微波萃?。瓪庀嗌V法測(cè)定土壤中9種有機(jī)氯農(nóng)藥

馬健生，王 娜，遲廣成，王 鑫，胡建飛

(中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心，遼寧沈陽110032)

有機(jī)氯農(nóng)藥作為一種有效的殺蟲劑，曾長期使用于我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，其中又以六六六和滴滴涕使用最早也最廣泛［1］，我國在20世紀(jì)80年代開始逐步禁止使用該類農(nóng)藥，然而該類農(nóng)藥具有很強(qiáng)的脂溶性和難降解性［2］，能夠在生物體內(nèi)富集，最終通過食物鏈進(jìn)入人體。該類有機(jī)污染物已被確認(rèn)為具有“三致效應(yīng)”的持久性污染物［3］，對(duì)人類健康具有極大的危害。

土壤中有機(jī)氯含量的檢測(cè)一般選用氣相色譜配ECD檢測(cè)［4-5］，然而在前處理過程中所選用的提取方法不同，目前主要應(yīng)用的有索氏提取法、超聲波提取法、加速溶劑萃取法等［6-9］。索氏提取法是經(jīng)典方法，優(yōu)點(diǎn)是操作方便、方法穩(wěn)定重現(xiàn)性好，缺點(diǎn)是耗時(shí)長、效率低，并且需要使用大量有機(jī)提取試劑;超聲波法的優(yōu)點(diǎn)是效率較高，缺點(diǎn)是超聲波產(chǎn)生能量不易控制，溫度會(huì)隨著超聲時(shí)間的延長而升高，并且該法同樣需要相對(duì)較多的提取試劑;加速溶劑萃取法是近些年發(fā)展很快的一種對(duì)固體樣品進(jìn)行目標(biāo)物提取的前處理方法，優(yōu)點(diǎn)是效率高、整個(gè)前處理過程可控、提取所需溶劑量相對(duì)較小，缺點(diǎn)是萃取池組裝部件繁多，清洗麻煩。微波提取法是近年來逐漸被人們認(rèn)可的一種高效前處理方法，該法不僅提取效率高而且使用提取試劑少，并且整個(gè)萃取過程溫度可控，完全可根據(jù)不同基體選用不同的升溫步驟及時(shí)間。鑒于此，筆者選擇微波提取法結(jié)合固相萃取凈化法提取了土壤中9種常見有機(jī)氯農(nóng)藥，并利用氣相色譜ECD檢測(cè)器進(jìn)行了檢測(cè)，旨在為有機(jī)氯含量測(cè)定方法研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 材料 日本島津GC2010氣相色譜儀，配ECD檢測(cè)器;CLPⅡ型毛細(xì)管柱(30 m ×0．32 mm ×0．25 μm);微波萃取儀MARS6;固相萃取小柱(proelut florisil 1 000 mg/6ml)及凈化裝置(SUPELCO VISIPREPTMDL);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(RE-52AA型，上海亞榮生化儀器廠)。正己烷(JT Baker，農(nóng)殘級(jí))、丙酮(禹王，色譜純)。8種有機(jī)氯標(biāo)準(zhǔn)溶液(美國ChemService公司)100 μg/ml;有機(jī)氯替代物:2，4，5，6-四氯間二甲苯，二丁基氯菊酸酯混標(biāo)溶液(美國RTX公司)2 000μg/ml;六氯苯單標(biāo)固體(美國ChemService公司)。

1．2 方法

1．2．1 氣相色譜條件。進(jìn)樣口溫度為220℃，不分流進(jìn)樣，壓力為 55．8 kPa，柱流速為 1．27 ml/min，線速度為 26．8 cm/s。升溫程序:120℃保持1 min，然后以9℃/min升到300℃保持4 min，ECD檢測(cè)器溫度為300℃。

1．2．2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。先將六氯苯單標(biāo)與8種有機(jī)氯混標(biāo)混合配制成濃度為1．0μg/ml的9種有機(jī)氯混標(biāo)儲(chǔ)備液，然后再將儲(chǔ)備液稀釋成濃度為 1．0、2．0、5．0、10．0、20．0、50．0、100．0 μg/L 的標(biāo)準(zhǔn)工作液，按照“1．2．1”條件上機(jī)檢測(cè)。以濃度(X)為橫坐標(biāo)，以峰面積(Y)為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。

1．2．3 前處理?xiàng)l件優(yōu)化試驗(yàn)。提取方法選擇微波萃取法，首先稱取5．0 g經(jīng)過灼燒的石英砂，倒入微波儀萃取管中，然后加入9種有機(jī)氯混和標(biāo)準(zhǔn)溶液10．0 ng、有機(jī)氯替代物20．0 ng，倒入配制好的提取溶劑進(jìn)行提取，將微波萃取后的樣品溶液經(jīng)過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至小體積(約2 ml左右)后加入到預(yù)先淋洗好的固相萃取小柱上，經(jīng)固相萃取洗脫收集在10 ml玻璃離心試管中，然后用氮吹儀將樣品溶液濃縮定容至1 ml，移取至樣品小瓶中待上機(jī)檢測(cè)。選擇4因素3水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)因素及水平見表1。

1．2．4 實(shí)際樣品分析。選取實(shí)際土壤樣品3個(gè)，自然風(fēng)干后，研磨過60 目篩，稱取 5．0 g，按照“1．2．3”所確定的前處理?xiàng)l件進(jìn)行提取及凈化，供GC分析。

2 結(jié)果與分析

2．1 線性關(guān)系 由表2可知，9種有機(jī)氯農(nóng)藥的線性關(guān)系良好。

表1 前處理?xiàng)l件正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

表2 線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)

2．2 前處理方法的選擇 通過正交試驗(yàn)，根據(jù)有機(jī)氯各物質(zhì)總平均回收率得出影響因子由高到低依次為時(shí)間、溫度、提取劑、功率(表1)。綜合考慮，選擇提取溫度為70℃，提取時(shí)間為30 min，提取劑丙酮-正己烷比例為1∶1，功率為1 300 W。在上述條件下，9種有機(jī)氯農(nóng)藥的平均回收率為89．3%。

2．3 色譜行為 將濃縮凈化后的樣品利用氣相色譜ECD檢測(cè)器檢測(cè)有機(jī)氯類污染物，9種有機(jī)氯農(nóng)藥和2種替代物的色譜峰分離良好(圖1)。

圖1 9種有機(jī)氯色譜峰分離圖譜

2．4 方法學(xué)考察

2．4．1 方法檢出限。按照“1．2．3”所確定的前處理方法同時(shí)做樣7個(gè)，每個(gè)樣品添加標(biāo)準(zhǔn)量為10．0 ng，測(cè)得9種有機(jī)氯農(nóng)藥檢出限(3S/N)在0．27 ～0．56 μg/kg。

2．4．2 精密度。對(duì)有機(jī)氯空白加標(biāo)樣品平行測(cè)定10次，測(cè)得相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2．48% ～4．75%。

2．4．3 回收率。以樣品為本底添加有機(jī)氯混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)10．0 ng，替代物 20．0 ng，各物質(zhì)平均回收率在 78．9% ～114．1%。

2．5 實(shí)際樣品分析 由表3可知，樣品1中檢出P，P’-DDE 5．84 μg/kg、O，P’-DDT 11．98 μg/kg、P，P’-DDT 22．53 μg/kg，樣品2 中檢出P，P’-DDE 7．32 μg/kg、P，P’-DDT 4．96 μg/kg，樣品3中僅檢出 β-BHC 3．90 μg/kg。1號(hào)樣品的有機(jī)氯色譜峰分離圖譜見圖2。

表3 實(shí)際樣品檢測(cè)結(jié)果 μg/kg

圖2 1號(hào)樣品有機(jī)氯色譜峰分離圖譜

3 結(jié)論與討論

采用氣相色譜法測(cè)定試驗(yàn)土壤中9種有機(jī)氯農(nóng)藥，結(jié)果表明方法的平均回收率為78．9% ～114．1%，表明該方法提取效率較高，適用于提取及凈化土壤中有機(jī)氯類污染物。

相比于其他方法如索氏提取法、超聲波法、加速溶劑萃取法，采用微波法大大減少了有機(jī)提取試劑的使用，不僅節(jié)省成本，而且減少了對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)采用微波提取法還能大幅度縮短提取時(shí)間，提高效率。目前，利用微波法消解生物樣品的研究較多，使用也較普遍，利用微波法萃取固體或液體中有機(jī)污染物是近年來研究較多的一種前處理方法，微波萃取法可根據(jù)不同目標(biāo)提取物采用不同的提取試劑，設(shè)定不同的升溫程序?qū)⒛繕?biāo)物提取出來，因此，采用微波法提取目標(biāo)物應(yīng)用前景廣闊。

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