丙烯酰胺、苯胺、聯苯胺等26種有機污染物是《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)及《生活飲用水衛生標準》(GB5749—2006)中嚴格控制的有機物指標。這些有機污染物在水環境中含量較低，短期內對人體的影響雖不明顯，卻可通過多種途徑進入人體，并在人體內蓄積，進而引起生理機能失調、病理性改變及毒害作用，部分有機物更被列入我國水中優先控制污染物黑名單。有機污染物的傳統分析方法包括氣相色譜、氣質聯用法、液相色譜法等。這些方法靈敏度低，前處理過程復雜，分析時間長，試劑使用量大，環境友好性差。
近年來，也有超高效液相色譜-串聯質譜法應用于地表水中痕量有機污染物的分析。今基于超高效液相色譜對復雜樣品的高分離能力和串聯質譜的高通量、高靈敏度，且能夠提供結構信息的特點，建立直接進樣同時測定26種有機污染物的方法，并將該方法用于地表水樣監測，結果令人滿意。
一、試驗
1.1 主要儀器與試劑
TSQQuantiva型串聯四極桿質譜儀，配備Ultra3000型超高效液相色譜儀，美國ThermoFisher公司，WatersAcquityUPLCHSST3型液相色譜柱(100mm×2.1mm×3μm)，美國Waters公司，SyncronisHILIC型液相色譜柱(100mm×2.1mm×3μm)，美國ThermoFisher公司，HypersilGolden柱(50mm×2.1mm×1.9μm)，美國ThermoFish-er公司。
100mg/L的7種有機磷農藥混合標準溶液，包括樂果、敵敵畏、敵百蟲、內吸磷、馬拉硫磷、對硫磷、甲基對硫磷，100mg/L~1000mg/L的其余19種化合物單標，包括丙烯酰胺、苯胺、聯苯胺、吡啶、滅草松、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，美國AccuStandard公司，甲醇和乙腈(色譜純)，德國Merck公司，氨水(色譜純)，阿拉丁有限公司，醋酸銨(色譜純)，阿拉丁有限公司，試驗用水為市售娃哈哈純凈水。混合標準溶液配制：以甲醇-水溶液(體積比為1∶9)作為溶劑，逐級稀釋各標準溶液配制26種目標化合物的混合標準使用溶液。
1.2 樣品采集與保存
用硬質棕色磨口玻璃瓶采集樣品，樣品充滿采樣瓶。調節樣品pH值為4~5。樣品采集后于4℃下避光保存，24h內分析完畢。分析前使用孔徑為0.22μm的疏水性聚四氟乙烯濾膜過濾。
1.3 儀器條件
色譜：色譜柱流量0.4mL/min，流動相A是體積分數為0.01%的氨水溶液-乙酸銨(0.5mmol/L)緩沖溶液，pH值為9.30，流動相B是甲醇，進樣體積5μL，柱溫35℃。采用梯度洗脫：0~0.5min，φ(A)為90%，0.5min~4.0min，φ(A)為90%→5%，4.01min~6.0min，φ(A)為5%，6.01min~8.0min，φ(A)為90%。
質譜：電噴霧電離源(ESI)，多反應監測(MRM)模式，正、負離子掃描的噴霧電壓分別為3200V、2800V，氣化溫度300℃，鞘氣流量10.5L/min，輔助氣流量30.3L/min，離子傳輸管溫度350℃，碰撞氣體(Ar)2.0×10-6kPa。
二、結果與討論
2.1 色譜條件優化
分別考察26種化合物在T3柱、HypersilGolden柱和SyncronisHILIC柱3種色譜柱上的響應情況。就大多數化合物來看柱效最高的是Syn￣cronisHILIC柱，最低的是HypersilGolden柱。不過，SyncronisHILIC柱上吡啶峰強烈展寬，溴氰菊酯、微囊藻毒素-LR出現裂峰。在T3柱上這3種化合物的色譜行為均優于SyncronisHILIC柱，同時考慮到T3柱適合高水相比例樣品的分析，故最終選擇T3柱作為分析柱。
使用甲醇-甲酸水溶液作為流動相時，聯苯胺無保留，2，4-二硝基甲苯、2，4，6-三硝基甲苯和甲基對硫磷的響應極低。使用甲醇-氨水溶液作為流動相時，聯苯胺的色譜峰尖銳，且除吡啶和苯胺兩種化合物外，其余化合物的響應均優于甲酸水溶液作為流動相時的情況。乙腈作為流動相時，大多數有機物的離子化效率明顯降低，保留時間提前。不同氨水濃度(體積分數分別為0.005%、0.01%、0.05%)作為流動相時，各目標化合物的響應也有明顯不同。結果表明，當氨水體積分數為0.01%時，目標化合物的響應最高。以甲醇-體積分數為0.01%氨水作為流動相分析實際水樣加標樣時發現，滅草松、苦味酸的出峰時間拖后于標準樣品的出峰時間。向氨水溶液流動相中加入乙酸銨可以解決出峰時間不匹配的問題。經多次試驗比對，最終選擇體積分數為0.01%的氨水溶液-0.5mmol/L乙酸銨緩沖溶液和甲醇作為流動相。
分別考察了流量為0.2mL/min、0.3mL/min和0.4mL/min時各化合物的響應情況。結果表明，雖然低流量時目標化合物的響應值較高，但隨著流量的增加目標化合物峰寬變窄，峰形變尖銳，信噪比升高，最終選擇0.4mL/min作為實際分析流量。
2.2 質譜條件優化
分別對各個化合物進行質譜參數的優化，結果見表1。100μg/L的26種化合物標準溶液多反應監測色譜峰見圖1(a)(b)。
2.3 濾膜的選擇
分別考察了孔徑為0.22μm的聚醚砜、尼龍、疏水聚四氟乙烯、親水聚四氟乙烯、疏水玻璃纖維、親水玻璃纖維和纖維素酯7種濾膜的適用性。尼龍和聚醚砜濾膜效果較差，部分化合物回收率低于10.0%，有的甚至完全未檢出。經親水聚四氟乙烯、疏水玻璃纖維、親水玻璃纖維濾膜及纖維素酯濾膜過濾后甲基對硫磷、毒死蜱(<30.0%)和溴氰菊酯(<10.0%)的回收率不能滿足質量控制的要求。經疏水性聚四氟乙烯濾膜過濾后，各目標化合物回收率均可以滿足質量控制的要求，其中溴氰菊酯和毒死蜱的回收率分別在60.0%和90.0%以上，其他化合物的回收率為75.0%~115%。故選用疏水性聚四氟乙烯濾膜作為樣品過濾膜。
2.4 水樣
pH值對目標化合物測定的影響使用純水制備7份20μg/L的標準溶液，用鹽酸和氨水調節pH值分別為4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0和10.0，分別考察pH值對水樣中目標化合物測定的影響。結果表明，大部分目標化合物對pH值的變化不敏感，然而呋喃丹、溴氰菊酯、馬拉硫磷、敵百蟲、敵敵畏、甲萘威、MC-RR及MC-LR隨著pH值的變化響應值明顯不同。當水樣pH值升高到9.0、10.0時，敵百蟲、甲萘威、馬拉硫磷、溴氰菊酯、呋喃丹的回收率都有不同程度的降低，當pH值為10.0時敵百蟲、甲萘威、馬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值超過5.0后有所升高，當pH值為10.0時其回收率分別達到148%和179%。這可能是由于氨水加入樣品中，增加了微囊藻毒素的離子化效率，提高了微囊藻毒素的響應。敵敵畏回收率的升高與敵百蟲回收率的降低密切相關，當pH值為10.0時敵敵畏的回收率達到140%，這可能是因為敵百蟲在堿性條件下會迅速轉化為敵敵畏，使水樣中敵敵畏的濃度升高，回收率增大。故試驗時應將水樣的pH值調至4.0~5.0。
2.5 方法檢出限
配制各質量濃度梯度的目標物標準溶液，在1.3條件下測定，結果見表1。由表1可知，在各自的線性范圍內，目標化合物均具有良好的線性關系，相關系數>0.995。按照公式MDL=S×t(n-1，0.99)計算方法檢出限，堿性流動相時26種化合物的檢出限為0.003μg/L~1.0μg/L，均低于標準限值要求。以4倍檢出限作為測定下限，26種化合物的測定下限為0.012μg/L~4.0μg/L。與堿性流動相相比，苯胺和吡啶在酸性流動相條件下檢出限分別為0.008μg/L、0.007μg/L。
2.6 精密度與準確度
用上述方法測定地表水，除阿特拉津(測定值為0.074μg/L)外，其余目標物均為未檢出。在各目標化合物線性范圍內選擇低、中、高3個質量濃度水平加標回收試驗，平行試驗6次。結果表明，各目標化合物的加標平均回收率為79.0%~120%，樣品間測定結果的RSD均<15%。說明方法的精密度與準確度良好。
三、結語
通過優化色譜質譜條件、選擇濾膜、調節水樣pH值，建立了直接進樣，同時、快速地分析地表水中26種有機污染物的方法。該方法簡化了樣品的前處理過程，減少了試劑使用量，提高了分析的靈敏度，26種化合物的檢出限均低于標準限值的要求，精密度和準確度滿足質量控制的要求。該方法的應用減少了對實際樣品的擾動，提高了監測效率，在地表水監測中具有良好的適用性。(來源：蘇州工業園區環境監測站)
