環(huán)境水體農(nóng)藥殘留量的高效液相色譜法測(cè)定

摘要 本文采用Nova-Pak C18色譜柱，以甲醇：水=75：25混合溶液為流動(dòng)相，用雙波長(zhǎng)的檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)，檢測(cè)波的波長(zhǎng)分別是250納米和280納米。用此種高效液相色譜法來(lái)測(cè)定環(huán)境水體中不同的農(nóng)藥殘余量，在六分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)六種有機(jī)磷和兩種氨基甲酸酯殺蟲(chóng)劑的同時(shí)分離測(cè)定。這種測(cè)定方法操作起來(lái)不僅簡(jiǎn)單，而且靈敏度特別高，用于測(cè)定和分析環(huán)境水體的結(jié)果令人滿意。

關(guān)鍵詞 高效液相色譜法 環(huán)境水體 農(nóng)藥殘留量

中圖分類(lèi)號(hào)：TS207 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）07（c）-0000-00

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)藥殘留以不同的形式危害著人們的日常生活環(huán)境，它持續(xù)存在于水體、土壤以及大氣中，通過(guò)不同的形式進(jìn)入到人們的體內(nèi)，進(jìn)而對(duì)人們的身體健康構(gòu)成極大威脅。有機(jī)磷農(nóng)藥是富含有機(jī)磷的一種有機(jī)化合物，這類(lèi)農(nóng)藥用途較廣，且品種繁多，大多數(shù)為殺蟲(chóng)劑；氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥是一種新型的高效且殘留期短的廣譜除螨、殺蟲(chóng)、除草劑，這兩種農(nóng)藥都是目前被人們較為廣泛使用的殺蟲(chóng)劑。

我國(guó)農(nóng)藥市場(chǎng)上的有機(jī)磷品種有三十多種，它作為廣譜高效的一類(lèi)殺蟲(chóng)劑被廣泛應(yīng)用于家庭倉(cāng)儲(chǔ)類(lèi)的殺蟲(chóng)以及農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)的妨害，但是有機(jī)磷農(nóng)藥在作為殺蟲(chóng)劑的同時(shí)，其殘留的農(nóng)藥毒性極強(qiáng)，它可以在動(dòng)物和人類(lèi)的機(jī)體內(nèi)慢慢地累積，最后導(dǎo)致慢性中毒，對(duì)人類(lèi)的身體健康和食品安全有著嚴(yán)重的威脅。它的品種繁多，性能也不一樣，具有幾方面的特點(diǎn)：一是它的化學(xué)性質(zhì)極其不穩(wěn)定，由于在堿性的條件下容易被分解，因此它不適宜與堿性的物質(zhì)融合在一起。二是它的使用方式多種多樣，可以觸殺、喂毒、熏蒸等等，它的毒性高于有機(jī)氯殺蟲(chóng)率，殺蟲(chóng)率極高，大多數(shù)的品種為內(nèi)吸殺蟲(chóng)劑，一部分同時(shí)也是殺螨劑。三是它容易在動(dòng)植物的體內(nèi)或者自然環(huán)境中降解，易于氧化和熱分解，因此只要正確使用，它的殘留問(wèn)題就比較小，不會(huì)過(guò)多地污染環(huán)境。四是它的毒性差異較大，如敵百蟲(chóng)、馬拉硫磷等的毒性比較低，而甲拌磷、對(duì)硫磷等毒性較強(qiáng)。五是它的品種較多，化學(xué)結(jié)構(gòu)變化無(wú)窮，而且適用范圍比較廣。有機(jī)磷農(nóng)藥工業(yè)品是一種呈黃色油狀或者淺黃色的油狀液體，純品為白色晶體，有一種特殊的臭味，一般易溶于有機(jī)溶劑和動(dòng)植物油中，不溶于水，遇堿容易分解，在某些特定的環(huán)境條件下會(huì)有較長(zhǎng)的殘存期。

一般的有機(jī)磷農(nóng)藥的降解半衰期大概在幾天或者幾周的時(shí)間內(nèi)，但在一些特殊的環(huán)境條件下也會(huì)存在較長(zhǎng)的殘留期，而且還會(huì)長(zhǎng)期停留在動(dòng)植物的體內(nèi)，并慢慢地蓄積。長(zhǎng)期食用含有超標(biāo)的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的農(nóng)副食品，會(huì)直接危害到人體的神經(jīng)系統(tǒng)，甚至?xí)绊懙较乱淮慕】?，長(zhǎng)期接觸者會(huì)導(dǎo)致癌癥，畸形等現(xiàn)象的發(fā)生。由于有機(jī)磷農(nóng)藥不太穩(wěn)定且容易分解，它在體內(nèi)的殘留期不太長(zhǎng)，不容易形成積累，所以一般情況下此類(lèi)農(nóng)藥造成的慢性中毒的情況并不太多。但隨著深入的研究，發(fā)現(xiàn)有機(jī)磷農(nóng)藥以及代謝物對(duì)高等動(dòng)物確實(shí)存在著慢性的毒性。

氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥一般沒(méi)有特殊的氣味，它是在有機(jī)磷酸酯之后發(fā)展起來(lái)的合成農(nóng)藥。相對(duì)于有機(jī)磷酸酯類(lèi)來(lái)說(shuō)，它的毒性比較低，遇堿容易分解，在酸性的環(huán)境下較穩(wěn)定。氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥一般用作農(nóng)藥的除草劑、殺蟲(chóng)劑、殺菌劑等。除少數(shù)品種的毒性較高之外，大多數(shù)毒性都屬于中低層次的，但如果長(zhǎng)時(shí)間接觸使用，會(huì)導(dǎo)致胃腸道出血。氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥中毒的情況與輕度的有機(jī)磷農(nóng)藥中毒的情況相似，一般會(huì)出現(xiàn)頭痛、頭暈、惡心乏力、嘔吐腹瀉、多汗、瞳孔縮小等癥狀，血液膽堿酯酶活性輕度受抑制，病程較短，病情不太嚴(yán)重，比較容易復(fù)原。但是重度中毒者嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)昏迷，腦水腫、肺水腫等狀況。

大多數(shù)的農(nóng)藥殘留的檢測(cè)都是用氣相色譜法進(jìn)行檢測(cè)的。這種檢測(cè)方法定量準(zhǔn)確，分析精度高，但是在檢測(cè)的過(guò)程中對(duì)于儀器設(shè)備和操作人員的要求非常高，而且投資比較大，因此，此種檢測(cè)方法局限于實(shí)驗(yàn)室使用。目前針對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法主要有氣相色譜法、高效液色譜法、薄層色譜法以及各種色譜聯(lián)用技術(shù)。其中高效色譜法是色譜法的一個(gè)重要的分支，它具有高壓、高靈敏度、高效、分析速度快、載液流速快的特點(diǎn)，所以，這種檢測(cè)方法的應(yīng)用范圍非常廣泛。此外，高效液相色譜法的色譜柱還可以反復(fù)使用，易回收。鑒于以上這些優(yōu)點(diǎn)，許多人都采用高效液相色譜法來(lái)測(cè)定各種環(huán)境中的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留物。隨著有機(jī)磷農(nóng)藥的禁用，氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥的使用量開(kāi)始不斷地增加，因此產(chǎn)生了很多種針對(duì)氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法。由于這類(lèi)農(nóng)藥其熱穩(wěn)定性較差，多采用液相色譜法，但是它的前處理較為繁瑣，而且測(cè)定的成本高，測(cè)定的周期較長(zhǎng)，這些因素都限制了它的使用范圍。

大多數(shù)的農(nóng)藥殘留都屬于有毒有害的物質(zhì)，水體中有機(jī)磷農(nóng)藥的存在主要是來(lái)自于工業(yè)和農(nóng)業(yè)廢水的排放，微量的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留和氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留會(huì)對(duì)水體的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的危害。因此，目前在環(huán)境水體中，有機(jī)磷農(nóng)藥殘留和氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留的污染問(wèn)題已經(jīng)構(gòu)成了水環(huán)境研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)問(wèn)題，我們應(yīng)研究出更加高效、快速、靈敏、準(zhǔn)確的檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)環(huán)境水體中的農(nóng)藥殘留。本文以甲醇和水的混合溶液作為流動(dòng)相，建立了操作簡(jiǎn)單、高效且靈敏度高的高效液相色譜法，這種測(cè)定方法可以同時(shí)分離測(cè)定兩種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥和六種有機(jī)磷農(nóng)藥。

1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1.1 實(shí)驗(yàn)所需儀器

Waters Alliance HPLC （沃特世高效液相色譜系統(tǒng)）：2487雙波長(zhǎng)紫外可見(jiàn)波長(zhǎng)檢測(cè)器，兩臺(tái)Waters 515泵，7725手動(dòng)進(jìn)樣器，Millenni-um32色譜管理系統(tǒng)。

1.2 實(shí)驗(yàn)所需試劑

將8種不同的農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品，其中有2種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥為呋喃丹、抗蚜威，有6種有機(jī)磷農(nóng)藥分別為樂(lè)果、敵敵畏、甲基對(duì)硫磷、乙基對(duì)硫磷、馬拉硫磷、倍硫磷，分別把這些不同的農(nóng)藥用甲醇將其配制成每毫升一毫克的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 選定檢測(cè)波長(zhǎng)

對(duì)注入到Waters2487紫外檢測(cè)器中的兩種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥和六種有機(jī)磷農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液進(jìn)行掃描，這八種農(nóng)藥在75：25的甲醇和水的混合溶液中，其中呋喃丹最大吸收波長(zhǎng)為278nm，抗蚜威最大吸收波長(zhǎng)為237nm，樂(lè)果最大吸收波長(zhǎng)為248nm，馬拉硫磷最大吸收波長(zhǎng)為210nm，甲基對(duì)硫磷最大吸收波長(zhǎng)為265nm，乙基對(duì)硫磷最大吸收波長(zhǎng)為259nm，敵敵畏最大吸收波長(zhǎng)為242nm，倍硫磷最大吸收波長(zhǎng)為251nm，其中檢測(cè)的波長(zhǎng)分別選定為250nm和280nm。

2.2 選擇流動(dòng)相

經(jīng)試驗(yàn)證明得知，采用甲醇和水體積按照75：25的比例時(shí)候所用的分析時(shí)間比較短，此時(shí)農(nóng)藥的分離狀態(tài)最佳。

2.3 線性范圍和最小檢出量

按給定的條件試驗(yàn)，配制系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，最終計(jì)算出最低檢測(cè)濃度和最小檢出量，詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)表1。

注：呋喃丹為280nm的檢測(cè)結(jié)果，其余的都是250nm的檢測(cè)結(jié)果。

2.4 精密度和回收率

把標(biāo)準(zhǔn)混合液加入到各個(gè)環(huán)境水樣中，并按照給定的色譜條件測(cè)定8次，然后根據(jù)測(cè)定

的結(jié)果來(lái)計(jì)算峰高和保留時(shí)間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和加標(biāo)回收率，詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)表2。

2.5 樣品的分析測(cè)定結(jié)果

取適量的連山河水、連山河大壩水、興化水廠取水口水、老合臺(tái)水廠取水口水、石化公司取水口水、農(nóng)藥廠污水六個(gè)水樣，然后在給定的色譜條件下分別測(cè)出這六個(gè)水樣中所含的不同的農(nóng)藥殘留，詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)表3。

3 結(jié)論

本次研究建立了使用高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定環(huán)境水體中所含農(nóng)藥殘留量的一種簡(jiǎn)單、高效、準(zhǔn)確且靈敏度高的方法，對(duì)于環(huán)境水體中所含的兩種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥和六種有機(jī)磷農(nóng)藥同時(shí)進(jìn)行分離和制備。結(jié)果表明，以甲醇：水=75：25混合溶液為流動(dòng)相，以流速為1.0mL/min，進(jìn)樣量為20μL的條件下，高效液相色譜法完全可以分離兩種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥（呋喃丹、抗蚜威）和六種有機(jī)磷農(nóng)藥（樂(lè)果、敵敵畏、甲基對(duì)硫磷、乙基對(duì)硫磷、馬拉硫磷、倍硫磷）。該方法計(jì)算出最小檢出量樂(lè)果為0.16ng、呋喃丹為0.02ng、抗蚜威為0.02ng、甲基對(duì)硫磷為0.04ng、馬拉硫磷為0.50ng、敵敵畏為0.02ng、乙基對(duì)硫磷為0.04ng、倍硫磷為0.04ng，回收率在96.0%～98.7%。通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)可以證明，用高效液相色譜法分離的效果較好，選擇性強(qiáng)，檢測(cè)的靈敏度也比較高，高效液相色譜法的建立對(duì)于檢測(cè)各種水樣品中的農(nóng)藥殘留量具有一定的實(shí)際意義和效果。

參考文獻(xiàn)

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