高效液相色谱-质谱法测定地下水中农药残留

崔景光，宋银燕，杨晓倩

（江苏省水文水资源勘测局徐州分局，江苏省徐州市221018）

摘要：有机农药在自然水体中常被检出，检出种类多且含量水平低，中华人民共和国国家标准-地下水质量标准（GB/T 14848-2017）中对多种有机农药有非常明确的指标要求，为了实现快速、高效、准确的测定地下水中2，4-滴、涕灭威、克百威的含量，研究开发了使用高效液相色谱质谱法对地下水的测定。水样经过浓缩提取、净化，采用C18反相高效液相色谱柱（2.6μm,100*2.1mm），以0.2%甲酸水-甲醇作为流动相进行梯度洗脱，质谱智能化分时间段-多反应选择离子监测（MRM）模式进行检测。检测结果显示，检测项目线性相关系数合格（R>0.995），检出限符合检测要求，精密度、准确度良好，加标回收率高。与传统方法相比，此方法更加简单、快速、精确、环保。

关键词：高效液相色谱-质谱法；地下水；有机农药

目前我国对有机农药的使用要求越来越严格、规范，鼓励使用效率高、降解速度快、低毒、环保的药物，取缔了许多毒性强、危险性大的试剂。不可避免的是，在药物的使用过程中，或者是在残余药物的处置中，依然有很多药物流入了自然水体中，危害了河湖及地下水的健康状况，对人类的用水健康造成了一定影响。

近几年，我国对地下水资源的管理与保护越来越重视，地下水的质量检测成为一个十分重要的话题。中华人民共和国国家标准地下水质量标准对部分农药的检测有明确的指标要求，其中就有涕灭威、克百威、2，4-滴。

农药类药物常用的检测方法有效液相色谱法、气相色谱法、效液相色谱质谱法、气相色谱质谱法。其中液相色谱质谱法前处理过程简单快捷，检测速度快，专属性强，灵敏度高，不仅对地下水的痕量分析有较好的辨识度，应对突发性应急污染事件也有较好的解决办法。

1 实验部分

1.1 仪器、试剂与材料

1.超高效液相色谱-三重四级杆质谱联用仪（SCI-EX Triple Quad 6500，美国Sciex公司）；

2.C18反相高效液相色谱柱（2.6μm,100*2.1mm）；

3.微量注射器；

4.0.2μm微孔滤膜；

5.甲醇：色谱纯；

6.乙腈：色谱纯；

7.乙酸：优级纯；

8.0.2%甲酸水  移取2ml甲酸

9.无水硫酸钠：优级纯；

10.2,4-滴  农业部环境保护科研监测所（GSB 05-2654-2010  202202） 100μg/mL；

11. 涕灭威  农业部环境保护科研监测所（GSB 05-1989-2016  202202）100μg/mL；

12. 克百威  农业部环境保护科研监测所（GSB 05-2300-2016  202202）100μg/mL；

13.纯水  实验用水为新制备的纯水。

1.2 溶液配制

各量取100μL2,4-滴、涕灭威、克百威标准溶液于10mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，配制成1000μg/L的储备液。混合标准溶液避光4℃保存，保质期一个月。

1.3 样品

1.3.1 样品采集与保存。按照HJ/T 91和HJ/T 164 的相关要求进行水样的采集与保存。

用预先洗涤干净并干燥的磨口棕色玻璃瓶（500mL）采集水样，采样瓶需完全注满不留气泡。样品4℃以下冷藏避光保存。应在7天内完成分析。

1.3.2 提取。准确移取100mL原水样转移至250分液漏斗中，取20mL乙腈，倒入分液漏斗中，手工振摇约5min（注意放气），静置30分钟，先将水相放入一干净干燥的烧杯中，再将有机相转移至浓缩瓶中，使用烘干过的无水硫酸钠干燥，再将水相倒回分液漏斗中。以同样步骤再萃取一次，合并有机相。在40℃水浴下浓缩至2mL待净化。

1.3.3 净化。提取液在40℃水浴下浓缩至约0.5mL，于35℃下氮气吹干，用1mL甲醇定容，经过0.2μm微孔滤膜过滤，供液相色谱-质谱仪分析。

1.4 分析条件

1.4.1 色谱条件

色谱柱：Kinetex-C18,2.6μm，100*2.1mm，美国菲罗门公司；

柱温：40℃；

流速：0.4 mL/min；

进样量：5μL；

流动相A：0.2%甲酸水，流动相B：纯甲醇，梯度洗脱程序见表1。

 表1.1  液相色谱梯度洗脱程序

1.4.2 质谱条件

离子源：电喷雾离子源（ESI）,正/负离子模式；

监测方式：多反应监测（MRM）；

离子化电压：4000V；

离子源温度：350℃；

雾化气压力：0.28*105Pa（50psi）；

表1.2  化合物的质谱参数

1.5 检测分析

1.5.1 仪器调谐。按照仪器使用说明书在规定时间和频次内对液相色谱质谱仪进行质量数和分辨率校准，质谱峰半峰宽在0.6Da~0.9Da之间，仪器质量数偏移在±0.5Da之内。

1.5.2 定性分析。按照质谱条件中给的母离子和子离子进行监测，如果检出的色谱峰的保留时间与标准样品相一致，并且在扣除背景后的样品质谱图中，所选择的的离子均出现，而且所选择的离子丰度比与标准样品的离子丰度比相一致(见表1.3)，则可判定样品中存在这种农药或相关化学品。

表1.3 相对离子丰度的最大允许偏差

1.5.3 定量分析。采用外标-校准曲线法定量测定。取一定量的混合储备液，用甲醇稀释，配制5个浓度点的标准系列，标准溶液中2,4-滴、涕灭威、克百威的质量浓度均为1μg/L、10μg/L、20μg/L、50μg/L、80μg/L，混匀后待测。

由低浓度到高浓度依次进样，以标准系列溶液中目标组分的浓度为横坐标，以其对应的峰面积为纵坐标，建立标准曲线。

1.5.4 试样测定。取待测试样，按照与校准曲线相同的仪器分析条件进行测定。当水样浓度超出标准曲线线性范围时，应重新取样、适当稀释，重新制备样品测定。

按与试样测定相同的条件进行空白试样、平行试样、加标回收样品、标准样品的测定。

1.5.5 结果计算。样品中目标化合物的质量浓度按照公式（3）计算：

式中：ρ_i——样品中目标化合物i的质量浓度，μg/L；

ρ_I——从标准曲线上计算得到的试样中目标化合物i的质量浓度，μg/L；

V₁——萃取溶剂体积；

V——水样取样体积；

D——水样稀释倍数。

测定结果小数点后位数与方法检出限一致，最多保留3位有效数字。

2 结果与讨论

2.1 线性结果

由低浓度到高浓度依次对标准系列溶液进样分析，以标准系列溶液中目标组分的浓度（μg/L）为横坐标X，以其对应的峰面积为纵坐标Y，绘制标准曲线。实验结果显示，涕灭威、克百威、滴在各自的线性范围内线性良好，线性系数>0.995，满足方法要求。

2.2 检出限的测定

根据《合格评定 化学分析方法确认和验证指南 GB/T 27417-2017》，法检出限可以按照3倍信噪比计算，即当样品组分的响应值等于基线噪声的3倍时，该样品的浓度就被作为最小检出限。

DL =3Nc/h              

式中：N-基线噪声；

h－样品相应的峰高；

c－样品相应的浓度；

涕灭威、克百威、2,4-滴的检出限分别为0.4318μg/L，0.0004μg/L，0.002μg/L，均满足检测要求。

2.3 精密度测试

根据《环境监测 分析方法标准制修订技术导则》（HJ 168-2010），按照样品分析的全部步骤，对地下水水样加标测定涕灭威、克百威、2，4-滴，高低浓度样品分别各进行6次平行测定，计算低浓度及高浓度样品平行测定的相对标准偏差。

本次测试，地下水水样加标涕灭威、克百威、2，4-滴低浓度检测平均相对标准偏差为4.85%、0.77%、3.41%，高浓度试样检测平均相对标准偏差为1.14%、0.52%、1.22%；均满足检测要求。

2.4 准确度测试

利用标准物质于地下水中配置涕灭威、克百威、2，4-滴高低浓度质控点，按照样品分析的全部步骤，分别进行6次平行测定。

结果显示，涕灭威，克百威，2,4-滴低浓度检测平均相对误差为2.3%、3.3%、6.0%，高浓度试样检测平均相对误差为0.96%、0.6%、5.0%；均满足检测要求。

2.5 回收率测试

对地下水实际水样进行涕灭威，克百威，2，4-滴三次加标测试。结果显示，涕灭威地下水加标回收率为95.1%~105.5%；克百威地下水加标回收率为97.4%~106.7%； 2,4-滴地下水加标回收率为98.5%~103.7%。满足测试要求。

2.6 实际水样的测定

用该方法测定徐州市张集（潜）地下水、汉画像石馆（岩）地下水、丁楼水源地地下水实际水样，涕灭威，克百威，2，4-滴均为检出。

3 结论

本文通过超高效液相色谱-三重四级杆质谱法测定地下水中2，4-滴、涕灭威、克百威，此方法检出限低，有较好的准确度和精密度，样品的加标回收率高，实验进程快，省时省力，该方法可作为检测地下水相关农药指标的有效方法。

作者简介：崔景光（1989年），男，江苏省徐州市，学士学位，助理工程师，监测分析工程师，在江苏省水环境监测中心徐州分中心做水质监测工作，主要负责液相色谱仪、液相色谱质谱仪的运行及维护。地址：徐州市云龙区中茵广场5号楼431室,电话：15150015310,邮箱：421663780@qq.com