全自動C-18膜固相萃取-氣相色譜法測定水中有機氯農(nóng)藥

肖紅，王巧利，王朝陽，韓艷艷

（許昌市環(huán)境監(jiān)測中心，河南許昌461000）

全自動C-18膜固相萃取-氣相色譜法測定水中有機氯農(nóng)藥

肖紅，王巧利，王朝陽，韓艷艷

（許昌市環(huán)境監(jiān)測中心，河南許昌461000）

為有效進行水中有機氯農(nóng)藥的檢測，采用全自動C-18膜固相萃取技術(shù)和對含氯化合物有高相應的GC-ECD建立水中9種有機氯農(nóng)藥的檢測方法。結(jié)果顯示，采用本檢測方法，有機氯農(nóng)藥在0.5～100μg· L-1范圍內(nèi)與峰面積呈良好的線性關(guān)系，方法檢出限為0.0029～0.0103μg·L-1，回收率為64%～132%，相對標準偏差為3.4%～13.5%。方法的檢出限低，精密度和準確度高，快速，簡便，低污染，適用于大體積，大批量水樣的分析檢測。

氣相色譜（ECD）；自動固相萃??；有機氯農(nóng)藥

有機氯農(nóng)藥是一類光譜高效殺蟲劑，屬于重要的環(huán)境類激素和持久性有機污染物，曾在世界各國廣泛使用。雖然我國已在1983年禁止使用這類農(nóng)藥，但其在環(huán)境中比較穩(wěn)定，不易分解，且具有生物富集和食物鏈作用，會在人體內(nèi)蓄積而危害生物健康［1］。我國現(xiàn)行的環(huán)境質(zhì)量標準中《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）對部分有機氯農(nóng)藥和有機鹵化合物規(guī)定了限制和標準方法，但隨著科技的進步，各種等效甚至是高效的方法越來越被關(guān)注和應用。

液液萃?。↙LE）是檢測水中有機氯農(nóng)藥的樣品前處理傳統(tǒng)方法，但該方法使用大量的有機溶劑易造成環(huán)境二次污染，操作時間長，步驟繁瑣，且樣品分析之前通常需要預富集［2］。固相萃取技術(shù)（SPE）克服了LLE的缺點，具有簡單、快速，對環(huán)境污染小的優(yōu)點。固相萃取可分為柱式SPE和圓盤SPE，柱式SPE填料粒度細，柱直徑小，柱流速有限，對于“臟”的樣品容易堵塞，且樣品處理時間更長，實際工作中處理大批量、大體積的水樣收到很大的限制。柱式固相萃取的這些缺陷隨著圓盤固相萃取的出現(xiàn)得到了基本解決［3］。圓盤SPE的固定相是盤狀結(jié)構(gòu)膜過濾片，截面積增大，傳質(zhì)快，受壓小，特別適用大體積，大批量的環(huán)境水樣富集，處理樣品速度可達20～80mL·min-1［4］。

采用C-18膜固相萃取-氣相色譜法測定水中9種有機氯農(nóng)藥（α-六六六，β-六六六，γ-六六六，δ-六六六，P,P°-DDE，P,P°-DDD，O,P°-DDT，P, P°-DDT六氯苯）的含量，方法的檢出限低，精密度，準確度高，快速，簡便，適用于大體積，大批量水樣的分析檢測。

1　實驗部分

1.1主要儀器與試劑

Agilent7890A型氣相色譜儀（配有μECD電子捕獲檢測器），Horizon SPE4790全自動固相萃取儀，HP-5石英毛細管柱（30m×0.32mm×0.25μm），C18膜（直徑47mm，USA），水浴系列UGC-24C氮吹儀（北京優(yōu)晟聯(lián)合科技有限公司）。

甲醇、二氯甲烷、乙酸乙酯均為農(nóng)殘級（北京百靈威科技有限公司），超純水機（PURELABClassic UF，ELGA），α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、P,P°-DDE、P,P°-DDD、O,P°-DDT、P,P°-DDT和六氯苯9種有機氯標準貯備溶液（北京百靈威科技有限公司）。

1.2分析條件

1.2.1氣相色譜條件采用HP-5石英毛細管柱（30m×0.32mm×0.25μm）；進樣口溫度：250℃；檢測器溫度：300℃；進樣方式：分流模式，分流比：10∶1，進樣體積：1μL；載氣：N2，純度99.999%，1.0mL· min-1流速；尾吹流量：60mL·min-1；程序升溫：起始溫度180℃，保持10min，以10℃·min-1到250℃，保持10min。

1.2.2固相萃取條件預活化：首先用乙酸乙酯浸泡時間60s，干燥45s；然后用二氯甲烷浸泡60s，干燥45s；再用甲醇浸泡60s，干燥60s；

最后用超純水浸泡60s；

空氣干燥固相萃取盤時間8min。

淋洗：首先用乙酸乙酯浸泡60s，干燥60s；然后用二氯甲烷浸泡60s，干燥45s；再用二氯甲烷浸泡60s，干燥60s。

沖洗：用乙酸乙酯浸泡0s，干燥5s；沖洗步驟2：預活化溶劑1#，乙酸乙酯，浸泡時間60s，干燥時間5s。

1.3樣品的采集和保存

把潔凈的玻璃采樣瓶用所采水樣沖洗2～3次后進行采樣。有機氯化合物化學性質(zhì)穩(wěn)定，但可被微生物及堿分解，因此采集水樣后應盡快分析。如不能及時分析，可在4℃冷藏箱中儲存，7d內(nèi)檢測。

1.4樣品的富集

將采集水樣搖勻，量取1L于固相萃取儀專用的樣品瓶中，進行固相萃取至萃取儀接受瓶中約有5mL萃取溶液，將萃取溶液置于45℃水浴氮吹儀上柔和吹至近干，用純甲醇定容至1mL，進行氣相色譜檢測。

1.5實驗方法

1.5.1定性分析取100μL標準溶液加入到10mL容量瓶中，甲醇定容至10mL，作為中間液（1μg· mL-1）；取中間液100μL加入到10mL容量瓶中，甲醇定容至10mL，作為使用液（0.010μg·mL-1），用HP-5石英毛細色譜柱分離，進行色譜分析，依據(jù)各單體的保留時間定性各組分。同時做實驗室超純水、溶劑乙酸乙酯、二氯甲烷和甲醇空白實驗多次，保證分析的化合物不會受到試劑污染。

1.5.2色譜柱的優(yōu)化分別用DB-1701、DB-624和HP-5石英毛細色譜柱分離，進行色譜分析，根據(jù)分離度、峰形、靈敏度等，確定最佳色譜柱。

1.5.3固相萃取條件

1.5.3.1萃取溶劑參考EPA 525.2的方法條件，分別設計正己烷、二氯甲烷、甲醇；正己烷、丙酮、甲醇；乙酸乙酯、二氯甲烷、甲醇；乙酸乙酯、丙酮、甲醇四組萃取溶劑，在相同的浸泡和干燥時間下進行空白加標回收實驗，依據(jù)回收率，確定最佳萃取條件。

1.5.3.2萃取時間和干燥時間保持干燥時間為60s不變，依據(jù)萃取溶液浸泡不同時間的回收率，確定最佳萃取時間；保持萃取時間為60s不變，依據(jù)萃取后，干燥不同時間的回收率，確定最佳干燥時間。1.5.4校準曲線配制和方法的檢出限各單體標準樣品濃度分別為：α-六六六100.6μg·mL-1，β-六六六101.2μg·mL-1，γ-六六六101.0 μg·mL-1，δ-六六六100.4μg·mL-1，P,P'-DDE100.4 μg·mL-1，O,P-DDT100.6μg·mL-1，P,P'DDD 100.6 μg·mL-1，P,P'-DDT100.6μg·mL-1，六氯苯100.6μg· mL-1。

取100μL標準溶液加入到10mL容量瓶中，甲醇定容至10mL，作為使用溶液（1.00μg·mL-1），配制濃度分別為0.000、0.500、1.00、5.00、10.0、20.0、50.0和100μg·mL-1的標準系列溶液，在進樣量為1μL時，進樣6次，平均峰面積，以峰面積對濃度進行線性回歸和方法檢出限分析。

1.5.5方法的精密度和準確度取三組1.0L同一批水樣，分別加入標準溶液5、50和500μL，在進樣量為1μL時，進樣6次，根據(jù)以下公式定量分析，計算單體的相對標準偏差和加標回收率。

2　結(jié)果與討論

2.1定性分析

溶液中各單體的保留時間及標準色譜圖見見圖1譜圖。

圖1　有機氯農(nóng)藥標準色譜圖Fig.1 Gas chromatogram of 9 organochlorine pesticides standardsamples

2.2定量分析

2.2.1色譜條件的優(yōu)化色譜柱、溫度、載氣流量是影響氣相色譜分離效果、分析時間和靈敏度的主要因素。六六六、滴滴涕等屬于中等弱極性化合物，按照相似相溶選擇固定液的原則，考慮用弱極性的固定液。為縮短分析時間，提高分析效率和方法的靈敏度，在相同的升溫程序、載氣恒流模式和相同分流比時，比較了DB-1701、DB-624和HP-5毛細管色譜柱的分離效果。

結(jié)果表明DB-1701毛細色譜柱在分析六六六、滴滴涕等化合物時雖有很好的分離度，但峰形不對稱；DB-624毛細管色譜柱在分析六六六、滴滴涕等標注溶液時，靈敏度、分離度都較差；而HP-5毛細管色譜柱具有較高的靈敏度、較好的分離效果且峰形對稱二不拖尾。

2.2.2固相萃取條件通過改變預活化階段和淋洗階段溶劑的浸泡和干燥時間，計算加標回收率在大于80%時的條件為最佳條件［5］。

2.2.2.1萃取溶劑當分別采用正己烷、二氯甲烷、甲醇；正己烷、丙酮、甲醇；乙酸乙酯、二氯甲烷、甲醇；乙酸乙酯、丙酮、甲醇四組萃取溶劑，在相同的浸泡和干燥時間下進行空白加標回收實驗時，回收率分別為65.7%、52.1%、89.3%和79.0%。因此，乙酸乙酯、二氯甲烷，甲醇為方法預活化和淋洗的最佳溶劑。

2.2.2.2萃取時間和干燥時間當干燥時間為60s時，浸泡時間大于或小于60s，加標回收率均小于89.3%；因此確定最佳萃取時間為60s。當浸泡時間保持60s不變，延長或縮短干燥時間，加標回收率均低于89.3%，因此，最佳干燥時間為60s。

2.2.3校準曲線配制和方法的檢出限采用最小二乘法對9種有機氯農(nóng)藥各單體系列濃度標準溶液峰面積進行線性回歸方程，并計算相關(guān)系數(shù)和最小檢測濃度（s/N≥3，以1 L水樣計），結(jié)果見表1。

表1　各單體線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和最小檢測濃度Tab.1 Lnear regression equations of 9 organochlorine pesticide and detection limitof themethod

2.2.4方法的精密度和準確度實驗各單體的相對標準偏差和回收率，結(jié)果見表2。

表2結(jié)果顯示所有組分的相對標準偏差在3.4%～13.5%之間，回收率在64%～132%之間。

表2　方法的精密度和準確度Tab.2 Precision and accuracy of themethod

3　結(jié)論

本文建立了全自動C18膜固相萃取-氣相色譜法分析水中9種有機氯的方法，方法的重現(xiàn)性好，回收率高，較傳統(tǒng)的液液萃取氣相色譜法操作簡單，省時、省力，有機溶劑使用量少，對實驗人員的危害小。

固相萃取過程中，活化步驟是保證分析物最佳的萃取效率，如果活化不充分將影響萃取效率和分析物的回收率和重現(xiàn)性等。干燥步驟是在淋洗分析物之前盡可能除去膜中的水分，如果膜干燥不徹底會導致膜中濕潤而淋洗無效，淋洗液因含有過多的水分而無效。

為控制實驗室是否有能力在所要求的方法檢出限內(nèi)進行準確而精密的測定，要求在樣品測定前進行超純水和有機溶劑空白的測定。超純水和有機溶劑中不得檢出待測組分和干擾測定的雜質(zhì)。

［1］國家環(huán)境保護總局，水和廢水監(jiān)測分析方法編委會.水和廢水分析方法（第4版）［M］.北京：中國環(huán)境科學出版社，2002.

［2］李杰，韋桂歡，席驍，等.固相萃取-氣相色譜法測定水中有機氯農(nóng)藥［J］.艦船科學技術(shù)，2010，32（12）：107-110.

［3］何淼.固相萃取技術(shù)在環(huán)境有機物分析中的應用［D］.北京：中國地質(zhì)科學院，2007.

［4］北京萊伯泰科有限公司.從土壤中萃取有機氯和有機磷殺蟲使用SPE萃取盤和萃取小柱不同方法比較［Z］.北京：北京萊伯泰科有限公司，2007.

［5］EPA methhod 525.2 of semi volatile Organnics,Phenols by Gas ChromatographyCapillaryColumn Technique［J］.USEnvironmental ProtectionAgency,Washington,DC,January，1995：1-28.

Determ ination of organochlorine pesticides in w ater by solide phase extraction-gas chrom aography

XIAOHong，WANGQiao-li，WANG Zhao-yang，HAN Yan-yan
（Xuchang EnvironmentalMonitoring Center，Xuchang 461000，China）

In this article，nine organochlorine pesticides were determined by gas chromaography with electro capture detertor（ECD）highly responded after samp le enriched byautomatic solid phase extraction with C18extaction disk.The detection limits of themethod for 9 organochlorine pesticideswere in range of 0.0029～0.0103μg·L-1with linear ranges 0.5～100μg·L-1.The recorvery ratio was 64%～132%and the relative standard deviations（RSD，n=7）were 3.4～13.5%.Themethod provides the advantages of low detection limits，good accuracy and precision，quick analysis，simple operation，low pollution and is suitable for mass，roution analysisi of organochlorine pesticides in water samples.

gas chromatography（ECD）；organochlorine pesticides；automatic solid phase

X832

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20160930

2016-05-23

肖紅（1965-），女，高級工程師，1989年畢業(yè)于河南農(nóng)業(yè)大學植物保護系植物保護專業(yè)，大學本科，從事環(huán)境監(jiān)測工作。