羅 鈺
(長沙市環(huán)境監(jiān)測中心站,湖南 長沙 410001)
有機氯類和菊酯類農(nóng)藥,具有廣譜、抗菌、高效等特點,在我國農(nóng)業(yè)防治病蟲害、增收增產(chǎn)等起到非常重要的作用[1];我國農(nóng)作物種植廣泛,全國總耕地面積約20多萬畝,隨著我國現(xiàn)代化農(nóng)藥的蓬勃發(fā)展,在種植過程中為預防和防治病蟲害,常用到有機磷和菊酯類農(nóng)藥[2,3];同時,我國是農(nóng)藥生產(chǎn)、使用大國,據(jù)統(tǒng)計工信部核準的農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)約2000多家,但存在專業(yè)化程度低、產(chǎn)量小、利用率低等缺點,另外農(nóng)藥在噴灑的過程中,約60%直接進入到土壤環(huán)境,造成土壤環(huán)境污染。因此,加強對土壤中有機氯類和菊酯類農(nóng)藥的監(jiān)測,具有重要的現(xiàn)實意義[4-6]。實驗開發(fā)一種固相萃取-GC-ECD法檢測土壤中的腐霉利、氰戊菊酯、甲氰菊酯和五氯硝基苯殘留量的分析方法,實驗表明,方法具有簡單、準確、快速等特點,適用于土壤中有機氯類和菊酯類農(nóng)藥殘留的監(jiān)測。
安捷倫7890A型氣相色譜儀(安捷倫科技);HP-5型毛細管色譜柱(安捷倫科技);固相萃取儀:萊伯泰科SepLine全自動固相萃取系統(tǒng)(萊伯泰科公司);UGC-24C型圓形氮吹儀(北京優(yōu)晟科技);XS-205DU型十萬分之一電子天平(梅特勒-托利多科技);Milli-Q A10型純化水系統(tǒng)(密理博科技)。
標準物質(zhì) 腐霉利(規(guī)格100μg·mL-1,編號:GBW(E)083324),氰戊菊酯(規(guī)格 100μg·mL-1,編號:GBW(E)083328),甲氰菊酯(規(guī)格 100μg·mL-1,編號:GBW(E)083332),五氯硝基苯(規(guī)格 100μg·mL-1,編號:GBW(E)081369),以上均為農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所提供;固相萃取柱:弗羅里硅萃取柱、HLB固相萃取柱和C18固相萃取柱,規(guī)格均為200mg/6mL(上海安譜科技);乙酸乙酯、正己烷、丙酮、甲醇:色譜純(美國默克);其他試劑為優(yōu)級純(國藥集團)。
檢測器:電子捕獲檢測器(ECD);檢測器溫度:260℃;進樣口溫度:240℃;色譜柱:HP-5型毛細管色譜柱(規(guī)格為 30m×0.25mm,0.25μm);載氣:高純 N2;流速:1.45mL·min-1;進樣量:1μL。升溫程序見表 1。
表1 升溫程序Tab.1 Heating program
1.3.1 標準儲備混合溶液 取腐霉利、氰戊菊酯、甲氰菊酯和五氯硝基苯標準溶液,分別量取1.0mL,精密量取,配制成10μg·mL-1的標準儲備混合溶液,加正己烷稀釋定容至刻度,搖勻。
1.3.2 標準曲線溶液 取1.3.1標準儲備混合溶液,制備質(zhì)量濃度依次為 0.02,0.05,0.1,2.0,5.0,10.0μg·mL-1的系列標準溶液,即得標準曲線溶液。
1.3.3 樣品溶液 取采集到的土壤樣品,置陰涼處風干,去除表面雜物(樹葉、樹根、石子等),去篩網(wǎng),將上述樣品過85目篩網(wǎng),過篩網(wǎng)后的樣品置密封袋中備用;取處理后的土壤樣品5.0g,置錐形瓶中,加50mL正己烷,超聲提取30min,靜置1h后,離心機離心,取上清液25mL上固相萃取儀;HLB固相萃取柱使用前先用6mL純化水、6mL乙醇、6mL丙酮活化,上清液過活化后的固相萃取柱后,收集洗脫液;洗脫液氮吹至近干,正己烷定容至1mL,0.45μm濾膜濾過后,即得。
土壤樣品基質(zhì)較為復雜,含有大量的硅酸鹽、金屬氧化物、有機物等,提取溶劑選擇的優(yōu)劣,會影響到基質(zhì)對待測物的干擾程度,對檢測結果準確度影響較大。實驗分別選擇丙酮、甲醇、正己烷、純化水對土壤樣品進行提取實驗。實驗結果表明,采用甲醇、純化水提取效果較差,待測成分未完全提取,檢測結果準確度低;選擇丙酮作為提取溶劑時,基質(zhì)干擾嚴重,待測成分檢測結果偏低;選擇正己烷作為提取溶劑時,基質(zhì)干擾小、待測成分提取完全,檢測結果準確度高。
實驗分別選擇DB-1、DB1701和HP-5毛細管色譜柱,保持其他色譜條件不變,考察上述4種色譜柱對待測成分分離情況的影響。結果選擇DB-1、DB1701毛細管色譜柱時,4種待測成分無法達到基線分離,分離度小于1.5;選擇HP-5毛細管色譜柱時,腐霉利、氰戊菊酯、甲氰菊酯和五氯硝基苯完全分離,且峰形尖銳,定量結果準確。故實驗選擇HP-5毛細管色譜柱作為分離柱。
取1.3.1標準儲備混合溶液,制備質(zhì)量濃度依次為 0.02,0.05,0.1,2.0,5.0,10.0μg·mL-1的系列標準溶液,根據(jù)1.2色譜條件,待系統(tǒng)穩(wěn)定后進樣測定,記錄色譜圖;以腐霉利、氰戊菊酯、甲氰菊酯和五氯硝基苯濃度為橫坐標(X),峰面積為縱坐標(Y)進行線性回歸,制作工作曲線。以3倍信號噪音比計算檢出限。結果見表2,典型譜圖見圖1。
圖1 典型標準譜圖Fig.1 Typical standard spectrum
表2 4種待測成分標準曲線、相關系數(shù)及檢出限Tab.2 Standard curve,correlation coefficient and detection limit of four components to be tested
取處理后的土壤樣品5.0g,置錐形瓶中,加入適量1.3.1標準儲備混合溶液,制備含腐霉利、氰戊菊酯、甲氰菊酯和五氯硝基苯質(zhì)量濃度為0.04μg·mL-1的樣品加標溶液,根據(jù)1.2色譜條件,待系統(tǒng)穩(wěn)定后進樣測定,記錄色譜圖;根據(jù)峰面積計算4種農(nóng)藥的加樣回收率。結果見表3。
表3 加標回收試驗結果Tab.3 Standard addition recovery test results
取處理后的土壤樣品5.0g,置錐形瓶中,共稱取6份,分別加入適量1.3.1標準儲備混合溶液,制備含腐霉利、氰戊菊酯、甲氰菊酯和五氯硝基苯質(zhì)量濃度均為0.04μg·mL-1的樣品加標溶液,根據(jù)1.2色譜條件,待系統(tǒng)穩(wěn)定后進樣測定,記錄色譜圖;根據(jù)6份加標樣品檢測結果計算重復性RSD。結果腐霉利、氰戊菊酯、甲氰菊酯和五氯硝基苯重復性RSD分別為3.2%、4.1%、4.5%和3.9%。數(shù)據(jù)見表4。
表4 重復性實驗結果Tab.4 Repeatability test results
表4結果表明,方法重復性良好。
隨機選擇本地區(qū)經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、農(nóng)耕土地、居民區(qū)土地土壤樣品,按1.3.3樣品溶液處理方式進行處理,得樣品溶液,根據(jù)1.2色譜條件,待系統(tǒng)穩(wěn)定后進樣測定,記錄色譜圖;根據(jù)色譜峰面積計算樣品中腐霉利、氰戊菊酯、甲氰菊酯和五氯硝基苯的含量。結果在本地區(qū)未發(fā)現(xiàn)有上述4種農(nóng)藥檢出。結果見表5。
本文研究建立采用固相萃取-GC-ECD法檢測土壤中的腐霉利、氰戊菊酯、甲氰菊酯和五氯硝基苯殘留量的分析方法,考察了方法的加樣回收率、線性、重復性等參數(shù),結果表明,方法具有簡單、準確、快速等特點,適用于土壤中有機氯類和菊酯類農(nóng)藥殘留的監(jiān)測。