淋洗液在线发生离子色谱法测定水中的草甘膦

王海涛，赵钰玲，陆地，王莉，曲志勇，李淑香

（烟台出入境检验检疫局，山东 烟台 264000）

草甘膦是是一种非选择性、无残留灭生性除草剂，对多年生根杂草非常有效，广泛用于橡胶、桑、茶、果园及甘蔗地，是世界施用量最大的农药品种之一，长期使用会对土壤产生一定的环境效应，而且食物草甘膦残留严重危害人类的健康[1-2]。近年来，随着社会对环境保护和食品安全的日益重视，草甘膦对人类和环境的危害受到广泛的关注，GB/T 5750.9-2006《生活饮用水标准检验方法农药指标》将草甘膦列入饮用水检验指标，并明确了其检测方法。

目前，草甘膦的检测分析方法主要有分光光度法[3-4]、高效液相色谱法[5]、气相色谱法[6-7]、离子色谱法[8-9]等。分光光度法易受其他离子的干扰，需要离子交换树脂和吸附树脂分离，方法繁琐；由于草甘膦本身为离子，且易溶于水，基本不溶于有机溶剂，因此进行气相色谱法分析必须进行柱前衍生，前处理繁琐；液相色谱法是目前的生活饮用水标准检验方法中的指定方法，由于草甘膦没有紫外吸收又不易挥发，需要先进行离子交换分离再进行柱后衍生荧光检测，测定步骤复杂，而且受水中余氯干扰严重，因此实用性受限；离子色谱法分析则可直接进样分离，前处理简单，有相关文献进行了研究，但文献研究多采用碳酸盐体系梯度淋洗对草甘膦进行分析，由于碳酸盐背景高，噪音大，因此检测限受限制。本文采用新型离子色谱柱，通过KOH淋洗液在线发生离子色谱电导检测法对水中的草甘膦进行测定，能快速、准确的进行分析，可完全满足检测要求。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

ICS 3000离子色谱仪（配有RFC淋洗液在线发生器、电导检测器、ARSRS_4 mm抑制器）：美国戴安公司；超纯水机：美国Millipore公司；IonPAC AS19型分析柱（250 mm×4 mm）；IonPAC AG19型保护柱（50 mm×4 mm）；水相针式滤器：上海安谱科学仪器有限公司。

所用溶液均用电阻率>18.0 MΩ·cm的超纯水配制。

淋洗液：KOH淋洗液由RFC淋洗液在线发生器自动发生。

试剂：草甘膦标准品（纯度96.0%）：德国Dr Ehrenstorfer公司。

1.2 方法

1.2.1 色谱条件

IonPAC AS19型分析柱（250 mm×4 mm）及IonPAC AG19型保护柱（50mm×4mm），DionexARSRS_4mm抑制器，KOH淋洗液，抑制电流75 mA，外加水模式，流速1.0 mL/min，自动进样；定量环 50μL；柱箱温度 30℃；电导检测，检测池温度35℃；定量方式：峰面积。

1.2.2 样品的处理

取10 mL水样过0.22μm水相针式滤器后，取滤液进样分析。

1.2.3 标准曲线的配置

精确称取纯度为96%的草甘膦标准品104.2 mg（精确至0.1 mg）置于100 m L容量瓶中，用去离子水添加至刻度，得到1000 mg/L草甘膦储备液，经逐级稀释得到 30、50、60、70、80、100μg/L 系列标准溶液。

2 结果与讨论

2.1 色谱柱及淋洗液的选择

IonPac AS19阴离子交换柱有较高的柱容量（350μeq/column），其固定相由新型超多接枝阴离子交换缩聚物组成该柱亲水性高，对OH-型淋洗液具有很好的选择性，因此选用IonPac AS19作为分析柱。

KOH淋洗液与碳酸盐型淋洗液相比，氢氧根体系中和后为H2O，基线变化少，噪音低，因此OH-型淋洗液具有较低的背景电导和较高的灵敏度，且进行梯度淋洗时不会造成基线漂移，而且在离子色谱分析过程中，不会产生可能干扰保留组分定量的水负峰。

2.2 分离检测条件的选择

水中常见的阴离子有 F-、Cl-、SO42-、NO3-，以 4 种常见离子和草甘膦配成混合标准进行干扰试验。在本文实验条件下，F-（400μg/L）、Cl-（4.0 mg/L）、SO42-（4.0 mg/L）、NO3-（4.0 mg/L）、草甘膦（1.0 mg/L）出峰时间依次 4.30、5.61、7.42、8.30、18.46 min，出峰图谱见图1。

图1 分离色谱图Fig.1 Seperation chromatogram

由图1可看出水中常见阴离子不影响草甘膦的出峰。此外，一般的非离子有机物在离子电导检测时不会产生信号，也不会影响草甘膦的测定。

2.3 标准曲线、线性范围及检出限

在选定的色谱条件下，对 30、50、60、70、80、100μg/L的草甘膦标准溶液进行分析，以草甘膦的质量浓度X（μg/L）对峰面积Y做图，测试后得到的标准工作曲线见图2。

图2 草甘膦对标准曲线Fig.2 The calibration curve of glyphosate

由图2可见，草甘膦的线性方程为Y=0.0001 X+0.00004，相关系数为 r2=0.9994。在 30μg/L～100μg/L浓度范围内，线性良好。

按美国EPA方法规定，对浓度值（含量）为估计方法检出限2～5倍的标准样品进行n（≥7）次平行测定。进行n次测定的标准偏差，按下列公式计算方法检出限。

式中：MDL为方法检出限；n为样品测定的平行次数；t为自由度为n-1，置信度为99%时t分布；S为n次平行测定的标准偏差。

配置草甘膦含量为30μg/L的标准溶液，重复测定7次，结果见表1。

根据其测得结果计算标准偏差为1.70μg/L。由单侧t分布表查出，当置信水平位99%时自由度f=7-1=6，t=3.143，计算得 MDL=5.34μg/L。

表1 方法的检出限Table 1 Detection limit of the method

2.4 精密度试验

将70μg/L的草甘膦标准溶液连续进样7次，另取一饮用水水样，在选定的色谱条件下，对草甘膦含量进行测定，实验发现实际水样中未检出草甘膦，因此在水样中加入60μg/L浓度的草甘膦标准溶液，分别连续进样7次，结果见表2。

表2 方法的精密度Table 2 Precision of the method

由表2可知，所有RSD均小于4%，具有较好的重复性。

2.5 准确度试验及实际样品的分析

在选定的色谱条件下，对不同水样进行草甘膦含量的测定，分别加入添加后浓度为30、65、90μg/L的草甘膦溶液，进行回收率实验，结果见表3。

实验发现实际水样的检测中未检出草甘膦，加标回收在82.5%～101.0%。

3 结论

采用Dionex IonPac AS19阴离子交换柱、RFC在线产生KOH淋洗液、等浓度泵作淋洗测定水中的草甘膦，与传统直接测定法、柱后衍生法相比，该方法灵敏度高、操作简单，实用性很强，方法检出限为5.34μg/L，方法检出限满足国家对生活饮用水中草甘膦限量要求，加标回收率在82.5%以上，相对标准偏差小于4%，可以用于饮用水及相关水样的检测，通过对5种不同水质的检测，发现草甘膦均为未检出。

表3 方法的回收率及实际样品测定Table 3 Recovery of the method and the determination of the samples

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