FPD气相色谱法测定水中有机磷农药
2015-12-31貟海燕
貟海燕
(太原市环境监测中心站,山西 太原 030002)
引 言
自20世纪80年代持久性有机污染物——有机氯农药被禁用后,有机磷农药是目前在我国农药市场所占份额最大、农业活动中使用最多而广的一类农药[1]。它的高药效性、致毒性及其环境残留性使其发展前景备受争议。我国是一个农药施用大国,由此引起的农药残留,特别是有机磷农药的残留,越来越受到人们的普遍关注和重视。
目前,分析水中有机磷农药的方法有很多,包括气相色谱法、高效液相色谱法、色-质联用分析方法等。其中,气相色谱法和高效液相色谱法因其灵敏度高且定量准确,成为目前应用较为广泛的分析方法[2]。本文采用液液萃取-火焰光度检测器(FPD)气相色谱法对水中敌敌畏、内吸磷、乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷、对硫磷6种有机磷农药进行分离测定,重点优化了色谱柱和升温程序等实验条件。
1 实验部分
1.1 仪器和试剂
Thermo Fisher Trace GC气相色谱仪,配火焰光度检测器(FPD),火焰光度检测器与电子捕获检测器相连接,位于电子捕获检测器的上方;GsBP-5毛细管色谱柱,30m×0.32mm×0.25μm;TG-1701MS毛细管色谱柱,30m×0.32mm×0.25μm;EV331旋转蒸发仪,北京莱伯泰科有限公司;TTLDCII型氮吹仪,北京同泰联科技发展有限公司。
甲醇中有机磷混合标准溶液6种(敌敌畏、内吸磷、乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷、对硫磷),100μg/mL,百灵威科技有限公司,使用时稀释至所需浓度;二氯甲烷、乙酸乙酯,农残级。
1.2 仪器条件
进样口温度:250℃;进样方式:不分流,进样1min后开始分流,分流比为30∶1;进样量:1μL;检测器温度:150℃;载气流速:1.0mL/min,氢气流量:90.0mL/min,空气流量:105mL/min;色谱柱条件为:柱箱起始温度50℃,保持0.5min,以25℃/min升温速度升至100℃,再以6℃/min升至265℃,保持4min。
1.3 液液萃取步骤
取250mL水样于500mL分液漏斗中,调节pH至6.5,加入50mL二氯甲烷,分2次萃取,合并萃取液,用无水硫酸钠干燥。将干燥后的萃取液旋蒸至5mL,加入5mL乙酸乙酯,旋蒸氮吹至1mL,供分析用。
1.4 结果计算
6种有机磷农药经萃取后,用火焰光度检测器(FPD)进行检测,以保留时间定性,以各组分峰面积对质量浓度绘制标准曲线,外标法定量进行计算。
2 结果与讨论
2.1 实验条件的选择
2.1.1 色谱柱的选择
选用非极性毛细管色谱柱 GsBP-5(30m×0.32mm×0.25μm)与中等极性毛细管色谱柱TG-1701MS(30m×0.32mm×0.25μm)进行实验比对。实验结果表明,非极性毛细管色谱柱GsBP-5可以将6种有机磷农药完全分离,分离效果良好;用中等极性毛细管色谱柱TG-1701MS进行分离时,内吸磷峰会出现分裂,出现2个峰,保留时间为18.10min和20.79min。因此,实验选用非极性毛细管色谱柱GsBP-5。2种色谱柱分离结果见图1、图2。
图1 GsBP-5毛细管色谱柱分离6种有机磷农药
图2 TG-1701MS毛细管色谱柱分离6种有机磷农药
2.1.2 升温程序的选择
实验中选择3种升温程序:柱箱起始温度50℃,保持0.5min,以25℃/min升温至100℃,再分别以6、10、14℃/min升温至265℃,保持4min。实验结果表明,当升温速率为10℃/min和14℃/min时,会相应地缩短分析时间,但乐果色谱峰会出现分裂,出现1个小的肩峰,分离效果相对较差;当升温速率为6℃/min时,尽管分析时间较长,但各种物质可以完全分离,峰形较好。因此,该实验选择升温速率为6℃/min的升温程序。
2.2 实验结果
2.2.1 标准曲线
用甲醇中有机磷混合标准溶液6种(100μg/mL)作为标准使用液,乙酸乙酯作为溶剂,定容体积为1.0mL,配制标准曲线,其质量浓度分别为1.00、2.00、5.00、10.00、20.00mg/L。6种有机磷化合物标准曲线见表1。
表1 6种有机磷化合物标准曲线
2.2.2 检出限
利用液液萃取测定质量浓度为0.4μg/L空白加标样品,连续测定7次,根据公式 MDL=3.143S,测得检出限为:敌敌畏0.047μg/L,内吸磷0.091μg/L,乐果0.044μg/L,甲基对硫磷0.044μg/L,马拉硫磷0.085μg/L,对硫磷0.048μg/L。低于《生活饮用水标准检验方法 农药指标》(GB/T5750.9-2006 4.2)中的要求[3]。
2.2.3 精密度
测定2.00、10.00、18.00mg/L每个质量浓度6次,测定均值范围为:1.86mg/L~2.07mg/L,9.84mg/L~10.16mg/L,17.5mg/L~18.3mg/L;RSD范围为:1.0%~2.5%,0.9%~1.2%,2.4%~4.8%。
2.2.4 样品回收率测定
采用液液萃取法测定5个饮用水样品,结果均未检出。在样品中加入2.0μg混合标准物质,使水样添加质量浓度为8.00×10-3mg/L,按水样测定方法测定加标水样。加标回收率范围分别为:敌敌畏94.5%~98.1%,内吸磷89.2%~86.9%,乐果94.2%~105%,甲基对硫磷105%~116%,马拉硫磷90.9%~105%,对硫磷92.8%~106%。
3 结论
采用非极性毛细管色谱柱GsBP-5,程序升温速率为6℃/min,用液液萃取-火焰光度检测器(FPD)气相色谱法测定水中敌敌畏、内吸磷、乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷、对硫磷6种有机磷农药,能获得良好的分析效果,可以达到《生活饮用水标准检验方法农药指标》(GB/T 5750.9-2006 4.2)中的要求。
[1] 韩天玮,李君,徐丽莉.气相色谱法测定水中有机磷农药和阿特拉津仪[J].仪器仪表与分析监测,2011(2):34-36.
[2] 张婷,张虹.脉冲式火焰光度检测器(PFPD)分析蔬菜中有机磷农药残留[J].食品科学,2008,29(2):302-306.
[3] 金银龙.GB/T 5750.9-2006生活饮用水标准检验方法农药指标[S].北京:中国标准出版社,2007.