加压流体萃取/气相色谱法测定固体废物中甲胺磷

孙晓欣，吴越，肖学喜(浙江中一检测研究院股份有限公司，浙江 宁波 315800)

0 引言

我国在20世纪80年代全面禁止有机氯农药的生产、销售和使用，有机磷农药成为我国农业生产的主要农药。甲胺磷(Methamidophos)是一种高效有机磷杀虫剂。冯再平等详细研究了甲胺磷的毒性作用，发现甲胺磷中毒后不仅会出现急性中毒症状，还会出现后遗的迟发性多发神经病变，发病率在某些地区达到13.5%[1]。甲胺磷由于其对人畜的高毒作用，原农业部第322号公告声明自2007年1月1日起在我国已全面禁止销售和使用。虽然甲胺磷目前已经被禁止使用，但乙酰甲胺磷仍在广泛使用[2]。乙酰甲胺磷在某些条件下可以代谢出甲胺磷[3-5]。据研究，江汉平原土壤、地下水中均普遍存在有机磷农药，甲胺磷的检出率和检出量都比较高[6-7]。丁浩东等总结了中国环境中水体、土壤、生物体中主要有机磷农药的含量范围、检出率及其分布特征，发现甲胺磷的存在非常普遍[8]。因此，当下对甲胺磷的监控仍十分必要。

目前已报道过茶叶、猪肉、动物源食品、蔬菜、人全血以及水、土壤等基质中甲胺磷的检测[9-16]，检测方法主要有气相色谱法、气相色谱法-质谱法、液相色谱法、液相色谱-串联质谱法等。

2021年已经颁布实施了环境水体中甲胺磷的检测方法，采用的是液相色谱-三重四极杆质谱法[17]，土壤和沉积物中甲胺磷的检测方法尚未出台，但是也多有研究[18-20]，固体废物中甲胺磷的检测方法还鲜有报道。

气相色谱仪相对于液相色谱-三重四极杆质谱仪和气相色谱质谱联用仪成本低，适用性更高，因此本文采用气相色谱法进行固体废弃物中甲胺磷的测定研究。

1 实验部分

1.1 试剂

正己烷、丙酮、二氯甲烷(农残级)；无水硫酸钠(分析纯)、硅藻土、石英砂：600 ℃加热4 h。

甲 胺 磷 标 准 溶 液：浓 度1 000 μg/mL，编 号23959YB，批号D0015375，介质为丙酮，生产厂家BePure。

1.2 仪器

气相色谱仪(岛津)，型号GC2010PLUS，配火焰光度检测器(FPD)；快速溶剂萃取仪(Thermo)，型号ASE-350；旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)，型号RE-52AA；水浴氮吹仪(美国 Organomation)，型号N-EVAP；电子分析天平(德国 Sartorius)，型号BSA224S。

1.3 仪器条件

根据张鸣珊等的研究，加压流体萃取最佳提取温度为80 ℃，静态萃取时间为10 min，循环次数为2次，旋转蒸发仪最佳条件为温度60 ℃，真空度0.02 MPa[19]。张莉等对萃取温度、萃取溶剂及分散剂等做了试验研究，结果表明，萃取温度在高于80 ℃时甲胺磷存在快速分解的情况，因此萃取温度选择80 ℃[20]。结合文献研究，选取仪器条件如下。

快速溶剂萃取仪：加热温度为80 ℃，压力可达11.721 086 9 MPa，预加热平衡5 min，静态萃取时间5 min，静态周期为2，溶剂淋洗体积60%池体积，氮气吹扫时间1 min。

旋转蒸发仪：温度60 ℃，真空度0.02 MPa。

水浴氮吹仪：温度30 ℃。

色谱条件：OV1701毛细管柱(30 m×0.25 mm ×0.33 µm)，柱温：180 ℃，保持时间：1 min；升温速率5 ℃/min，终止温度：250 ℃，终止时间：5 min；氢气62.5 mL/min，空气90.0 mL/min，汽化室温度280 ℃，检测室温度280 ℃，分流比10:1。

1.4 样品的采集与保存

参照HJ/T 20—1998《工业固体废物采样制样技术规范》的相关规定采集和保存固体废物样品[21]。

样品采集置于预先洗净烘干的棕色玻璃采样瓶中，样品采集后，避光于4 ℃以下冷藏保存。

1.5 试样处理

试样来源为杭州某农药厂搬迁区块原生产车间存放的固体废物。称取新鲜试样10 g，加入一定量的硅藻土，充分混匀、脱水，在研钵中反复研磨呈散粒状，全部转入22 mL萃取池中。根据张莉等的研究，甲胺磷具有强亲水基团氨基，萃取过程中向萃取池中加入1 mL水，用丙酮－二氯甲烷(4＋1)溶剂萃取效率最高[20]。本次试验在萃取池中加入1 mL水作为分散剂，以丙酮－二氯甲烷(4＋1)为萃取溶剂，按照1.3中仪器条件进行萃取。萃取液经无水硫酸钠充分脱水后，经旋转蒸发和水浴氮吹进行浓缩，定容1 mL，待测。

1.6 结果计算

固体废物中甲胺磷含量，采用外标法进行定量，按公式(1)进行计算。

式中：X为固体废物样品中甲胺磷的含量(µg/kg)；c为由标准曲线计算所得到的试样中甲胺磷的浓度(µg/L)；Vx为样品浓缩定容体积(mL)；mx为称取新鲜样品质量(g)。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线绘制与线性

准确移取甲胺磷标准溶液10.0 μL，用丙酮定容到10 mL容量瓶中进行配置，配成浓度为1 000 μg/L的甲胺磷标准使用液，逐级稀释成0、50.0、100、200、500、1 000 μg/L的标准系列。按照1.3中气相色谱仪器条件进样检测，以保留时间定性。甲胺磷的色谱图如图1所示，出峰时间为4.981 min。以浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标，绘制工作曲线。标准曲线为Y=42 142X-1.49×10-6，相关系数R=0.999 8。

图1 甲胺磷谱图

2.2 方法检出限的确定

选用杭州某农药厂搬迁区块原生产车间存放的固体废物进行检出限试验，参照HJ 168—2020《环境监测分析方法标准制订技术导则》的相关规定[22]，在样品中添加标准溶液，配置成浓度在预估检出限3～5倍的样品，平行测定7次，计算其标准偏差Sb。取50.0 μL甲胺磷标准使用液加入到试样中，按照1.5的步骤进行样品萃取，按照1.3中仪器条件进行上机测定，检测结果如表1所示。

表1 方法检出限测定结果

用公式：MDL=Sb×t(n-1，0.99)其中：t(n-1,0.99)为置信度为99%、自由度为n-1时的t值，t(6, 0.99= 3.14)；n为重复分析的样品数。根据HJ 168—2020测定下限规定为4倍MDL。根据溶液检出限，以称样量为10.0 g固体废物，萃取液定容1.0 mL，计算样品检出限为1.0 mg/kg，测定下限为4.0 mg/kg。

2.3 精密度和正确度试验

本试验采用空白加标和实样加标两种方式来验证精密度和正确度。取6份10 g石英砂作为空白样品，加入甲胺磷标准溶液60.0 μL，使加标量为60 μg，作为低浓度加标。

另取两组各6份的石英砂空白样品，分别加入90 μL和130 μL的甲胺磷标准溶液，使加标量分别为90 μg、130 μg，按照1.5中要求进行萃取浓缩，萃取液定容1.0 mL，按照1.3中仪器条件进行上机测定，计算6次平均值、相对标准偏差和加标回收率，检测结果如表2所示。

表2 空白加标测定结果

结果显示，通过低、中、高3种空白加标试验，精密度在2.7%～4.7%之间，加标回收率在75.7%～94.3%之间。

实样加标试验选用杭州某农药厂搬迁区块原生产车间存放的固体废物作为实际样品，取3组，每组6个样品，分别在每组样品中加入甲胺磷标准溶液80.0、180、350，使加标量为80、180、350 μg，作为低、中、高浓度加标样品测定。按照1.5中要求进行萃取浓缩，萃取液定容1.0 mL，按照1.3中仪器条件进行上机测定，计算6次平均值、相对标准偏差和加标回收率，检测结果如表3所示。结果显示，通过低、中、高3种实样加标试验，精密度在2.3%～4.4%之间，加标回收率在80.0%～90.5%之间。

表3 实际加标测定结果

3 结语

建立了利用加速溶剂萃取仪与气相色谱仪联用检测固体废物中甲胺磷含量的方法，以丙酮－二氯甲烷(4+1)溶剂萃取，加热温度为80 ℃，压力11.721 086 9 MPa，静态萃取时间5 min，静态周期为2，旋转蒸发温度60 ℃，气相色谱仪上机测定，甲胺磷的线性范围为50～1 000 μg/L，相关系数为0.999 8。以石英砂为空白样品，添加高、中、低浓度甲胺磷标准物质，测定相对标准偏差(RSD，n=6)在2.7%～4.7%之间，加标回收率在75.9%～94.3%之间。以杭州某农药厂产生的固体废物为试样，添加高、中、低浓度甲胺磷标准物质，测定相对标准偏差(RSD，n=6)在2.3%～4.4%之间，加标回收率在73.1%～90.5%之间。