环境中2, 4, 6-三氯酚(2, 4, 6-trichlorophenol，2, 4, 6-TCP)主要来自工业污染，为细胞原浆毒物，对皮肤和黏膜有强烈的腐蚀作用，影响鱼类和微生物生长，可在体内残留和富集^[1]，许多国家将2, 4, 6-三氯酚列为优先控制污染物。世界卫生组织(WHO)规定饮用水中2, 4, 6-三氯酚的允许限值为0.3 mg/L，我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)规定其允许限值为0.2 mg/L，允许限值均处于痕量水平。因此，建立水中2, 4, 6-三氯酚的高性能检测方法尤为重要。

氯酚类化合物检测的前处理方法主要有液液萃取^[2]、固相萃取^[3]、分散液液微萃取^[4]等。液液萃取和固相萃取有机溶剂使用量较大、步骤繁琐、耗时耗力^[5]；分散液液微萃取虽具有较高的富集倍数，但仍需消耗一定量有机溶剂，且大部分步骤需人工操作^[6]。顶空固相微萃取(HS-SPME)^[7]作为固相微萃取技术的一种，集萃取、富集、解吸、进样等功能于一体，不使用有机溶剂，萃取头使用寿命长，易实现自动化进样，适用于挥发性、半挥发性有机物的色谱、质谱分析，不少研究者采用该技术对氯酚类化合物进行了检测^{[6, 8-10]}。串联质谱(MS-MS)相对单级质谱(MS)，背景干扰小、选择性好、灵敏度高、定性定量准确^[11-12]，适用于各类复杂样品中有机污染物的检测。现研究建立了顶空固相微萃取-气相色谱-串联质谱法(HS-SPME-GC-MS-MS)测定水中2, 4, 6-三氯酚的方法，并采用正交试验等方法获取最佳萃取条件。

1 试验部分 1.1 仪器与试剂

仪器：7890B-7000C串联三重四级杆气相质谱联用仪(美国Agilent公司)，配置集自动加热、振荡、萃取和进样于一体的PAL自动进样器及MassHunter Workstation数据处理系统；DB-5MS毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm，美国Agilent公司)；超高惰性脱活进样口衬管(SPME专用)；聚丙烯酸酯(PA)固相微萃取头(85 μm，美国Supelco公司)，初次使用时于气相进样口以270 ℃老化1 h；Milli-Q超纯水系统(美国Millipore公司)。

试剂：2, 4, 6-三氯酚标准溶液(100 mg/L，美国o2si公司)，以甲醇为介质；甲醇(HPLC级, 美国TEDIA公司)；氯化钠(优级纯, 国药集团化学试剂有限公司)，用前于400 ℃烘干2 h；盐酸(分析纯, 国药集团化学试剂有限公司)。

1.2 GC-MS-MS条件 1.2.1 GC条件

进样口温度：260 ℃；进样方式：不分流进样；柱流速：恒流模式，1.2 mL/min；程序升温：初始柱温50 ℃，以10 ℃/min升至150 ℃，再以20 ℃/min升至210 ℃，共计13 min。

1.2.2 MS-MS条件

扫描方式：多反应监测(MRM)模式；离子源：电子轰击电离(EI)源，温度280 ℃；溶剂延迟时间：10 min；四极杆温度：150 ℃；传输线温度：280 ℃；淬灭气：高纯氦气，2.25 mL/min；碰撞气：高纯氮气，1.5 mL/min。

1.3 试验方法

用盐酸调节水样至pH值=2，取10.0 mL置于20 mL专用螺纹口顶空瓶中，加入3.0 g氯化钠；将顶空瓶置于PAL样品盘中，由PAL自动抓取至振荡器，按预先设置的孵化温度、时间预热；在振荡条件下将萃取头插入瓶内进行顶空萃取；后将萃取头转入GC进样口进行解吸，萃取物脱附后随载气进入色谱柱分离，MS-MS检测。

2 结果与讨论 2.1 HS-SPME条件选择

影响HS-SPME萃取效果的主要因素有萃取头种类、离子强度(加盐量)、pH值、萃取温度、萃取时间、搅拌速度、解吸温度、解吸时间等。查阅相关文献，多采取单因素变换因素法获得最佳萃取条件，该方法只是简单地将各影响因素进行孤立化处理，忽略了多因素叠加效应对检测结果的影响，选择结果不一定最佳。正交试验法是研究多因素多水平对试验结果影响的一种有效手段，它从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验^[13-14]。在文献成果的基础上，固定萃取头种类、离子强度、pH值、解吸温度等因素，选取萃取温度、萃取时间、搅拌速率为试验因素，进行正交试验，获得了2, 4, 6-三氯酚的最佳萃取条件。

2.1.1 萃取头种类

萃取头涂层的种类和厚度均会影响HS-SPME的效率，聚丙烯酸酯涂层纤维(PA)较适合于酚类化合物等极性半挥发性物质的萃取，选择85 μm PA涂层萃取头进行试验^{[6, 10]}。

2.1.2 离子强度(加盐量)

水样在萃取过程中，加入NaCl等强酸强碱无机盐，可增加溶液的离子强度，降低目标物的溶解度，提高萃取效率^[13]，按30%比例加入NaCl。

2.1.3 pH值

2, 4, 6-三氯酚具有弱酸性，在水中会发生微量H⁺电离，降低pH值有利于降低其电离程度，提高气/液分配系数和吸附效率；但酸性过强会对涂层纤维造成损害。选定pH值=2作为最佳酸度^[10]。

2.1.4 解吸温度

温度越高，脱附越充分，但易损害萃取头甚至污染仪器；PA萃取头老化温度为280 ℃，2, 4, 6-三氯酚沸点为246 ℃，综合考虑脱附效率与萃取头使用安全，选择进样口脱附温度为260 ℃，可确保目标物快速完全解吸。

2.1.5 解吸时间

解吸时间过短不能使目标物完全释放，过长又会使萃取头涂层在高温环境下流失降解，权衡考虑选定解吸时间为5 min。

2.1.6 萃取温度、萃取时间、搅拌速率正交试验

提升萃取温度可增加目标物的挥发性，同时降低目标物在纤维固定相上的分配系数；萃取需要一定时间才会使目标物富集充分并趋于平衡；搅拌能加快目标物的挥发，使其尽快达到气/液平衡，增加萃取纤维吸附机会。萃取温度、萃取时间、搅拌速度3个因素处于同一封闭体系，其对检测结果的作用具有一定交叉影响性。

选取萃取温度、萃取时间和搅拌速率，进行三因素三水平正交分析试验L9(3⁴)，见表 1。

正交试验数据见表 2。由表 2可见，2, 4, 6-三氯酚在试验9的条件下响应最大。根据极差R分析，三因素对结果影响的大小按萃取温度、萃取时间、搅拌速率依次降低，最优组合为A3B3C2；因此，选择试验9的条件作为HS-SPME的最佳检测条件。

综上所述，SPME优化后的试验条件是：10 mL水中加盐量为3 g，pH值=2，萃取温度和解吸温度分别为80 ℃和260 ℃，萃取时间和解吸时间分别为40 min和5 min，搅拌速度为400 r/min。

2.2 MS-MS条件选择

根据质谱响应优选母离子、产物离子和碰撞能量，建立了2, 4, 6-三氯酚的MRM方法，见表 3。全扫描(SCAN)、选择离子扫描(SIM)和MRM结果谱图见图 1(a)(b)(c)。

由图 1可见，SCAN模式的灵敏度相对较低，杂峰较多，部分杂峰响应甚至大大超过目标峰，基线噪音较大，对目标物的测定造成显著干扰；SIM模式虽出现明显杂质峰，但对目标物的测定干扰已明显降低；而MRM模式仅出现目标峰，无明显干扰峰出现。因此MRM模式具有更好的抗干扰性、更高的信噪比和更可靠的定性结果，适合于复杂水体中痕量有机污染物的检测。

3 方法主要性能指标 3.1 线性范围、检出限和测定下限

在优化条件下，绘制2, 4, 6-三氯酚的标准曲线。结果表明：在1.00~50.0 μg/L的测定范围内，方法对2, 4, 6-三氯酚具有良好的线性，线性方程为y=10⁶x+4.027×10⁵, r²＞0.999。配置7份质量浓度为1.0 μg/L的2, 4, 6-三氯酚水样进行重复测定。根据《环境监测分析方法标准制修订技术导则》(HJ 168—2010)计算方法检出限和测定下限，检出限MDL=t_{(n-1, 0.99)}×S(S为7次平行测定结果的标准偏差)，测定下限为4倍检出限浓度，方法检出限为0.224 μg/L，低于文献[15]中气相色谱-质谱法给出的检出限2.7 μg/L。

3.2 精密度和准确度

在优化条件下，测定2种不同浓度水平的加标样，并进行精密度和准确度试验，平行测定3次，相对标准偏差(RSD)为4.15%~6.24%，加标回收率为81.0%~115%，结果见表 4。

4 结论

建立了HS-SPME-GC-MS-MS法测定水中2, 4, 6-三氯酚的方法。实验表明：在1.00~50.0 μg/L质量浓度范围内线性良好；加标样RSD为4.15%~6.24%；加标回收率为81.0%~115 %；检出限0.224 μg/L，测定下限0.896 μg/L；单个样品的检测总时间＜40 min。该方法前处理简便、灵敏度高、抗干扰性强，萃取前处理与GC-MS-MS分析在线一步完成，效率较高，适用于地表水、生活饮用水、工业废水等水体中2, 4, 6-三氯酚的检测。