近年来,除草剂的使用已成为农业生产一种必不可少的手段。由于除草剂的迁移扩散,在世界范围内许多土壤、水域及食品中都检测到除草剂的存在。实际使用中,高残留和难降解的除草剂会在土壤和作物中积累,不仅直接影响作物的品质,还会通过食物链威胁到人类的健康。因此,研究除草剂在生态环境、食品中的残留及降解非常重要。液质联用技术飞速发展,使其在除草剂残留检测中发挥作用越来越重要。与传统技术相比,液质联用技术所具有的分析速度更快和分析灵敏度更高的优势。本论文采用超高压液质联用技术(UPLC/MS/MS),针对50种除草剂及一些降解产物残留体系,从样品前处理、色谱分离、质谱测定及方法的有效性等方面进行了优化和验证,建立了快速测定土壤、粮食、血清中除草剂的检测方法。并探讨了莠去津降解规律。对提高土壤和水环境的质量,保证农副产品的安全,保障人民身体健康,实现农业可持续发展等有着重要的理论和现实意义。第1章综述了除草剂的基本性质、环境行为、检测方法和降解方面的研究进展。第2章通过优化色谱、质谱条件建立了51种除草剂的超高压液相色谱质谱检测方法,并加以质谱解析。51种除草剂分成两部分,一部分为三嗪类和苯基脲类,其流动相为水和乙腈梯度洗脱;另一部分为磺酰脲类、酰胺类、苯氧羧酸类等,流动相为5mmol/L乙酸铵-0.1%甲酸的水溶液和乙腈梯度洗脱。第3、4章分别建立了土壤和粮食中除草剂残留检测方法。乙腈(乙腈/A=9/1(A:磷酸盐缓冲液,p H=7.5)(磺酰脲类和苯氧羧酸类除草剂))液液萃取,建立了土壤中51种除草剂残留的UPLC/MS/MS定量测定方法。所建立的检测方法对土壤中除草剂的检出限为0.06-6μg/kg,回收率61.6%-112%,RSDs 1.9%-11.3%。日内精密度RSD2.2%-9.3%之间,日间精密度RSD 5.7%-17.1%。该方法灵敏度高,准确可靠,适用于同时检测土壤中多种类除草剂残留。将本实验建立的方法应用于实际样品检测,大多数阳性结果都在10μg/kg以下,只检出两份样品中烟嘧磺隆较高(分别为133和1317μg/kg)。采用液液萃取,C18SPE净化除脂,结合液质联用技术检测三种粮食(大豆、玉米、小麦)中51种除草剂,基质效应基本在20%以内,所建立的方法线性良好,除草剂在3种不同基质中LOQs 0.2-25.6μg/kg。各除草剂在玉米中的加标回收率均大于70%,RSD≤11%;大豆中的回收率除4-苯氧丁酸(66.9%)和广灭灵(69.2%)以外都大于70%,RSD<12%;小麦中的回收率在68.1%-110%之间,RSD≤12%。将本实验建立的方法应用于实际样品检测,阳性结果远小于美国和欧盟等国设定的MRLs值,本地区粮食中除草剂含量在安全范围内。第5章建立了乙腈一步沉淀蛋白同时提取人血清中51种除草剂的方法,考察了不同样品体积和不同有机溶剂沉淀蛋白对回收率的影响。51种除草剂在人血清中LOQs为0.1-20μg/L;三个不同加标浓度回收率为63.6%-109%,相对标准偏差在1.06%-12%之间;三个不同水平日内精密度1.02%-10.0%,日间精密度1.09%-12.0%。将本实验方法应用到一起疑似中毒事件中,在病人血液中并未发现本实验所检测的51种除草剂。该方法检测成本低,完善了相关毒物的快速检测技术,能够快速判定中毒物种有助于司法鉴定及临床救治。第6章应用所建立的检测方法对石家庄地区2013年和2014年300份样品中50种除草剂及3种代谢物进行了残留水平检测与评估。土壤样品几乎百分之百阳性,粮食样品小麦阳性率42.5%,其次是大豆35.5%和玉米34%。莠去津是所有除草剂中检出最多的,土壤中检出98.8%,小麦、大豆和玉米分别是38%、33%、26%。土壤中还检出高浓度烟嘧磺隆(1317μg/kg),其次为阿特拉通、扑灭津、氰草津、广灭灵、毒草胺和燕麦威。三类粮食中还个别检出烟嘧磺隆、阿特拉通、扑灭津。尽管所有粮食样品中检出除草剂含量均在国内外规定的MRLs值以内,但是长期积累对人民身体依然存在威胁。本实验结果提示相关部门应该加大监测、督导力度,同时应该对其他产品中除草剂残留的予以监测。第7、8章研究了莠去津在土壤中降解规律。莠去津在一定条件下在土壤自然菌作用下能够自我降解,本实验研究了温度、含水量以及其他除草剂共存对莠去津降解的影响,结果表明:不同环境条件对莠去津的降解产生明显影响,当土壤含水量为10%,5℃、25℃、35℃条件下,随温度的提高,土壤中莠去津的降解速度加快。反应60天后莠去津在3种不同土壤中的降解率分别为59.8%-95.6%、62.2%-96.3%、63.1%-95.9%。较高温度土壤环境中莠去津的降解速率要比低温环境中快。降解产物的种类和浓度也随温度的升高增多。莠去津在土壤中的降解速度随土壤含水量的增加而加快。降解产物浓度也随之增加,但是总的类莠去津残留降低。所以,在生产实践中可以通过调节土壤温度和土壤水分加速莠去津的降解。温度和水分条件一定,添加一定浓度的烟嘧磺隆有利于莠去津的降解,并且莠去津-烟嘧磺隆混合药剂对作物的药害更小,在实际生产实践中更有益。莠去津的光解是它在自然界消失的另一途径。通过控制样品厚度、含水量、不同初始浓度、共存物以及催化剂探讨莠去津在土壤表面的光解规律。结果表明,莠去津光解只在土壤近表面;土壤中水分的增加有利于光解,莠去津不同初始浓度时降解规律基本一致,起始浓度越低,降解速率越快;烟嘧磺隆共存对莠去津的光解有一定的抑制作用;催化剂Ti O2用量对光解的影响非常明显,尤其是对莠去津降解产物的影响。在实际生产中增加土壤湿度,降低施药浓度更有利于莠去津在土壤表面的光解。