姚宏武

（國家城市供水水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)西安監(jiān)測站 陜西 西安 710082）

1 前言

甲萘威（又稱西維因）作為一種殺蟲劑用途廣泛，是一種廣譜高效低毒殺蟲劑，可用于水果、蔬菜、棉花、煙草等多種經(jīng)濟(jì)作物，甲萘威具有觸殺及胃毒作用，能對人體免疫系統(tǒng)造成危害。作為農(nóng)藥它很有可能隨著雨水進(jìn)入地表徑流，以此水體作為飲用水水源就存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，因此對其監(jiān)測十分必要。

目前，我國地表水和生活飲用水中甲萘威的檢測手段中，國家標(biāo)準(zhǔn)方法為高壓液相色譜法和分光光度法。當(dāng)水樣中甲萘威的濃度小于0.75mg/L時(shí)，高壓液相色譜法需要對樣品使用二氯甲烷溶劑進(jìn)行多次萃取濃縮，然后進(jìn)行分析測定，實(shí)驗(yàn)過程中揮發(fā)在空氣中的二氯甲烷對操作者身體危害較大，并且隨之產(chǎn)生了大量的有機(jī)廢液。還有就是分光光度法，采用此法時(shí)，水樣中余氯對測定有干擾，水樣中甲萘威先要在堿性條件下水解成為1-萘酚，然后在酸性條件下，1-萘酚與對硝基氟硼化重氮鹽進(jìn)行偶合反應(yīng)生成橙色化合物，用分光光度法測定，分析過程復(fù)雜，分析步驟冗長，若水樣中甲萘威的濃度小于0.1mg/L，需先對水樣進(jìn)行萃取濃縮（萃取濃縮過程和高壓液相色譜法相同），然后進(jìn)行分析測定。這兩種方法都需要對水樣進(jìn)行萃取濃縮處理，實(shí)驗(yàn)過程中會產(chǎn)生大量有機(jī)廢液，而且實(shí)驗(yàn)過程中使用大量的有機(jī)試劑會對操作人員身體健康造成危害，同時(shí)檢測過程復(fù)雜、步驟繁多、檢出限高。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，分析儀器科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)分析方法包括一些國家標(biāo)準(zhǔn)參考方法已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前分析領(lǐng)域?qū)Π踩⒏咝?、?zhǔn)確、環(huán)保等諸多方面提出的新要求，傳統(tǒng)分析方法的弊端日益明顯。本文采用超高壓液相色譜—質(zhì)譜法測定水樣中甲萘威，采用對水樣進(jìn)行膜過濾后直接進(jìn)樣的方式，需要的樣品體積小，而且超高壓液相色譜—質(zhì)譜儀器分析過程產(chǎn)生的有機(jī)廢液十分少，為普通液相色譜儀的1/10到1/5，分析速度快，分析所用時(shí)間為普通液相色譜儀的1/5到1/3。所有這些，較好地解決了傳統(tǒng)分析方法所面臨的問題，具有檢出限低、有機(jī)試劑用量少、分析時(shí)間短的優(yōu)勢。加之，質(zhì)譜分析是以物質(zhì)的z/m為基礎(chǔ)，通過檢測未知物的特征碎片離子進(jìn)行定性、定量分析。傳統(tǒng)高壓液相色譜法是通過對目標(biāo)組分在系統(tǒng)中的保留時(shí)間和國家標(biāo)準(zhǔn)樣品在系統(tǒng)中的保留時(shí)間做對比，來進(jìn)行定性、定量分析，當(dāng)樣品中有未知組分和目標(biāo)組分出現(xiàn)共流出現(xiàn)象時(shí)，會出現(xiàn)假陽性檢測結(jié)果，而當(dāng)未知樣品中目標(biāo)組分的保留時(shí)間由于種種原因提前或者推后時(shí)，由于色譜缺乏進(jìn)一步的確認(rèn)手段往往會出現(xiàn)假陰性的檢測結(jié)果。質(zhì)譜分析很大程度上避免了假陽性或假陰性檢測結(jié)果的出現(xiàn)，因此，采用超高壓液相色譜—質(zhì)譜法對水樣中有機(jī)物進(jìn)行測定逐漸被廣泛認(rèn)可，正在成為分析領(lǐng)域研究的熱門方向。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器和試劑

超高壓液相色譜-質(zhì)譜儀（UPLC-MS）： 美 國 Waters Aquity UPLC+TQD液質(zhì)聯(lián)用儀；超聲波清洗機(jī)；注射器（10mL）；內(nèi)嵌0.22μm濾膜的過濾頭；棕色進(jìn)樣小瓶及蓋（2mL）；移液槍：1mL一支、100μL一支；溶劑過濾裝置；99.99%高純氮?dú)狻?/p>

試劑：乙腈（進(jìn)口Fisher農(nóng)藥殘留級試劑）；甲酸；純水（經(jīng)0.22μm濾膜過濾后使用）

標(biāo)準(zhǔn)樣品：甲萘威標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（濃度100μg/mL）。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 樣品采集與保存

水龍頭采樣應(yīng)先打開水龍頭排水少頃，以保證采集的樣品具有代表性。用玻璃磨口瓶采集樣品，如不能馬上分析，需將樣品放入4℃冰柜中保存。

2.2.2 樣品前處理

用樣品清洗注射器2～3次，然后吸取5mL樣品，經(jīng)0.22μm濾膜過濾頭過濾后置入2mL進(jìn)樣小瓶中待測。

2.2.3 色譜條件

（1）色譜柱參數(shù)。Waters ACQUITY BEHC18,2.1x100mm,1.7μm；色譜柱溫度（Column temperature）20℃。

（2）流動相。A—0.1%的甲酸水溶液；B—乙腈。

（3）流動相梯度。0～3.0min，流動相流速：0.3mL/min，A∶B=80∶20；3.0min～4.0min，流動 相 流 速 ：0.3mL/min，A ∶B=50 ∶50；4.0min～4.5min，流動相流速：0.3mL/min，A∶B=0∶100；4.5min以后，流動相流速：0.3mL/min，A∶B=80∶20；

（4）樣品管理裝置。樣品室溫度：20℃；進(jìn)樣體積：5μL；進(jìn)樣方式：滿環(huán)進(jìn)樣（Full loop）；進(jìn)樣針溶劑清洗體積：200μL；進(jìn)樣針溶劑清洗次數(shù)：3；強(qiáng)洗溶劑乙腈+水=9+1；弱洗溶劑乙腈+水=1+9。

2.2.4 質(zhì)譜檢測器條件選擇

用1mg/L的甲萘威標(biāo)準(zhǔn)溶液從質(zhì)譜檢測器進(jìn)樣口進(jìn)樣，根據(jù)甲萘威的一級電離特征碎片特性，將掃描質(zhì)量范圍設(shè)置為：190～210。調(diào)整工作站調(diào)諧頁面相關(guān)參數(shù)，使得甲萘威的一級電離特征碎片掃描峰圖響應(yīng)最大且峰圖穩(wěn)定。確定質(zhì)譜檢測器條件參數(shù)，以此作為后續(xù)測定時(shí)的質(zhì)譜檢測器條件。

表1 精密度和準(zhǔn)確度測試結(jié)果表

圖1 甲萘威標(biāo)樣選擇離子流圖

圖2 甲萘威標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

離子源：EI源，正離子掃描模式；離子源溫度：110℃；解離溫度：300℃；錐孔電壓（cone）:28 ；氮?dú)饬魉伲?00L/h。

確定質(zhì)譜檢測器條件后，依此參數(shù)對標(biāo)準(zhǔn)樣品和未知樣品以202的m/z進(jìn)行離子掃描，獲得目標(biāo)組分離子流譜圖。

2.2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線

將標(biāo)準(zhǔn)樣品用0.1%甲酸水溶液稀釋成為1000μg/L的標(biāo)準(zhǔn)中間使用液。用移液槍分別準(zhǔn)確吸取一定量標(biāo)準(zhǔn)中間使用液，配置成濃度分 別 為 20μg/L、40μg/L、80μg/L、120μg/L、200μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列，按照上面的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行測定，以離子峰峰面積為響應(yīng)值對濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2.3 結(jié)果處理

2.3.1 定性分析

將1mg/L的甲萘威標(biāo)準(zhǔn)溶液按照選定的色譜條件進(jìn)樣分析，根據(jù)目標(biāo)組份的保留時(shí)間和扣除背景后的組份離子質(zhì)譜圖，來確定未知樣品中的目標(biāo)組份。

2.3.2 定量分析

將配置好的標(biāo)準(zhǔn)系列按照從小到大的順序進(jìn)行測定，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。相同條件下對未知水樣進(jìn)行分析測定，得到定量離子的峰面積，通過上面得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線，按照下式計(jì)算出未知物濃度：

式中，ρ——水樣中化合物的濃度（μg/L）；

A——色譜峰的峰面積；

K——標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率。

3 結(jié)果與討論

3.1 精密度和準(zhǔn)確度測試

使用1000μg/L的標(biāo)準(zhǔn)中間使用液配置濃度為40μg/L的加標(biāo)樣品，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)對標(biāo)準(zhǔn)系列樣品以及加標(biāo)樣品進(jìn)行測定。加標(biāo)樣品進(jìn)行10次的平行測定，其測定結(jié)果見表1。

3.2 最低檢測質(zhì)量濃度

配置相當(dāng)于檢出限濃度1～3倍的標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)測定7次，按照公式MDL=t×SD進(jìn)行計(jì)算。其中MDL為最低檢測質(zhì)量濃度；t為自由度n-1時(shí)的t分布值（取置信水平為99%）；SD為標(biāo)準(zhǔn)偏差。計(jì)算出該組分的最低檢測質(zhì)量濃度為：0.2μg/L。

3.3 注意事項(xiàng)

所用試劑、檢測樣品均要用0.22μm濾膜過濾，以去除試劑中氣泡和避免雜質(zhì)堵塞色譜柱；甲醇、乙腈、甲萘威標(biāo)樣均對人體有害，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)做好防護(hù)。實(shí)驗(yàn)過程中流動相的配制、標(biāo)準(zhǔn)樣品的配制要在通風(fēng)柜內(nèi)進(jìn)行，并且做好防護(hù)工作。實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢有機(jī)試劑要收集到一個(gè)可以密封的裝置中，由具有廢液處理資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行集中處理。

3.4 譜圖考察

目前，我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中，甲萘威作為集中式生活飲用水地表水源地特定項(xiàng)目要進(jìn)行監(jiān)測，其參考檢測方法為高效液相色譜法；生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法（GB/T5750.9-2006）中，甲萘威的檢測方法為高效液相色譜法和分光光度法。這些分析方法的過程復(fù)雜冗長，本文研究的檢測方法簡單易操作，具有一定的實(shí)用性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方法適用于生活飲用水及其水源水中甲萘威的測定，樣品前處理簡單，較目前常用的分析手段，分析效率大幅度提高。由于設(shè)備條件限制，本法采用的是單四級桿質(zhì)譜分析，單四級桿質(zhì)譜分析在去除背景干擾、提高檢測靈敏度方面較多級質(zhì)譜分析存在一定的不足，某種程度上限制了儀器檢測能力的擴(kuò)展。作者建議在設(shè)備購置時(shí)，在費(fèi)用允許的條件下，盡可能采購多級質(zhì)譜，從長遠(yuǎn)來看，多級質(zhì)譜分析將逐漸成為分析領(lǐng)域的新寵。它所表現(xiàn)出的檢測準(zhǔn)確度高、靈敏度高、檢測能力擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)正受到推崇。陜西水利

[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法（GB/T5750.9-2006）[S].

[2]《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）[S].

[3]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB/T5749-2006）[S].

[4]《水和廢水監(jiān)測分析方法》[M]（第四版.增補(bǔ)版）.