气相色谱法测定水中有机磷农药

摘要：自有机磷农药投入使用以来，就以有害成分多、毒性大、浓度高、可生化性差等特点受到人们的广泛关注。本文综述了气相色谱法测定水中有机磷农药的方法，以期为同类问题的研究提供了一定的参考和借鉴。

关键词：有机磷；农药；气相色谱

在有机磷农药投入使用的时候，由于过去的经济发展水平低和处理技术不够完善等因素的影响，导致含有有机磷农药的污染废水没有经过任何处理就直接大量的排放到水体当中，造成了水体的严重污染，给人们的生活生产带来了极大的负面影响。所以尽快解决有机磷农药废水的处理与整治问题已经迫在眉睫，如果这一项技术能够得到突破，那么就能够促进农药工业的快速发展。目前外国对于有机磷农药废水经常使用的处理方法主要是焚烧法、吸附法、生物膜法、萃取法、活性污泥法等。但是在我国由于有机磷农药废水的热值较小，采用焚烧法进行有机磷农药废水的处理不太适合，常用的方法是大稀释倍数的生化处理工艺法，虽然生化处理工艺法非常适合，但是这种方法的运行成本太高，因此在此方法的基础上，需要再次进行研究和技术攻关，找出能提高有机磷农药废水可生化性的更加高效的预处理方法。目前，我们国家主要使用吸附法湿式、氧化法等方法来提高其可生化性。为了解决这一技术的技术攻关，本文从实际出发，在查阅大量文献资料的基础上，对近年来国内外有机磷农药废水处理研究的现状以及其进展进行了综述。

1 有机磷农药的简述及其危害

1.1 有机磷农药的简述

有机磷农药主要包括杀菌剂、杀虫剂以及其他药剂，目前常见的有机磷农药有氧化乐果、马拉硫磷、敌百虫、辛硫磷、敌敌畏、毒死蜱等。杀虫剂包括对硫磷、内吸磷、敌百虫、敌敌畏、马拉硫磷、乐果等，杀菌剂包括克瘟散、稻瘟净等。其他药剂包括不育剂、灭鼠剂、脱叶剂、杀线虫剂、生长调节剂、除草剂等。

1.2 有机磷农药的危害

有机磷农药具有高残留、毒性强、浓度高、可生化性差等特点，在某些特定的环境条件下，一部分有机磷类农药是非持久的，但是也会有很长的残留期，并且会在动物体内进行毒素积累，造成毒性越来越大，当毒素的量高达一定程度的时候，动物就会死亡。如果我们人体发生有机磷类农药中毒现象，其表现出的中毒特征主要为人体血液当中胆碱酯酶的活性被抑制，导致神经系统部分功能失调，人体的呼吸道、心脏、肝脏、肠、胃等一些受神经系统所支配的器官产生功能异常。

1.3 水中有机磷农药测定技术

气相色谱法（gas chromatography，GC）是利用气体作为流动相的色谱法，具有高效能、高选择性、分析速度快、低检测限以及应用范围广等优点，不足之处是对易分解、腐蚀性、沸点高和反应性较强物质的分析较为困难。气相色谱分析法是利用各组分在待测液当中的固定液相和气相之间分配系数不同，将各种混合物分离测定的仪器分析方法，针对分析含量较少的气体以及容易挥发的液体，这两种就很适合运用气相色谱分析方法。当试样中的物质被气化以后，就会随着载气进入色谱柱，然后各组分就会在这两相之间进行随机流动，各组分由于溶解能力和吸附能力在固定相上各不相同。所以在色谱柱当中各个组分流动的速度就会不一致，再经过恰当的柱长之后，就会各自分离，然后就离开色谱柱，按照流出的顺序不同依次进入检测器，之后开始进行检测，并会在记录器上呈现出各个组分对应的流出曲线。所以，当满足色谱操作的条件一致时，要确定未知物是哪一种物质时，就可以采取比较待测物的保留参数与已知物质的各项保留参数的不同得出想要的结果。测量待测物质的质量分数可以通过采用外标法、内标法、归一化法等方法来测量其峰高或峰面积得出结论。常见的有机磷农药大多为含有电负性的磷酸脂类有机物，用ECD检测，其灵敏度高于FPD。常用的有机磷农药的分离，可采用530微米内径的大口径毛细管柱，其优点是分析速度快，柱容量大，可使用接近填充柱的载气流量，其分离效率高于填充柱。它的定量分析精密度和准确度都大大高于小内径毛细管柱，因此具有较大的实用价值。今采用水样不经溶剂萃取、净化、浓缩等处理， 直接进样1～4微升，长期大量样品测定，ECD的性能不受影响。

2 材料与方法

2.1 主要仪器和试剂

仪器：气相色谱仪、积分仪。

试剂：敌百虫、甲胺磷、甲基对硫磷、敌敌畏、乐果、马拉硫磷、对硫磷（以上均为色谱纯标样）、无水乙醇、乙酸乙酯、纯水（经色谱检验不含有机磷农药）。

2.2 标准溶液的配制

精确称取各有机磷农药色谱标样，溶于无水乙醇，在20毫升容量瓶中用无水乙醇加至刻线，制得敌敌畏2.268克/升、敌百虫0.682克/升、甲胺磷0.928克/升、马拉硫磷0.02克/升、乐果1.410克/升、甲基对硫磷1.52克/升和对硫磷0.03克/升的标准储备液。各种农药的标准混合液于测定时用纯水稀释配制。

2.3 水样的采集及处理

用刻度吸管或者是比色管采集10～20毫升水样。需要注意的是低含量有机磷农药不稳定，所以采样以后要立即测定。在选定的色谱条件下直接进水样1～4微升，用有机磷农药标准溶液外标法定量。HP-3392A积分仪打印出结果，提供两根530毛细管柱的色谱测定条件，必要时用双柱法定性，以确保测定结果的可靠性。

2.4 气相色谱条件

保持检测器温度是300℃，进样口温度是270℃，使用氮气作为载气气体，分流的比例是40∶1，进样的量是3微升，柱流量是0.3毫升/分钟，尾吹气流的流速是20毫升/分钟，色谱柱的初始温度是85℃，以26℃/分钟的速度把温度升高到150℃，再以10℃/分钟的速度把温度升高到260℃，这样一直保持30分钟左右。

3 结果和讨论

结果：色谱法测定有机磷农药的固定液，常用的有OV-101、DC-550、SE-30、OV-17、OV-210、SE-54等， 其他如QF-1也有人使用。经反复试验，选定了两根530大口径毛细管柱分析上述7种有机磷农药，取得了满意的分离效果。HP-1柱（麦克雷诺常数与OV-1、SE-30相似）：5米×0.53毫米×2.65微米具有弹性石英毛细管柱，柱温70～235℃， 升温速率35℃/分钟，检测室的温度是350℃，汽化室的温度是210℃，载气氮气1.9毫升/分钟（加补充气），色谱图见图1。HP-17柱：10米×0.53毫米×2微米弹性石英毛细管柱，柱温66～220℃，升温速率40℃/分钟，在66℃保持2分钟（使水完全馏出），汽化室温度200℃，检测室温度300℃，载气氮气2.4毫升/分钟（加补充气），色谱图见图2。

讨论：直接进水样测定有机磷农药的方法，可以使测定的步骤大大简化，成本更低廉。经过几次的分析，证明直接进水样法对ECD的性能不产生影响，其本底信号仍维持在原有的水平上。在使用氣相色谱法对水中有机磷农药进行测定的过程中，实验中用到的所有有机磷农药都是比较好分离的，并且其检测限及其加标回收率、精密度等均符合相关规定要求。与FPD相比，在测定上述7种有机磷农药残留量时，气相色谱法具有简便快速、精密准确、灵敏高等特点，完全满足环境水样的监测要求。

作者简介：李玉洲（1999-）男，本科在读。研究方向：水污染控制。