境友好性差。
近年来，也有超高效液相色谱-串联质谱法应用于地表水中痕量有机污染物的分析。今基于超高效液相色谱对复杂样品的高分离能力和串联质谱的高通量、高灵敏度，且能够提供结构信息的特点，建立直接进样同时测定26种有机污染物的方法，并将该方法用于地表水样监测，结果令人满意。
一、试验
1.1 主要仪器与试剂
TSQQuantiva型串联四极杆质谱仪，配备Ultra3000型超高效液相色谱仪，美国ThermoFisher公司，WatersAcquityUPLCHSST3型液相色谱柱(100mm×2.1mm×3μm)，美国Waters公司，SyncronisHILIC型液相色谱柱(100mm×2.1mm×3μm)，美国ThermoFisher公司，HypersilGolden柱(50mm×2.1mm×1.9μm)，美国ThermoFish-er公司。
100mg/L的7种有机磷农药混合标准溶液，包括乐果、敌敌畏、敌百虫、内吸磷、马拉硫磷、对硫磷、甲基对硫磷，100mg/L~1000mg/L的其余19种化合物单标，包括丙烯酰胺、苯胺、联苯胺、吡啶、灭草松、呋喃丹、甲萘威、阿特拉津、溴氰菊酯、2，4-滴、毒死蜱、微囊藻毒素-LR(MC-LR)、微囊藻毒素-RR(MC-RR)、2，4-二硝基甲苯、2，4，6-三硝基甲苯、2，4-二氯酚、2，4，6-三氯酚、五氯酚、苦味酸，美国AccuStandard公司，甲醇和乙腈(色谱纯)，德国Merck公司，氨水(色谱纯)，阿拉丁有限公司，醋酸铵(色谱纯)，阿拉丁有限公司，试验用水为市售娃哈哈纯净水。混合标准溶液配制：以甲醇-水溶液(体积比为1∶9)作为溶剂，逐级稀释各标准溶液配制26种目标化合物的混合标准使用溶液。
1.2 样品采集与保存
用硬质棕色磨口玻璃瓶采集样品，样品充满采样瓶。调节样品pH值为4~5。样品采集后于4℃下避光保存，24h内分析完毕。分析前使用孔径为0.22μm的疏水性聚四氟乙烯滤膜过滤。
1.3 仪器条件
色谱：色谱柱流量0.4mL/min，流动相A是体积分数为0.01%的氨水溶液-乙酸铵(0.5mmol/L)缓冲溶液，pH值为9.30，流动相B是甲醇，进样体积5μL，柱温35℃。采用梯度洗脱：0~0.5min，φ(A)为90%，0.5min~4.0min，φ(A)为90%→5%，4.01min~6.0min，φ(A)为5%，6.01min~8.0min，φ(A)为90%。
质谱：电喷雾电离源(ESI)，多反应监测(MRM)模式，正、负离子扫描的喷雾电压分别为3200V、2800V，气化温度300℃，鞘气流量10.5L/min，辅助气流量30.3L/min，离子传输管温度350℃，碰撞气体(Ar)2.0×10-6kPa。
二、结果与讨论
2.1 色谱条件优化
分别考察26种化合物在T3柱、HypersilGolden柱和SyncronisHILIC柱3种色谱柱上的响应情况。就大多数化合物来看柱效最高的是Syn￣cronisHILIC柱，最低的是HypersilGolden柱。不过，SyncronisHILIC柱上吡啶峰强烈展宽，溴氰菊酯、微囊藻毒素-LR出现裂峰。在T3柱上这3种化合物的色谱行为均优于SyncronisHILIC柱，同时考虑到T3柱适合高水相比例样品的分析，故最终选择T3柱作为分析柱。
使用甲醇-甲酸水溶液作为流动相时，联苯胺无保留，2，4-二硝基甲苯、2，4，6-三硝基甲苯和甲基对硫磷的响应极低。使用甲醇-氨水溶液作为流动相时，联苯胺的色谱峰尖锐，且除吡啶和苯胺两种化合物外，其余化合物的响应均优于甲酸水溶液作为流动相时的情况。乙腈作为流动相时，大多数有机物的离子化效率明显降低，保留时间提前。不同氨水浓度(体积分数分别为0.005%、0.01%、0.05%)作为流动相时，各目标化合物的响应也有明显不同。结果表明，当氨水体积分数为0.01%时，目标化合物的响应最高。以甲醇-体积分数为0.01%氨水作为流动相分析实际水样加标样时发现，灭草松、苦味酸的出峰时间拖后于标准样品的出峰时间。向氨水溶液流动相中加入乙酸铵可以解决出峰时间不匹配的问题。经多次试验比对，最终选择体积分数为0.01%的氨水溶液-0.5mmol/L乙酸铵缓冲溶液和甲醇作为流动相。
分别考察了流量为0.2mL/min、0.3mL/min和0.4mL/min时各化合物的响应情况。结果表明，虽然低流量时目标化合物的响应值较高，但随着流量的增加目标化合物峰宽变窄，峰形变尖锐，信噪比升高，最终选择0.4mL/min作为实际分析流量。
2.2 质谱条件优化
分别对各个化合物进行质谱参数的优化，结果见表1。100μg/L的26种化合物标准溶液多反应监测色谱峰见图1(a)(b)。
2.3 滤膜的选择
分别考察了孔径为0.22μm的聚醚砜、尼龙、疏水聚四氟乙烯、亲水聚四氟乙烯、疏水玻璃纤维、亲水玻璃纤维和纤维素酯7种滤膜的适用性。尼龙和聚醚砜滤膜效果较差，部分化合物回收率低于10.0%，有的甚至完全未检出。经亲水聚四氟乙烯、疏水玻璃纤维、亲水玻璃纤维滤膜及纤维素酯滤膜过滤后甲基对硫磷、毒死蜱(<30.0%)和溴氰菊酯(<10.0%)的回收率不能满足质量控制的要求。经疏水性聚四氟乙烯滤膜过滤后，各目标化合物回收率均可以满足质量控制的要求，其中溴氰菊酯和毒死蜱的回收率分别在60.0%和90.0%以上，其他化合物的回收率为75.0%~115%。故选用疏水性聚四氟乙烯滤膜作为样品过滤膜。
2.4 水样
pH值对目标化合物测定的影响使用纯水制备7份20μg/L的标准溶液，用盐酸和氨水调节pH值分别为4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0和10.0，分别考察pH值对水样中目标化合物测定的影响。结果表明，大部分目标化合物对pH值的变化不敏感，然而呋喃丹、溴氰菊酯、马拉硫磷、敌百虫、敌敌畏、甲萘威、MC-RR及MC-LR随着pH值的变化响应值明显不同。当水样pH值升高到9.0、10.0时，敌百虫、甲萘威、马拉硫磷、溴氰菊酯、呋喃丹的回收率都有不同程度的降低，当pH值为10.0时敌百虫、甲萘威、马拉硫磷的回收率只有0.5%、26.3%和46.9%，MC-LR及MC-RR的回收率在pH值超过5.0后有所升高，当pH值为10.0时其回收率分别达到148%和179%。这可能是由于氨水加入样品中，增加了微囊藻毒素的离子化效率，提高了微囊藻毒素的响应。敌敌畏回收率的升高与敌百虫回收率的降低密切相关，当pH值为10.0时敌敌畏的回收率达到140%，这可能是因为敌百虫在碱性条件下会迅速转化为敌敌畏，使水样中敌敌畏的浓度升高，回收率增大。故试验时应将水样的pH值调至4.0~5.0。
2.5 方法检出限
配制各质量浓度梯度的目标物标准溶液，在1.3条件下测定，结果见表1。由表1可知，在各自的线性范围内，目标化合物均具有良好的线性关系，相关系数>0.995。按照公式MDL=S×t(n-1，0.99)计算方法检出限，碱性流动相时26种化合物的检出限为0.003μg/L~1.0μg/L，均低于标准限值要求。以4倍检出限作为测定下限，26种化合物的测定下限为0.012μg/L~4.0μg/L。与碱性流动相相比，苯胺和吡啶在酸性流动相条件下检出限分别为0.008μg/L、0.007μg/L。
2.6 精密度与准确度
用上述方法测定地表水，除阿特拉津(测定值为0.074μg/L)外，其余目标物均为未检出。在各目标化合物线性范围内选择低、中、高3个质量浓度水平加标回收试验，平行试验6次。结果表明，各目标化合物的加标平均回收率为79.0%~120%，样品间测定结果的RSD均<15%。说明方法的精密度与准确度良好。
三、结语
通过优化色谱质谱条件、选择滤膜、调节水样pH值，建立了直接进样，同时、快速地分析地表水中26种有机污染物的方法。该方法简化了样品的前处理过程，减少了试剂使用量，提高了分析的灵敏度，26种化合物的检出限均低于标准限值的要求，精密度和准确度满足质量控制的要求。该方法的应用减少了对实际样品的扰动，提高了监测效率，在地表水监测中具有良好的适用性。( >
如需要产品及技术服务，请拨打服务热线：13659219533
选择陕西博泰达水处理科技有限公司，你永远值得信赖的产品！
了解更多，请点击www.botaida.com
