生活饮用水中高氯酸盐的测定—高效液相色谱串联质谱法

引言高氯酸盐是环境中主要的无机污染物之一，具有高稳定性、高扩散性和持久性的污染物，广泛存在于各类水体中。环境中高氯酸根主要来源包括：人为污染来源，主要包括饮用水中的消毒剂副产物，工业生产、火箭染料以及军工制造等；自于自然界中固体高氯酸盐，铵盐以及钾盐等无机盐的溶解。环境中 ClO4-可以通过饮水、呼吸、或经食物链等多种不同途径进入人体。过量摄入 ClO4-会导致人体智力低下和甲状腺肿瘤。2005 年 EPA 给出了一个饮用水终生健康临时指导值，建议饮用水中高氯酸盐浓度不能超过 15μg/L。2017 年世界卫生组织发布的《饮用水水质准则第四版》第一次修订附录中提出饮用水中高氯酸盐的准则值为 0.07 mg/L。新版标准中高氯酸盐 ( 以 ClO4-计 ) 的检测质量浓度为 0.002 mg/L。

实验部分 

1 仪器配置：Thermo Scientic™ Vanquish Flex 超高效液相色谱仪；Thermo Scientic™ TSQ 系列三重四极杆质谱仪； 

2 试剂及标准品：高氯酸盐标准品、甲酸铵、质谱纯乙腈、超纯水；

3.1 液相色谱条件：Vanquish™ Flex UHPLC 液相系统 ；色谱柱：Thermosher Acclaim Trinity P1, 100×2.1 mm, 3 μm (P/N:075565)；流动相：水相，20mM 甲酸铵水溶液；有机相：乙腈；进样量：10 μL；柱温：35 ℃；洗脱时间 10 min；高氯酸盐检测液相洗脱梯度见表 1。

3.2 质谱条件 :离子源：可加热电喷雾离子源（H-ESI）；监测模式：多反应监测模式 (SRM)；扫描模式：负离子模式；质谱条件：喷雾电压：3000 V；离子源温度：300 ℃；离子传输管温度：300 ℃；鞘气：35 Arb；辅助气：10 Arb，Q1 分辨率（FWHM）：0.7，Q2 分辨率（FWHM）：1.2；碰撞气压力：2 mTorr；高氯酸根及其同位素选择反应监测离子对参数见表 2。表 2 高氯酸根及同位素质谱参数

4 测试结果：高氯酸根定量定性离子流图，如图 1 中高氯酸根离子的 TIC 图所示。采用赛默飞的 Acclaim Trinity P1 色谱柱检测水中的高氯酸根离子，采用上述开发的仪器分析方法，高氯酸根离子可获得了良好的色谱峰和保留。高氯酸根保留时间为 4.20 min。

结论本文基于 Thermo Scientic 三重四极杆串联质谱平台，开发了快速分析水质中高氯酸盐的方法，该方法采用赛默飞特色的Acclaim Trinity P1 色谱柱，采用直接进样的方法对目标物进行分析。该方法前处理简单，灵敏度高，通用性强，对高氯酸根离子保留高，峰形好，非常适用于地表水、地下水、生活饮用水、瓶装水以及原水水质中高氯酸根离子的检测。