宋 媛, 宋建楠, 李英彬
(天津市港源水質(zhì)監(jiān)測有限公司,天津300280)
在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,農(nóng)藥被廣泛應(yīng)用在農(nóng)作物上防止蟲害[1]。20世紀(jì)80年代以后,有機(jī)氯農(nóng)藥由于在農(nóng)作物中高殘留的缺點(diǎn),被很多國家禁止生產(chǎn)和使用,其后有機(jī)磷農(nóng)藥作為最重要的一類殺蟲劑,使用量大幅度上升[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國每年的農(nóng)藥使用量在60×104t左右[3],大量噴灑農(nóng)藥會導(dǎo)致土壤及地表水的農(nóng)藥含量增加,危害飲水安全與生態(tài)環(huán)境[4]。農(nóng)藥在生活飲用水中的濃度通常很低,《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)規(guī)定單種農(nóng)藥含量不得高于2~8 μg/L[5]。除了改善水樣前處理方法外,還需要高精度的方法來檢測生活飲用水中的農(nóng)藥[6],目前常用的農(nóng)殘分析技術(shù)有液相色譜(LC)、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS)、氣相色譜(GC)和氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)[7-9]。氮磷檢測器(NPD)與火焰熒光檢測器(FPD)均用于檢測氮磷類物質(zhì),筆者采用與氣相色譜法一般使用的FPD不同的NPD進(jìn)行分析試驗(yàn),比較了二者在測定有機(jī)磷農(nóng)藥方面的靈敏度與穩(wěn)定性。
氣相色譜儀7890A,帶NPD檢測器;YGC氮吹濃縮儀;Merck MiLipore Synergy UV超純水機(jī);Agilent DB-1701石英毛細(xì)管柱,30 m×0.32 mm×0.25 μm。
甲醇、二氯甲烷,均為色譜純;無水硫酸鈉、氯化鈉、鹽酸,均為優(yōu)級純;敵敵畏、樂果、甲基對硫磷、對硫磷、馬拉硫磷,100 μg/mL。
參照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 農(nóng)藥指標(biāo)》(GB/T 5750.9—2006)中 4.2毛細(xì)管柱氣相色譜法[10],進(jìn)行部分改動。
1.2.1 樣品前處理
將待處理水樣裝于1000 mL的樣品瓶中,放于冰箱內(nèi)。對樣品進(jìn)行萃取,即取250 mL水樣于500 mL分液漏斗中,用50 mL二氯甲烷分2次萃取,合并萃取液。在小漏斗中塞入脫脂棉,其上鋪上一層無水硫酸鈉粉末,使萃取液通過小漏斗,用50 mL具塞比色管收集,用YGC-12D型氮吹儀濃縮至1 mL,供測定用。
1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液配置
分別取1 mL 5種有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品,用丙酮定容至10 mL,配置成10 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液。再從混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液中移取1 mL,用丙酮定容至10 mL,配置成1 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)使用溶液。按比例稀釋標(biāo)準(zhǔn)使用溶液,最終得到濃度分別為0.02,0.05,0.10,0.20,0.50和1.00 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。
1.2.3 色譜分析條件
色譜柱:DB-1701石英毛細(xì)管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm);氣體流速:氫氣3.0 mL/min,空氣60 mL/min,氮?dú)?0.0 mL/min,尾吹10 mL/min;柱流量:4 mL/min,不分流模式;檢測器溫度:330 ℃;進(jìn)樣口溫度:250 ℃;柱箱溫度:起始溫度為120 ℃,保持1 min,以20 ℃/min的速率升溫到190 ℃并保持13 min。
按照設(shè)定的色譜條件檢測濃度為1.00 μg/L的5種有機(jī)磷混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,結(jié)果顯示各物質(zhì)分離度良好,色譜峰明顯,如圖1所示。
圖1 5種有機(jī)磷農(nóng)藥色譜
從圖1可知,5種有機(jī)磷農(nóng)藥在進(jìn)樣后14 min內(nèi)完成檢測,分離度良好,各組分保留時(shí)間為:敵敵畏,3.222 min;樂果,8.739 min;甲基對硫磷,10.616 min;馬拉硫磷,11.711 min;對硫磷,12.945 min。
配置標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線并進(jìn)樣分析,以峰面積與濃度做標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算回歸方程與相關(guān)系數(shù)。以最低濃度點(diǎn)平行測定7次后按照式(1)計(jì)算方法檢出限,方法定量下限按照檢出限的4倍進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果如表1所示。
(1)
表1 5種有機(jī)磷農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)曲線、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量下限
與采用FPD氣相色譜法和氣相色譜質(zhì)譜法結(jié)果的對比表明,NPD氣相色譜法標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)可以達(dá)到99.9%以上,與王麗娜等[11]的FPD氣相色譜法標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)在同一水平,高于熊大偉等[12]的氣相色譜質(zhì)譜法實(shí)驗(yàn)結(jié)果(99%)。3種方法的檢出限均低于0.10 mg/L,從大到小為氣相色譜質(zhì)譜法>NPD氣相色譜法>FPD氣相色譜法。
在線性范圍內(nèi),以二級水為空白基體,測定濃度分別為0.05和1.00 mg/L 的樣品,每個(gè)濃度獨(dú)立進(jìn)行7次測定,考察方法的準(zhǔn)確度。同樣以這2個(gè)濃度樣品獨(dú)立進(jìn)行 7 次測定,以回收率作為精密度參考依據(jù),結(jié)果如表2所示。
表2 5種有機(jī)磷農(nóng)藥準(zhǔn)確度與精密度
由表2可知,5種有機(jī)磷農(nóng)藥的加標(biāo)回收率在77.2%~92.8%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.68%~4.90%。該方法在此濃度范圍內(nèi)有良好的精密度和準(zhǔn)確度,可以用于農(nóng)藥殘留分析。鄭三燕等[13]通過實(shí)驗(yàn)比較了GC-NPD、GC-FPD、GC-MS對毒鼠強(qiáng)的檢測精密度與靈敏性,其結(jié)果顯示三者的精密度與靈敏度都達(dá)到了國標(biāo)要求,但相較于火焰光度檢測器與氮磷檢測器,質(zhì)譜檢測器具有更高的靈敏度。對于缺少質(zhì)譜檢測器的實(shí)驗(yàn)室,也可采用其余2種檢測器測定水中農(nóng)藥殘留。
建立了以GC-NPD氣相色譜的方法測定生活飲用水中的5種有機(jī)磷農(nóng)藥,色譜分離度良好,操作簡單便捷。相較于FPD檢測方法,NPD檢測器具有更高的靈敏度,該方法更適用于潔凈環(huán)境水體中痕量有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的分析測定。