陳刁麗,劉偉華
(廣東建研環(huán)境監(jiān)測(cè)股份有限公司,廣州 510520)
20 世紀(jì)70 年代,因?yàn)橛袡C(jī)氯農(nóng)藥的高殘留導(dǎo)致土壤環(huán)境污染問(wèn)題,許多國(guó)家陸續(xù)禁止使用六六六、滴滴涕等有機(jī)氯農(nóng)藥,從而開(kāi)發(fā)使用毒性較低、殘留更少的有機(jī)磷農(nóng)藥與擬除蟲菊酯類農(nóng)藥。近年來(lái),為滿足農(nóng)業(yè)防治病蟲草害的需求,我國(guó)有機(jī)磷農(nóng)藥的使用量居高不下,有機(jī)磷農(nóng)藥的廣泛使用導(dǎo)致土壤中有不同程度的農(nóng)藥殘留[1]。
直接進(jìn)入土壤的大部分有機(jī)磷農(nóng)藥可被土壤吸收,但隨著土壤水分的蒸發(fā),有機(jī)磷農(nóng)藥會(huì)從土壤中逸出,從而污染大氣或者水體。人體長(zhǎng)時(shí)間處于受有機(jī)磷農(nóng)藥污染的環(huán)境中會(huì)出現(xiàn)一系列神經(jīng)中毒癥狀。
目前有機(jī)磷農(nóng)藥經(jīng)常與其他類型農(nóng)藥共同使用,而且有機(jī)磷農(nóng)藥在土壤環(huán)境中殘留量較低,因此需要使用靈敏度高以及同時(shí)能消除其他物質(zhì)干擾的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)有效檢測(cè)。目前使用方法多為加壓流體萃取—?dú)庀嗌V—質(zhì)譜法、固相萃取—?dú)庀嗌V法[2]。
本文主要采用加壓流體萃取—?dú)庀嗌V法對(duì)土壤進(jìn)行有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)。通過(guò)對(duì)干燥脫水后的土壤進(jìn)行加壓流體萃取,在高溫高壓下將土壤中待測(cè)物提取至提取液中,經(jīng)固相萃取柱凈化后使用氣相色譜儀進(jìn)行檢驗(yàn)分析[3]。
高通量加壓流體萃取儀;真空平行濃縮儀;固相萃取儀;氣相色譜儀,配火焰光度檢測(cè)器(FPD)。
正己烷;丙酮;甲苯;乙腈;硅藻土;石英砂;無(wú)水硫酸鈉;土壤有機(jī)磷質(zhì)控樣;37 種有機(jī)磷類及雜環(huán)農(nóng)藥、27 種標(biāo)準(zhǔn)溶液(500μg/mL);37 種有機(jī)磷類及雜環(huán)農(nóng)藥、9 種標(biāo)準(zhǔn)溶液(500μg/mL);脫葉亞磷標(biāo)準(zhǔn)溶液(500μg/mL)。
1.3.1 加壓流體萃取儀條件
萃取溶劑:正己烷-丙酮(1 ∶ 1);壓力10.34MPa;萃取溫度120℃;加熱時(shí)間5min;靜態(tài)萃取時(shí)間5min;100%充滿萃取池模式;循環(huán)萃取3 次[4]。
1.3.2 色譜條件
FPD 檢測(cè)器;HP-5Ms 色譜柱(30m×0.250mm×0.25μm);進(jìn)樣口溫度270℃;柱箱初始溫度為40℃并保持1min,以30℃/min 升至130℃,再以4℃/min 升至180℃并保持5min,然后以4℃/min 升至200℃并保持6min,最后以10℃/min 升至280℃并保持8min;分流比為10 ∶ 1;恒定流量;柱流量為1mL/min;FPD檢測(cè)器溫度為280℃。
1.4.1 萃取及濃縮
稱取約10g 土壤樣品,加入適量硅藻土混勻,轉(zhuǎn)移至萃取池中。將裝填好土壤樣品的萃取池放入加壓流體萃取儀中進(jìn)行萃取。待萃取完畢后,將收集好的萃取液轉(zhuǎn)移至真空平行濃縮儀中進(jìn)行濃縮[4]。
1.4.2 凈化
在石墨化炭黑固相萃取柱中加入約1g無(wú)水硫酸鈉并鋪平。在石墨化炭黑固相萃取柱下面串聯(lián)氨丙基鍵合硅膠固相萃取柱;連接后用5mL 甲苯-乙腈(1 ∶ 3)混合溶液充分淋洗萃取柱,棄去淋洗液。將濃縮后的萃取液全部轉(zhuǎn)移至萃取柱中,用25mL 甲苯-乙腈(1 ∶ 3)混合溶液多次淋洗萃取柱,收集淋洗液。將淋洗液再次濃縮至約1mL 以下,用正己烷定容至1.0mL,混勻,待測(cè)[4]。
1.4.3 測(cè)定
使用氣相色譜儀對(duì)提取液及土壤有機(jī)磷農(nóng)藥質(zhì)控樣品進(jìn)行色譜檢測(cè)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)色譜圖中各目標(biāo)化合物的保留時(shí)間定性,通過(guò)峰面積以外標(biāo)法對(duì)目標(biāo)化合物有機(jī)磷進(jìn)行定量。有機(jī)磷色譜峰分離結(jié)果見(jiàn)下圖。
取有機(jī)磷類及雜環(huán)農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液和脫葉亞磷標(biāo)準(zhǔn)溶液用正己烷進(jìn)行稀釋,配制成濃度分別為0.5μg/mL、1.0μg/mL、1.5μg/mL、2.0μg/mL、2.5μg/mL、3.0μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列。使用氣相色譜儀對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)濃度溶液進(jìn)行檢測(cè),得到濃度為0.5—3.0μg/mL 的線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)。
取7 份石英砂[5]模擬土壤樣品,加入有機(jī)磷類及雜環(huán)農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液和脫葉亞磷標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照上述萃取、濃縮、凈化及測(cè)定步驟,檢測(cè)7 份模擬土壤樣品萃取液中各有機(jī)磷的濃度,計(jì)算在此萃取與凈化方法下的檢出限及測(cè)定下限。
有機(jī)磷農(nóng)藥氣相色譜
回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限及測(cè)定下限統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。
表1 回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限及測(cè)定下限
對(duì)標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品(土壤有機(jī)磷農(nóng)藥質(zhì)控樣,產(chǎn)品編號(hào)Tu-10232,產(chǎn)品批號(hào)210701)進(jìn)行2 次實(shí)驗(yàn),對(duì)土壤實(shí)際樣品進(jìn)行6 次加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。按照上述步驟進(jìn)行萃取、濃縮、凈化及檢測(cè)。6 次加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)在萃取前均加入等量的有機(jī)磷標(biāo)準(zhǔn)溶液。精密度與準(zhǔn)確度檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。土壤有機(jī)磷農(nóng)藥質(zhì)控樣測(cè)試結(jié)果均在合格范圍內(nèi),加標(biāo)回收率為78.4%—97.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均低于15%。
表2 精密度與準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)結(jié)果
本實(shí)驗(yàn)采用加壓流體萃取法對(duì)土壤中30 種有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行萃取,濃縮后經(jīng)石墨化炭黑固相萃取柱與氨丙基鍵合硅膠固相萃取柱凈化,最后經(jīng)氣相色譜儀檢測(cè)。與傳統(tǒng)方法相比,該方法集合了加壓流體萃取法快速、高效的特點(diǎn)以及氣相色譜法簡(jiǎn)便、靈敏的優(yōu)點(diǎn),并且萃取液通過(guò)兩個(gè)不同的萃取柱能有效去除干擾物。相比氣相色譜—質(zhì)譜法(質(zhì)譜檢測(cè)器為通用型檢測(cè)器),氣相色譜法(FPD 檢測(cè)器為專用型檢測(cè)器)更能對(duì)有機(jī)磷化合物進(jìn)行高靈敏度檢測(cè),從而達(dá)到高效精確檢測(cè)的目的,而且能夠達(dá)到更低的檢出限。本方法操作簡(jiǎn)便,高效準(zhǔn)確,能滿足土壤中多種有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)需求。