随着1983年有机氯农药的禁用，有机磷农药因其广谱、高效等诸多优点，成为杀虫剂的主导产品之一。与有机氯农药相比，有机磷农药具有易降解、残留时间短等优点。但绝大多数有机磷农药具有一定的毒性，环境中有机磷农药的污染与毒害作用不容忽视^[1-2]。因此，十分有必要建立环境水样中有机磷农药的分析方法，以便全面认识水环境中多种有机磷农药的赋存情况。

我国工业生产的主要有机磷农药品种包括对硫磷、甲基对硫磷、内吸磷(O+S)、乐果等^[1]。在农业喷洒杀虫后，部分有机磷农药会进入水体，造成环境污染。目前已有较多的水环境中有机磷农药污染报道^[3-6]。2002年，张祖麟等^[3]调研了九龙江入海口水中17种有机磷农药，发现其质量浓度达到1 348 ~3 546 ng/L，种类包括甲胺磷、敌敌畏、马拉硫磷、氧乐果和乐果。2014年，曹莹等^[5]采集太湖水样，检出了最高质量浓度为13 600 ng/L的毒死蜱。

水样中有机磷农药的检测主要包括气相色谱法^[7]和气相色谱-质谱法^[8]。通常需要利用三氯甲烷等有机溶剂对有机磷农药进行萃取、浓缩、定容^[9]。然而，目前的方法存在一定的局限性。一方面，萃取、浓缩、定容等前处理操作不可避免地影响了结果的准确性；另一方面，部分有机磷农药较短的残留时间对分析效率提出了更高的要求^[10]。《水质有机磷农药的测定气相色谱法》(GB 13192—91)提出敌百虫应尽快分析，且其他有机磷农药的保存期也仅为3 d。因此，开发简便、分析效率高的前处理方法是环境中有机磷农药检测的重要发展方向。近年来，液相色谱-三重四极杆串联质谱(LC-MS/MS)因其高灵敏度、低假阳性，在有机污染物分析检测中得到了广泛应用^[11-12]。《水质氧化乐果、甲胺磷、乙酰甲胺磷、辛硫磷的测定液相色谱-三重四极杆质谱法》(HJ 1183—2021)就利用LC-MS/MS直接测定的方式建立了氧化乐果等4种有机磷农药的检测方法。LC-MS/MS的直接进样法能够有效简化前处理步骤，获得理想的分析效率。

考虑到目前有机磷农药品类的多样性，仍有大量种类未实现高效分析。现采用LC-MS/MS方法，通过评估水样保存时间，优化前处理条件和色谱-质谱条件，建立可同时测定对硫磷、甲基对硫磷、马拉硫磷、乐果、敌敌畏、敌百虫、毒死蜱、内吸磷(O+S)这8种有机磷农药的分析方法，以期为水样中有机磷农药的快速分析提供参考。

1 实验部分 1.1 仪器与试剂

仪器：Qtrap 6500+ 高效液相色谱-三重四极杆质谱联用系统(美国AB Sciex公司)；Acquity BEH 130 C₁₈色谱柱(2.1 mm×100 mm×1.7 μm，美国Waters公司)；Milli-Q超纯水发生器(美国Millipore公司)；4种材质(亲水改性聚四氟乙烯、尼龙膜、聚四氟乙烯和玻璃纤维滤膜)的0.22 μm滤头(天津津腾公司)。

试剂：甲醇、乙腈、甲酸(色谱纯，美国Thermo Fisher公司)；乙酸铵(优级纯，德国Merck公司)。敌百虫、乐果、敌敌畏、内吸磷(O+S)、甲基对硫磷、马拉硫磷和对硫磷7种有机磷混合标准溶液(1 000 mg/L，溶于甲醇，北京百灵威公司)；毒死蜱(1 000 mg/L，溶于甲醇)、乐果-d₆(98.9%)和毒死蜱-d₁₀(1 000 mg/L，溶于丙酮)，均购自上海安谱公司。

1.2 样品采集及前处理

样品采集：采用50 mL洁净的具塞棕色玻璃瓶盛放水样，水样应充满采样瓶，避光4 ℃保存。水样采集后，24 h内须完成测试。

样品前处理：用玻璃针筒移取1 mL样品，经0.22 μm滤膜过滤后置于进样小瓶中待测。

1.3 分析条件

色谱条件：进样量为5.0 μL，C₁₈色谱柱用于分离目标物，选择甲醇和2 mmol/L乙酸铵溶液作为液相色谱的流动相A和B，具体流动相洗脱程序见表 1。液相色谱的流速设为0.3 mL/min，柱温为40 ℃。样品进入色谱柱后在0~2.0 min进入废液缸，在2.0 min后通过AB阀切换再进入质谱分析仪。

质谱条件：采用电喷雾电离源的正离子(ESI+)进行多反应通道监测(MRM)。离子源的其他质谱参数设置情况如下：吹帘气(CUR)为207 kPa，雾化温度为550 ℃，雾化气(Gas1)和辅助气(Gas2)为379 kPa，喷雾电压(IS)为5 500 V。对目标有机磷农药逐一进行母离子、子离子、锥孔电压和碰撞能优化，确定各自的最优MRM参数。具体优化结果见表 2和图 1。

2 结果与讨论 2.1 水样保存

水样的保存直接关系到实际测试结果的准确性。首先选择了基底较复杂的地表水样品，添加1.0 μg/L有机磷农药标准溶液，在pH值为中性、0~4 ℃条件下保存，并测试其保存期限。实验分别在0，1，3，5，10，11，14和17 d对样品中的目标物浓度进行分析，并用初始浓度对不同保存日期的浓度进行归一化处理。不同保存时间下测定质量浓度与初始质量浓度比值(ρ/ρ₀)见图 2(a)(b)。由图 2(a)可见，大部分有机磷农药浓度在17 d内的相对标准偏差仅为2.9%~6.9%，但敌百虫却极不稳定，在第1天保持在初始浓度的98.0%，而第3天就降至初始浓度的65.0%。与此同时，选取某农药厂出水，该废水中包含毒死蜱。由图 2(b)可见，随着保存时间的增加，毒死蜱浓度在8 d后呈现明显的下降趋势。考虑到实际分析检测过程中遇到样品的复杂性，笔者认为敌百虫在样品采集后应在1 d内完成分析，其余有机磷农药的分析应在采集样本后15 d内完成，避免长时间放置致使部分有机磷农药降解。

2.2 样品前处理

采用简单的过滤方式对样品进行前处理。鉴于色谱洗脱程序的有机相比例较高，表明有机磷农药普遍极性较弱，在定容溶剂中容易被固相滤膜材料所吸附，造成目标化合物的损失，因此滤膜材质与上机溶剂的选择至关重要。为此，对4种材质(亲水改性聚四氟乙烯、尼龙膜、聚四氟乙烯和玻璃纤维滤膜)的滤头和2种上机溶剂(纯水相和含20%甲醇的水相)进行测试。不同材质滤头对有机磷农药回收率的影响见图 3(a)(b)。由图 3(a)可见，当选择纯水相作为上机溶剂，不同材质滤头均不理想。亲水改性聚四氟乙烯对对硫磷、甲基对硫磷、乐果、敌百虫和毒死蜱的回收率为1.70%，18.4%，48.4%，54.4%和3.20%；尼龙滤膜对对硫磷、甲基对硫磷和毒死蜱的回收率也仅为3.30%，43.8%和4.40%；聚四氟乙烯对毒死蜱的回收率只有11.8%；而玻璃纤维滤膜也会有效拦截大部分对硫磷。进一步尝试向实际水样中添加少量有机相(甲醇)。由图 3(b)可见，当实际水样中含20%甲醇时，所有目标物均可以使用聚四氟乙烯材质作为滤头。

2.3 基质效应

对于液相色谱-三重四极杆质谱法，基质效应是需要重点关注的内容。通过向不同来源的地表水、地下水和实际废水中添加目标物，使有机磷农药质量浓度达到10 μg/L。加标水样在过滤后直接进样分析，接着在不进行同位素校正的情况下考察不同水样的基底效应(ME)。ME采用目标物在实际样品和标准溶液中的响应比值计算。当ME=1.0时，不存在基质效应；ME>1.0时，为基质增强效应；而ME < 1.0时，则为基质抑制效应。多种实际水样的基质效应见表 3。由表 3可见，大部分地表水中有机磷农药的ME为0.5~1.5，基质效应并不显著，说明这些样品可以直接过滤后进行仪器分析，而地下水样品由于较复杂的组成，呈现出不同程度的基质效应，尤其是对马拉硫磷、乐果、敌百虫的抑制作用较强。强的基质抑制效应不仅会影响定量结果，还可能造成假阴性结果。同时，高效的前处理也不能完全消除基质效应的影响。为了定量的准确性，笔者认为对于强基质抑制效应(ME＜0.5)的低浓度水样，不宜采用本方法进行分析。

2.4 线性及灵敏度

根据《环境监测分析方法标准制订技术导则》(HJ 168—2020)的规定，检出限的计算方法为添加0.50 μg/L有机磷农药至10 mL超纯水中，采用相同方法制备7个样品，计算样品浓度的标准偏差(n=7)，7次测定结果的标准偏差与99%置信水平的t_f值之积为检出限。本研究中测定下限定为4倍检出限。检出限和测定下限见表 4。由表 4可见，所有有机磷农药的检出限为0.10~0.20 μg/L，测定下限为0.40~0.80 μg/L。所有物质的测定质量浓度与检出限的比值符合3~5倍。与此同时，对各标准浓度点对应的样本峰面积进行线性拟合，确定各种有机磷农药的校准工作曲线，线性范围为1~100 μg/L。所有目标物的线性相关系数(r)均≥0.995。

2.5 准确度与精密度

对超纯水及实际样品进行加标回收测试来考察其加标回收率及精密度，其中只有农药污水中检出毒死蜱(22.8 μg/L)，不同水样的实验室内加标回收率及精密度见表 5。由表 5可见，仅通过滤膜过滤的加标回收率均较为理想，低质量浓度(1 μg/L)的超纯水加标回收率为99.0%~111%，高质量浓度(50 μg/L)的超纯水加标回收率为84.4%~103%。同时，实际环境水样的加标回收率也较理想，不同水样的不同质量浓度加标回收率保持在74.5%~118%之间，说明在直接进样过程中，基质对有机磷农药测定结果的影响较小。而在精密度方面，所有目标物的RSD为0.4%~8.6%，表明仅用滤膜过滤的前处理方式可以维持相当理想的稳定性。

2.6 方法比较

我国现行的水样中有机磷的分析方法为《GB 13192—91》和《HJ 1183—2021》。其中《GB 13192—91》有7种目标物与本方法一致，因此将本方法与《GB 13192—91》开展方法比对。《GB 13192—91》方法是采用三氯甲烷作为有机溶剂对目标物进行液液萃取、浓缩、定容，若目标物包括敌百虫，则需要将水样pH值降至9.6，在50 ℃水浴锅中反应15 min再进行液液萃取。从操作上来看，本方法仅对样本进行过滤即可直接进样，操作更加简便。

同时，选择7份地表水样品(加标量20.0 μg/L)、7份地下水样品(加标量50.0 μg/L)、7份海水样品(加标量10.0 μg/L)、7份生活污水样品(加标量100.0 μg/L)和7份农药污水样品(加标量200 μg/L)，对2种方法的测试结果进行评估，结果见表 6。由表 6可见，《GB 13192—91》有萃取、浓缩等前处理步骤，会导致一定的损失，因此最终测试浓度大部分低于本方法的测定结果。

3 结论

建立了LC-MS/MS法测定地表水、地下水和工农业污水中8种有机磷农药的方法。方法检出限为0.10~0.20 μg/L，线性拟合相关系数(r)均>0.995；不同基底、不同浓度的加标回收实验表明，8种有机磷农药在环境基底中的回收率为74.5%~118%，相对标准偏差为0.4%~8.6%。与现行标准方法相比，本方法前处理简便、灵敏度理想、准确度好。考虑到有机磷农药在农业生产中的高市场占有率，本方法在未来有机磷农药环境监测工作中将会有较好的应用前景。