固相萃取-气相色谱法检测地表水中马拉硫磷、内吸磷和治螟磷

2020-03-10 12:00:20张文龙
化学工程师 2020年1期
关键词:有机磷类马拉硫磷萃取柱

张文龙

(河南省信阳水文水资源勘测局,河南 信阳 464000)

随着我国经济社会的不断发展,我国已成为世界上生产和使用农药最多的国家;有机磷类农药(OPS)在我国使用最为广泛、是用量最大的一类农药[1,2];有机磷类农药,是指含磷元素的一类杀虫剂,其主要用于防治农作物、林业病、虫、草害;据统计,农药在使用过程中实际起到作用的仅约12%~18%,其中60%~80%进入环境中,随着水系统循环,渗入到地下水或者江河湖泊中,造成地表水的污染,再经食物链进入人体,对人体造成一定的危害[3,4];人类误食被污染的食物或水后,会出现一系列神经中毒症状,如震颤、精神错乱、语言失常,严重者可能会导致死亡;因此,加强对地表水中有机磷类农药的监测具有重要的意义[5-7]。实验研究建立利用固相萃取富集地表水中的3种常见有机磷类农药马拉硫磷、内吸磷和治螟磷,气相色谱-氮磷检测器定量检测的分析方法,实验表明,该方法具有简便、快速、准确等优点,适用于地表水中有机磷类农药的监测。

1 材料与试剂

1.1 仪器设备

Agilent 6890型气相色谱仪(安捷伦科技有限公司);检测器:火焰光度检测器(FPD)(安捷伦);HP-1701型毛细管色谱柱(规格:30m×0.25mm,0.25μm)(安捷伦科技有限公司);YGC-36型氮吹仪(成都雅源有限公司);固相萃取柱:弗罗里矽柱,规格1g/12mL(安普科技有限公司);FA2204B型电子天平(上海精科设备有限公司);IKA T10均质机(德国艾卡科技有限公司);Milli-RO plus超纯水仪(密理博科技有限公司)。

1.2 试剂

标准物质:马拉硫磷、内吸磷、治螟磷浓度均为100μg·mL-1,购自农业部环境保护科研监测所;溶剂:甲醇、丙酮、正己烷、乙腈均为色谱纯(MERCK试剂);NaCl、Na2SO4,分析纯(国药集团);超纯水:自制。

1.3 仪器参数

色谱柱:HP-1701(30m×0.25mm,0.25μm);载气流量:1.2mL·min-1;检测器温度:215℃;进样口温度:195℃;进样量:1.0μL;进样方式:不分流;载气:高纯 N2。

表1 升温程序Tab.1 Heating Procedure

1.4 溶液的制备

1.4.1 标准储备溶液 精密移取马拉硫磷、内吸磷和治螟磷标准溶液各1.0mL,置同一个10mL容量瓶中,加丙酮稀释至刻度,混匀(马拉硫磷、内吸磷和治螟磷浓度:10μg·mL-1)

1.4.2 标准曲线溶液 精密移取标准储备溶液一定量,加入到地表水样品中,制备终点浓度依次为0.03、0.06、0.1、1.0、5.0、10.0μg·mL-1的标准曲线溶液,加丙酮稀释至刻度,混匀;

1.4.3 样品待测溶液 取地表水样品约1.5L,剔除浮游杂质,再用滤纸(10~15μm)过滤,弃去初滤液,续滤液备用;另取弗罗里硅固相萃取柱(规格1g/12mL),分别用12mL丙酮、12mL甲醇、12mL超纯水活化;去上述过滤后的地表水样品,过弗罗里硅固相萃取柱富集、净化,最后用15mL丙酮洗脱,洗脱液氮吹至近干,残渣用丙酮定容至1mL,即得样品溶液。

2 结果和讨论

2.1 前处理柱的确定

取地表水样品约2.5L,剔除浮游杂质,再用滤纸(10~15μm)过滤,弃去初滤液;再取续滤液500mL,共取3份,分别加入适量的标准储备溶液,制备含马拉硫磷、内吸磷和治螟磷加标溶液;再取农残常用的固相萃取柱:氨基固相萃取柱、弗罗里硅柱和HLB柱,固相萃取柱活化后,将上述3份加标溶液分别过柱,保持其他条件不变,处理后的加标样品溶液上机分析,结果弗罗里硅柱效果最好,马拉硫磷、内吸磷和治螟磷加标溶液回收率均在80%~120%之间,故选择弗罗里硅柱作为固相萃取柱。

2.2 基质消除的方法

有机磷类农药残留的检测,基质效应较为明显,大部分有机磷类农药在有基质存在的情况下,会抑制有机磷类农药的响应,使得检测结果的准确度偏低;地表水样品中多含有微生物、有机物、无机物等杂质,为消除基质效应干扰,实验选择基质加标的方法,即在地表水样品中加入标准溶液,以加标溶液作为标准溶液,计算样品中待测物的含量,结果表明,采用内标法计算得到的结果回收率更好,故选择基质加标的方式进行样品检测。

2.3 标准曲线及检出限

精密移取马拉硫磷、内吸磷和治螟磷标准溶液各1.0mL,置同一个10mL容量瓶中,加丙酮稀释至刻度,混匀;精密移取标准储备溶液一定量,加入到地表水样品中,制备终点浓度依次为0.03、0.06、0.1、1.0、5.0、10.0μg·mL-1的标准曲线溶液,加丙酮稀释至刻度,混匀;进样分析上述基质标准溶液,以待测物浓度(X)与其对应的峰面积(Y),拟合标准曲线,以3倍信噪比(S/N)计算检出限。结果见表2,典型谱图见图1。

表2 曲线方程、相关系数和检出限Tab.2 Curve equation,correlation coefficient and detection limit

图1 标准谱图Fig.1 Standard spectra

2.4 加标回收率

取地表水样品约2.5L,剔除浮游杂质,再用滤纸(10~15μm)过滤,弃去初滤液;再取续滤液 500mL,共取3份,分别加入适量的标准储备溶液,制成含马拉硫磷、内吸磷和治螟磷终点浓度分别为0.03,0.1,10.0μg·mL-1加标溶液,再按 1.4.3 处理,处理完毕上机分析,计算3个浓度点的加标回收情况。结果见表3。

表3 加标回收结果Tab.3 Result of standardized recovery

2.5 方法重复性

取地表水样品约3.5L,剔除浮游杂质,再用滤纸(10~15μm)过滤,弃去初滤液;再取续滤液500mL,共取6份,分别加入适量的标准储备溶液,制成含马拉硫磷、内吸磷和治螟磷终点浓度分别为0.1μg·mL-1加标溶液,再按1.4.3处理,处理完毕上机分析,以6份加标样品检测结果计算RSD,结果马拉硫磷、内吸磷和治螟磷重复性RSD分别为4.22%、3.14%和4.51%。

3 结语

研究建立了地表水样品经固相萃取柱富集、净化,气相色谱-火焰光度检测器定量检测马拉硫磷、内吸磷和治螟磷3种有机磷农药残留的分析方法。优化了固相萃取柱,选择了基质内标法定量方法,研究了方法的线性、检测限、加标回收、回收率等,结果表明,该方法适用于地表水中有机磷类马拉硫磷、内吸磷和治螟磷农药残留的检测,为地表水中农药残留的监测提供技术依据。

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