色譜-質譜聯用在漁業污染事故分析中的應用

董湘君，黃福勇，王 揚，柯慶青

(浙江省水產質量檢測中心，浙江 杭州 311100)

據《2015年全國漁業經濟統計公報》及《2016年全國漁業經濟統計公報》：全年由于漁業災情造成的水產品產量損失，2015年為99.91萬t，2016年為164.39萬t，同比增長64.5%；全年由于漁業災情造成的受災養殖面積，2015年為69.081萬hm2，2016年為106.950萬hm2，同比增長54.8%；全年由于漁業災情造成的直接經濟損失，2015年為200.16億元，2016年為287.79億元，同比增長43.8%。隨著經濟與科技的不斷發展，漁業環境的污染事故越來越受到社會各界的廣泛關注，如何在污染事故發生的第一時間內發現問題并解決問題已成為研究熱點[1]。由于漁業污染事故多具有突發性、隱蔽性，且污染物來源廣，因此，對漁業污染事故的原因進行分析和認定頗具挑戰。傳統的檢測方法由于實驗方法本身的局限性和復雜性，往往對污染事故的探究束手無策，而氣相色譜-質譜聯用技術則能準確高效地解決這一難題。采用氣相色譜-質譜聯用技術，結合未知物分析方法，按照未知物的理化特性，可對未知物進行預分離、分離、純化，而后上機檢測，根據實際情況需求，還可對其組成成分進行定量分析[2]。本文應用此檢測方法，在寧波市象山縣暴發的三疣梭子蟹苗種大面積死亡事故檢測中取得良好的效果，突破了傳統檢測手段的局限性，為污染事故的調查鑒定提供了可靠的依據。現總結報道如下。

1 材料與方法

1.1 儀器

6890N-5973型氣相色譜-質譜聯用儀(帶自動進樣器)，美國Agilent；分析天平(感量0.000 1 g)，德國賽多利斯；離心機，美國Thermo；旋轉蒸發儀，上海亞榮；超聲提取儀，上海科導。

1.2 試劑和標準品

乙酸乙酯，色譜純；氯化鈉，分析純；無水硫酸鈉(經馬弗爐640 ℃灼燒4 h后，儲存于干燥器)。標準品：α-硫丹、β-硫丹、硫丹硫酸鹽，質量濃度均為100 μg·mL-1，美國O2si smart solutions。3種農藥的標準品在使用時用色譜純乙酸乙酯稀釋成所需濃度的混合標準溶液。

1.3 色譜條件

色譜柱為石英毛細管色譜柱HP-5，規格為30 m×0.32 mm×0.25 μm。全離子掃描(SCAN)進樣時，進樣口為分流進樣，分流比為50∶1；選擇離子掃描(SIM)進樣時，進樣口為不分流進樣。升溫程序：進樣口溫度設為250 ℃，初始溫度為100 ℃，保持1 min，以 30 ℃·min-1的速率升溫至180 ℃并保持1 min，再以10 ℃·min-1的速率升溫至270 ℃并保持5 min。載氣為高純氦氣(He)，純度≥99.999%。

1.4 質譜條件

質量掃描范圍(m/z)50～450。掃描離子檢測參數：定量離子241；定性離子265，339。

1.5 樣品處理

1.5.1 采樣

按照SL 187—1996《水質采樣技術規程》采集水樣。用玻璃磨口瓶作為取樣瓶，在采樣前，用待測水樣將取樣瓶提前沖洗2～3次后再裝滿樣品。

沉積物采樣選取養殖塘表層泥樣，用玻璃鏟刀鏟取表層沉積物轉入玻璃磨口瓶，密封保存。

因未知物的特殊性，無法加入合適的固定劑；因此，樣品采集后應立即送達實驗室進行分析檢測，以保證實驗數據的可靠性及真實性。

1.5.2 樣品提取

水樣：量取100 mL水樣，置于250 mL分液漏斗中，加入10 g氯化鈉，搖勻，加入20 mL乙酸乙酯，充分振蕩2 min后靜置15 min，待溶液分層后，收集有機相于150 mL錐形瓶中，重復上述操作一次，合并2次提取液并混勻，再以10 000 r·min-1的速度高速離心[3-7]。

沉積物樣：稱取5.0 g沉積物樣品，置于50 mL聚乙烯離心管內，加入20 mL乙酸乙酯，充分振蕩2 min后靜置15 min，待溶液分層后，收集有機相于另一離心管內。重復上述操作一次，合并2次提取液并混勻，再以10 000 r·min-1的速度高速離心。

1.5.3 凈化

將離心后的提取液分別通過填充無水硫酸鈉的砂芯層析柱，再用20 mL乙酸乙酯淋洗層析柱，收集提取液和淋洗液于100 mL旋發瓶中，于50 ℃水浴旋轉濃縮至近干，定容至1.0 mL。過0.2 μm微孔濾膜后轉入進樣瓶，待測。

農藥樣品取0.1 mL，加入1.0 mL乙酸乙酯，漩渦1 min混勻，靜置15 min，取上清液，待測。

2 結果與分析

2.1 定性檢測

將待測樣品上機檢測，經NIST 11譜庫檢索分析，確證水樣和沉積物樣中含有α-硫丹和β-硫丹(圖1)，未檢出硫丹硫酸鹽。

圖1 水樣(上)和沉積物樣品(下)中α-硫丹和β-硫丹SIM圖譜

2.2 定量分析

基于上述結果，進一步配制α-硫丹和β-硫丹標準溶液，制作標準曲線，其中：α-硫丹標準曲線的線性回歸方程為y=308.0x+5，相關系數為0.999 9，線性范圍為0.2～2.0 μg·mL-1；β-硫丹標準曲線的線性回歸方程為y=239.7x+5，相關系數為0.999 4，線性范圍為0.2～2.0 μg·mL-1。2條標準曲線均符合檢測標準，以此確定水樣和沉積物樣品中α-硫丹和β-硫丹殘留量：水樣中α-硫丹含量為0.351 mg·L-1，β-硫丹含量為0.822 mg·L-1；沉積物中α-硫丹含量為0.346 mg·kg-1，β-硫丹含量為0.076 mg·kg-1。

2.3 譜圖結果

為查明造成漁業污染事故的農藥來源，進一步對該養殖區常用農藥——上海某公司生產的“裸贏蜚絕殺”進行檢測，按照1.5節所述樣品處理方法進行取樣和處理。譜圖結果顯示，該農藥有效成分為α-硫丹和β-硫丹(圖2)。

圖2 農藥樣品中α-硫丹和β-硫丹SIM圖譜

3 討論

3.1 樣品的選擇與采集

發生漁業污染事故，一般都是以水體為媒介傳播的。由于水體大多具有流動性，且不少農藥在水體中易被分解、吸附；因此，樣品采集的即時性非常重要。如果事故發生的區域為流動水體，即時采樣更為重要。樣品采集時，條件具備的應同時采集水樣、生物樣和沉積物樣品。水樣是漁業污染事故發生的主要媒介和載體，引起事故的污染物一般在水中溶解度較高，因此，在發生漁業污染事故的第一時間，應做好水樣采集工作。沉積物樣品采集和檢測是漁業污染事故分析的重要輔助手段，在事故發生的水體，水樣和生物樣容易受水體流動和生物個體活動影響而不易及時保存，此時污染物在沉積物樣品中的沉積、殘留往往可以發揮作用。在處理重金屬、孔雀石綠等易沉積污染物引發的事故時，沉積物樣品所發揮的作用更為重要。本次漁業污染事故中，由于生物樣品個體小、易分解，無法采集，因此主要依據采集的水樣和沉積物樣品進行檢測分析。樣品采集后因未知物的特殊性，采樣人員通常無法在第一時間得知其準確的理化性質，無法選擇合適的固定劑進行保存；因此，應在樣品采集后立即送往實驗室進行檢測。

3.2 色質聯用技術在實驗中的應用

傳統的檢測方法往往具有檢測參數的局限性，通常對未知污染物的分析束手無策。就本研究中涉及的漁業污染事故而論，實驗首先對受污染樣品進行簡單前處理，然后采用色質聯用技術上機分析，并通過NIST 11譜庫檢索定性確定污染物種類(硫丹)，再用標準品標準曲線法對其精確定量。通常只對污染物進行檢測并不能準確有力地說明問題，因此，本次實驗又進一步對污染魚塘近期投放的藥物進行了檢測，結果顯示，農藥樣品的圖譜與污染樣品的圖譜均有α-硫丹和β-硫丹檢出峰，據此可以判定此次污染事故的污染物為α-硫丹和β-硫丹，污染源即為漁民使用過的上海某公司非法生產的號稱對梭子蟹苗無毒害的農藥“蜾贏蜚絕殺”。實驗過程不僅快速簡便，而且實驗結果準確可靠，為漁民養殖過程提供了相應的技術支持，也為漁業污染事故的及時調查提供了可靠可信的判定依據。

參考文獻：

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