胡杨
摘要:建立了土壤中10种有机磷农药的分析方法。样品采用索氏提取,硅胶柱净化,火焰光度检测器检测,根据保留时间定性,外标法定量。实验结果表明,方法的检出限为0.4μg/kg~1.9μg/kg,精密度在2.1%~6.1%之间,加标回收率在75.0%~92.0%之间。该方法操作简便,灵敏度高,可用于土壤样品中有机磷农药残留的检测分析。
关键词:有机磷农药;气相色谱;土壤
有机磷农药具有经济、高效、品种多等特点[1-4],在我国已有30多年的使用历史[5] ,其使用量占全部农药用量的70%以上[6-8]。由于其具有毒性,大量使用会对大气、水环境、土壤造成污染[9] ,对牲畜和人体造成损伤[10] ,因此,采取科学有效的手段检测土壤中的有机磷农药有着重要意义。本文采用索氏提取法提取土壤样品,以硅胶柱净化提取液,采用气相色谱-火焰光度法在20min内将10种有机磷农药快速、良好地分离测定,结果令人满意。
1 实验部分
1.1 仪器
Agilent 7890B 型气相色谱仪、配备火焰光度检测器(FPD);索氏提取器;上海新拓XT-NS 1型氮吹仪;HH-6型数显恒温水浴锅。
1.2 试剂与标准品
丙酮(色谱纯,天津科密欧);正己烷(色谱纯,天津科密欧);石英砂(色谱纯,天津科密欧);无水硫酸钠(优级纯,天津科密欧),置于马弗炉中400℃烘4 h,冷却后装入具塞磨口玻璃瓶中密封,于干燥器中保存。
10种有机磷(速灭磷、甲拌磷、二嗪磷、异稻瘟净、甲基对硫磷、杀螟硫磷、溴硫磷、水胺硫磷、稻丰散和杀扑磷)混合标准贮备液:ρ=100 mg/L(上海安谱)。
1.3 样品采集与保存
按照HJ/T 166的相关要求采集和保存。样品保存于洁净的具塞磨口棕色玻璃瓶中。运输过程中应密封、避光、4℃以下冷藏。运至实验室后,若不能及时分析,应于-18℃以下冷冻、避光、密封保存,保存时间不超过7d。
1.4 样品制备
将样品放在搪瓷盘或不锈钢盘上,混匀,除去枝棒、叶片、石子等异物,如样品水分含量较高,应先用冷冻干燥仪干燥。同时称取两份20g(精确至0.01g)的样品,一份用于干物质含量的测定,另一份用于提取。
1.5 样品提取与净化
将用于提取的样品中加入一定量的无水硫酸钠,研磨混匀后全部转移至索氏提取套筒中,小心置于索氏提取器回流管中,在圆底烧瓶中加入200 mL正己烷-丙酮(1:1,v/v)混合溶剂,提取8 h,回流速度控制在每小时4~6次。待冷却后,将提取液用氮吹仪浓缩至2mL,待净化。
将硅胶柱固定在固相萃取装置上,先用15mL正己烷淋洗活化小柱,将浓缩后的提取液转移至小柱中,用2mL正己烷分三次洗涤浓缩管,并全部转移至小柱中,用15mL正己烷-丙酮(1:1,v/v)混合溶剂洗脱,收集全部洗脱液,用氮吹仪浓缩并定容至1mL,待测。
1.6 标准曲线的配制
将浓度为100 mg/L的有机磷混合标准储备液用正己烷稀释配制成至少5个浓度点的校准系列,浓度分别为0.1mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L、5.0mg/L,依次进入气相色谱测定。
1.7 气相色谱条件
色谱柱:石英毛细管柱DB-17,长30m,内径0.53mm,膜厚1µm,或其他等效的毛细管色谱柱。进样口温度:220℃;进样方式:分流或不分流;进样体积:1.0 μL。柱箱升温程序:150℃保持3 min,以8℃/min的升温速率升至250℃并保持10 min;FPD检测器温度:300℃。色谱柱内载气流量:9.8 mL/min;尾吹气:氮气,流量:10 mL/min,氢气:75 mL/min;空气:100 mL/min。
2 结果与讨论
2.1 分离效果
按照上述样品前处理技术和气相色谱条件测定得到10种有机磷农药的气相色谱图见图1,由图可见各组分在17min之前全部出峰,峰形对称,分离效果较好。
2.2 校准曲线绘制
将上述校准曲线各点依次进入气相色谱分析,以各组分的质量浓度为横坐标,以该组分色谱峰面积为纵坐标绘制校准曲线,各组分的校准曲线及相关系数见表1。由表可见,各组分呈现很好的相关系数,均大于等于0.9998。
2.3 检出限及测定下限
取7份20g石英砂作为空白基体,配制加标浓度为2µg/kg的加标样品,按照样品相同的步骤制备后,连续测定7次,按照MDL=t×s计算方法检出限,测定下限为4倍检出限。得到各组分检出限及测定下限见表2。由表可知,方法檢出限低,灵敏度高,能够满足土壤样品的痕量测定的要求。
2.4 精密度和准确度
取6份20g实际土壤样品,配制加标浓度为50µg/kg的加标样品,按照样品相同的步骤制备后,连续测定6次,精密度以相对标准偏差(RSD)表示,准确度以回收率表示,计算结果见表3。由表可知,RSD在2.1%~6.1%之间,回收率在75.0%~92.0%之间,在能够满足土壤中痕量农药残留分析的要求。
3 结论
实验结果表明本方法较GB/T 14552-2003(水、土中有机磷农药测定的气相色谱法)等国标或行业标准更为简便快速,可有效测定土壤中上述的10种有机磷化合物,该方法检出限低,灵敏度高,精密度和准确度均能满足相关技术标准要求,适用于土壤中有机磷农药残留的测定。
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(作者单位:河北省地矿局第四地质大队)