水中阿特拉津測定的方法驗證

王紅光，張 立，顧海剛，張冰妍，任世軍

（浙江省海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，浙江 舟山 316021）

引言

阿特拉津（Atrazine），也稱莠去津，是一種三嗪類除草劑，殺草譜較廣，常用于玉米、高粱、林地等。阿特拉津的理化性質(zhì)穩(wěn)定，不易發(fā)生分解，解離常數(shù)為1.60～1.70，水溶解度為28～33 mg·L-1，易溶于有機溶劑，半衰期可達(dá)244天，結(jié)構(gòu)式如圖1所示[2-4]。在農(nóng)藥使用過程中，僅小部分農(nóng)藥附在植物表面，起到除草滅蟲的作用；大部分農(nóng)藥以霧滴和微粒的形式進(jìn)入大氣、水體和土壤環(huán)境中，從而破壞生態(tài)環(huán)境，危害人體健康[5]。研究表明，阿特拉津不僅是一種農(nóng)藥，同時也是一種環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，長期暴露會對生物體的生殖發(fā)育和內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，而且阿特拉津也在3類致癌物清單中[6]。因此，有必要對水環(huán)境中的阿特拉津進(jìn)行測定，以滿足生態(tài)環(huán)境監(jiān)測需要。

圖1 阿特拉津結(jié)構(gòu)式

方法按照《水質(zhì) 阿特拉津的測定 高效液相色譜法》（HJ 587-2010）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗證，各項方法指標(biāo)（包括精密度、準(zhǔn)確度、檢出限、測定下限、標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)、回收率、平行相對誤差等）均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

1 材料與方法

1.1 方法原理

方法以二氯甲烷為提取劑，萃取水中阿特拉津。采用無水硫酸鈉去除萃取液中殘留水，經(jīng)濃縮器濃縮近干后，用甲醇定容，選擇高效液相色譜儀帶紫外檢測器進(jìn)行測定。以阿特拉津的色譜保留時間定性，外標(biāo)法進(jìn)行定量。

1.2 試劑與儀器

甲醇、二氯甲烷均為色譜純；無水硫酸鈉、氯化鈉均為分析純；阿特拉津標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 μg/mL），美國AccuStandard公司；WatersACQUITY Arc高效液相色譜儀配二極管陣列檢測器Waters 2998，美國Waters公司；平行定量濃縮儀Multivap-8，北京萊伯泰科儀器股份有限公司；分液漏斗振蕩器AG-LDZ-06 L，上海歐戈電子有限公司。

1.3 樣品的采集和保存

樣品應(yīng)采集在預(yù)先洗滌干凈并干燥的棕色玻璃容器中。水樣應(yīng)充滿玻璃容器并加蓋密封，4 ℃以下避光保存，7天內(nèi)完成萃取，40天內(nèi)完成分析。

1.4 樣品的前處理

量取100 mL水樣置于250 mL分液漏斗，加5 g氯化鈉振蕩搖勻。加10 mL二氯甲烷萃取水樣，于振蕩器上振搖5 min。待萃取液與 水樣分層后，將萃取液通過裝有無水硫酸鈉的漏斗，用濃縮瓶收集。加入10 mL二氯甲烷，并重復(fù)萃取一次，合并兩次萃取液。經(jīng)濃縮器濃縮近干后，用甲醇定容至1.0 mL，供液相色譜紫外檢測分析。

1.5 分析條件

色譜柱：Nano Chrom Chrom CoreTM120C18（4.6×200 mm，5 μm）；進(jìn)樣體積10 μL；樣品室溫度6 ℃；柱溫40 ℃；流速0.8 mL/min；流動相A為純水，B為甲醇，70%B等梯洗脫。檢測波長：225 nm。

2 結(jié)果與討論

2.1 前處理注意事項

二氯甲烷在萃取振搖過程中需及時放氣，防止因瓶內(nèi)產(chǎn)生的氣體不斷增加而導(dǎo)致開塞后流速過快的情況。二氯甲烷微溶于水，雖萃取后分層轉(zhuǎn)移，但萃取液中仍有部分水存在。而無水硫酸鈉能與水結(jié)合生成十水硫酸鈉，且經(jīng)濟(jì)方便，因此，采用無水硫酸鈉除去二氯甲烷萃取液中殘留水。樣品前處理過程中，二氯甲烷萃取液濃縮至近干時，應(yīng)用甲醇立刻定容，以防阿特拉津損失導(dǎo)致回收率下降。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別取阿特拉津標(biāo)準(zhǔn)溶液適量體積，用甲醇稀釋，依次配制濃度為0 μg/mL、0.03 μg/mL、0.05 μg/mL、0.10 μg/mL、0.50 μg/mL、1.00 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列，用液相色譜二極管陣列檢測器分析，獲取不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖，如圖2所示。以阿特拉津的色譜峰面積為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)，繪制阿特拉津標(biāo)準(zhǔn)曲線，測定結(jié)果數(shù)據(jù)見表1，標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖3所示。校準(zhǔn)曲線方程為：Y=127 000X，R=0.999 9，R2=0.999 9，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相關(guān)系數(shù)要求。

圖2 0.50 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

圖3 阿特拉津標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.3 方法檢出限和測定下限

依據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 168-2020）對方法的檢出限和測定下限的要求進(jìn)行實驗計算驗證[7]。由于空白試驗未檢測出阿特拉津（見圖4），采用標(biāo)準(zhǔn)（HJ 168-2020）附錄A.1.1的有關(guān)要求，按照樣品前處理分析的所有步驟，對濃度值估計為4倍方法檢出限的樣品平行測定7次，計算7次的標(biāo)準(zhǔn)偏差，并依照下列公式計算本方法的檢出限。

圖4 空白樣品色譜圖

式中：MDL-方法檢出限；n-樣品平行測定次數(shù)；t-自由度為n-1，置信度為99%時的t分布值；S-n次平行測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。本次實驗n為7，自由度為6，t為3.143，計算結(jié)果得到S為0.025 1 μg/L（見表2），MDL為0.08 μg/L，樣品添加濃度在方法檢出限的3～5倍，符合標(biāo)準(zhǔn)（HJ 168-2020）的MDL值合理性要求。此外，計算所得檢出限也與標(biāo)準(zhǔn)（HJ 587-2010）的檢出限一致。

表2 方法檢出限測試數(shù)據(jù) 單位：μg/L

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（HJ 168-2020）附錄A.2有關(guān)測定下限的規(guī)定，以4倍檢出限作為測定下限，得到方法的測定下限為0.32 μg/L，與標(biāo)準(zhǔn)（HJ 587-2010）的測定下限一致，能滿足水質(zhì)中阿特拉津的測定需要。

2.4 準(zhǔn)確度

方法的準(zhǔn)確度是衡量測定結(jié)果與被測真值之間的一致性程度，以此表征誤差的大小。而誤差分為偶然誤差和系統(tǒng)誤差，其中隨機誤差的大小可用精密度來表示，系統(tǒng)誤差的大小可用正確度來表示，準(zhǔn)確度是精密度和正確度的綜合，即準(zhǔn)確度表示受偶然誤差和系統(tǒng)誤差的綜合影響。

方法準(zhǔn)確度的驗證按照標(biāo)準(zhǔn)（HJ 587-2010）的實驗步驟，分別設(shè)置1.0 μg/L、2.0 μg/L、5.0 μg/L三種阿特拉津濃度水平的空白加標(biāo)樣品，每個加標(biāo)水平做6個平行樣品，計算其對應(yīng)的回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，得到正確度和精密度，從而評估方法準(zhǔn)確度，實驗結(jié)果見表3。由表3可知，三種添加濃度水平下的回收率范圍為87.5%～94.2%，符合標(biāo)準(zhǔn)（HJ 587-2010）的回收率范圍要求（70%～120%）；相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍為2.36%～5.72%，符合標(biāo)準(zhǔn)（HJ 587-2010）的相關(guān)規(guī)定（＜10%）。

表3 方法準(zhǔn)確度實驗結(jié)果

2.5 實際樣品測定

取某地水庫共計6個樣品，采用平行雙樣測定，并按照本方法對水樣進(jìn)行前處理和上機分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，6個水樣均未檢出阿特拉津，質(zhì)控加標(biāo)水樣的回收率符合標(biāo)準(zhǔn)要求，表明水庫水質(zhì)良好，不存在阿特拉津污染的風(fēng)險。

3 結(jié)論

依據(jù)《水質(zhì) 阿特拉津的測定 高效液相色譜法》（HJ 587-2010）方法繪制線性范圍為0～1.00 μg/mL的阿特拉津標(biāo)準(zhǔn)曲線，其方程為：Y=127 000X，相關(guān)系數(shù)為0.999 9，大于0.999，符合標(biāo)準(zhǔn)（HJ 587-2010）要求。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（HJ 168-2020）附錄A的計算方法，得到阿特拉津的檢出限為0.08 μg/L，測定下限為0.32 μg/L。阿特拉津在1.0 μg/L、2.0 μg/L和5.0 μg/L的3個空白樣品加標(biāo)濃度水平下，平均回收率分別為90%、87.5%和94.2%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差依次為5.72%、3.74%和2.36%，均符合標(biāo)準(zhǔn)方法的要求。綜上證明，本實驗室在方法特性、檢測人員、儀器設(shè)備、試劑耗材、環(huán)境條件等各方面均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)（HJ 587-2010）要求，具備測定水中阿特拉津的監(jiān)測能力。