韓周洋

(江蘇省宿遷環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇 宿遷 223800)

0 引言

阿特拉津(莠去津)作為一種常見的除草劑，屬于三嗪類，表現(xiàn)出良好的除草效果，且藥劑成本較低，得到廣泛應用。2017年，世衛(wèi)組織在癌癥研究中整理出了致癌物清單，其中阿特拉津在3類致癌物清單中。阿特拉津半衰期長，在土壤中產(chǎn)生積聚不容易被分解，容易造成水體污染，人體飲用后會對身體產(chǎn)生傷害，也存在導致癌癥疾病發(fā)生的風險，屬于聯(lián)合國衛(wèi)生組織規(guī)定的持久性有毒污染物種類清單內的一種[2]。甲萘威(西維因)作為一種殺蟲劑，屬于氨基甲酸脂類的化學物質，該物質具有較強的穩(wěn)定性，但是在生活環(huán)境下存在較高的毒性與致癌特性[3]。因此，為了保障飲用水源安全，對水中阿特拉津與甲萘威含量的檢測工作十分重要。目前，地表水標準中，對其測定采用不同的方法分開進行，容易操作繁瑣，造成試劑浪費。

從當前的檢測技術發(fā)展情況來看，常見的方法包括氣相色譜法[4]、質譜法[5]、液相色譜法[7]、液相色譜-質譜法以及液相色譜串聯(lián)質譜法[8]等等。但是對這些方法的運用，大體都是利用氣質聯(lián)用或者液質連用的方式實現(xiàn)檢測目標。另外，這些方法都對實驗儀器具有較高的要求，檢測成本也比較高，因此并未得到全面推廣。在本項目的研究中，會對取樣的飲用水進行二次處理，將其定容到1 mL后開展檢測實驗，對水樣的處理過程具有較高的靈敏度，而且二氯甲烷萃取以及氮吹富集方法都比較穩(wěn)定，操作具有便捷性。該方法應用于飲用水源地中阿特拉津和甲萘威的測定，效果令人滿意。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

液相色譜儀選用參數(shù)為250 mm×4.6 mm，5 μm的XDB-C18型色譜柱，同時配備快速濃縮儀。

選用100 μg/mL濃度的甲萘威標準溶液和100 μg/mL濃度的阿特拉津標準溶液進行實驗；甲醇和二氯甲烷選擇色譜級，無水硫酸鈉、氯化鈉，分析純；自制高純水樣本。

1.2 繪制標準曲線

逐級稀釋，配制出溶液的標準濃度。實際操作中，將100 μg/mL濃度的甲萘威標準溶液和100 μg/mL濃度的阿特拉津標準溶液稀釋成20 μg/mL標準混合液，并攪勻靜置。隨后，通過甲醇將兩種標準使用液稀釋到不同濃度。本次實驗設置7個濃度點(0、0.02、0.2、0.4、0.6、1.0、2.0)μg/mL，最后結合實驗儀器的優(yōu)化標準對樣本進行檢測，以兩種標準溶液峰面積確定濃度，并繪制標準曲線。

1.3 實驗前處理

使用測量儀器取100 mL水樣，將其靜止在分液漏斗內，在漏斗內加入5 g的NaCl，將混合液充分攪拌，再向混合后的溶液中添加10 mL的二氯甲烷，最后將漏斗放置在振蕩儀器中完成5分鐘的萃取振蕩，最后對萃取后的溶液進行靜置，保證其達到充分分層的目的。利用無水硫酸鈉對有機相進行除水處理，隨后將其引入濃縮瓶，在樣品中添加10 mL二氯甲烷，隨后通過上述步驟完成重復萃取。萃取后，經(jīng)過氮吹濃縮儀器將溶液濃縮至干燥狀態(tài)，利用甲醇測定1 mL混合均勻，隨后經(jīng)過0.45 μm的濾膜進行過濾。

1.4 色譜條件

色譜柱選用4.6 mm×200 mm，5 μm反向柱；流動相為甲醇和水比例為70∶30；流速為 0.5 mL/min；進樣量：10.0 μL。

2 結果與討論

2.1 萃取試劑選擇

本次飲用水源地檢測實驗對三種有機萃取農(nóng)藥試劑進行實驗，分別探討對水中甲萘威和阿特拉津含量萃取效果，并開展樣品回收率實驗，采取三次重復測定方法，保證實驗準確度，回收率見表1。實驗成果表明，二氯甲烷對甲萘威及阿特拉津回收率測定效果最佳，故本次實驗采取二氯甲烷為甲萘威和阿特拉津的萃取試劑。

表1 4種萃取試劑的回收率

2.2 色譜特性

實驗采用1.0 μg/mL濃度的甲萘威和阿特拉津混合液，保證甲醇與水的比例為70∶30，利用液相色譜儀進行分析，如圖1。從圖中可以看出，樣品中的甲萘威與阿特拉津具有兩個峰，分離后不存在拖尾現(xiàn)象，基線較為平穩(wěn)。

圖1 甲萘威和阿特拉津色譜圖

2.3 分析波長的選擇

在波長分析中，實驗選擇二極管陣列檢測器對樣本中1.0 μg/mL的標準液進行掃描，最終實驗結果為220 nm處甲萘威與阿特拉津吸收峰最強，因此選擇波長220 nm作為測定波長。

2.4 流動相分流比選擇

設置甲醇與水的比例以及乙腈與水的比例均為70∶30，以此為流動相開展分離試驗。在流動相實驗中發(fā)現(xiàn)，甲醇和乙腈都具有良好的分離效果，但是由于乙腈具有高毒性，成本也比較高，因此，甲醇表現(xiàn)出了最佳的應用優(yōu)勢，可以達到分離快和柱壓低的效果。利用甲醇進行分離試驗時，應設置不同的體積比開展對比實驗，實驗結果如圖2所示，當甲醇和水的體積比設置在70∶30時，實現(xiàn)完全分離，逐漸降低甲醇體積比例，峰形逐漸變寬，影響后續(xù)實驗分析，因此甲醇和水的比例為70∶30效果最佳。

圖2 不同體積比甲醇-水流動相實驗甲醇-水(V/V)1～3：80∶20、70∶30、60∶40

2.5 流動相流速和柱溫

實驗選擇濃度1.0 μg/mL甲萘威和阿特拉津，甲醇和水的混合比例為70∶30時，對不同相流速開展分離試驗，見圖3。當流速不斷增加，分離效果逐漸下降；當流速處于0.5 mL/min，兩種化合物將達到完全分離的效果。對不同色譜柱的柱溫進行比對發(fā)現(xiàn)，受溫度影響較小，采取30 ℃為宜。

圖3 不同流動相流速下實驗流速(mL/min)1～3：1.0、0.8、0.4

2.6 線性關系及檢出限

當所有條件都符合要求的情況下，選用逐級稀釋法配置不同濃度的混合液，結合本次實驗選定的檢測方式，利用高效液相色譜法，檢測結果如圖4所示。從圖中可以得知，當兩種化合物處于完全分離的情況下，峰面積以及濃度呈線性關系。最終實驗成果表明：當處于0～2.0μg/mL范圍內，峰面積和濃度的線性關系最佳，甲萘威曲線方程為y=358.1x+4.1，相關系數(shù)r=0.9999；阿特拉津曲線方程為y=159.3x+2.1，相關系數(shù)為r=0.9999。實驗對濃度為0.2μg/L甲萘威及阿特拉津連續(xù)平行測定7次，取測定值標準偏差(SD)的3倍作為方法檢出限，甲萘威和阿特拉津檢出限分別為0.05 μg/L和0.15 μg/L。

圖4 甲萘威和阿特拉津的線性方程

2.7 準確度和精密度實驗

當所有條件都符合檢測要求時，可取100 mL水樣，將其中添加濃度為0.1、0.5、1.0 μg/mL的標準甲萘威和阿特拉津混合液，結合本次實驗選定的檢測方式對水樣進行萃取—除水—濃縮—凈化—定容，然后對三種濃度分別開展6次測定，并計算水樣回收率和相對標準偏差。甲萘威和阿特拉津回收率分別為92.3%～103%、95.4%～105%，相對標準偏差(RSD，n=6)分別為2.3%～5.6%、3.2%～5.3%，如表2。采取這種檢測方式可以提高檢測精度和準確度，在飲用水源地的甲萘威和阿特拉津檢測中具有良好的應用效果。

表2 精密度和準確度試驗(n=6)

2.8 樣品測定

當所有條件都符合檢測要求，利用宿遷駱馬湖飲用水源水樣，進行萃取、濃縮、定容后進行測定，同時進行加標回收率實驗，結果見表3。結果發(fā)現(xiàn)飲用水源地3個水樣均未檢出甲萘威及阿特拉津。通過分析1.0 μg/mL的加標實際水樣，發(fā)現(xiàn)水樣中甲萘威和阿特拉津回收率較好，甲萘威和阿特拉津的回收率分別為91.1%～101%和 92.3%～104%，這表明該方法可用于檢測飲用水源地中甲萘威和阿特拉津，滿足要求。

表3 種實際水樣分析及加標回收率

3 結論

通過優(yōu)化色譜工作條件，本文建立了高效液相色譜二極管陣列檢測器(DAD)同時測定甲萘威和阿特拉津的方法。甲萘威曲線方程為y=358.1x+4.1，相關系數(shù)r=0.9999，檢出限分為0.05 μg/L；阿特拉津曲線方程為y=159.3x+2.1，相關系數(shù)為r=0.9999，檢出限分為0.15 μg/L，優(yōu)于《生活飲用水衛(wèi)生標準檢驗方法 有機物指標》(GB/T5750.8-2006)中要求[9]。該方法穩(wěn)定性好，操作簡單，靈敏度高，滿足地表水中甲萘威和阿特拉津的測定。將建立的方法應用于飲用水源地水樣的測定，結果滿意。