全自动固相萃取—气质联用检测地表水中有机氯农药
2017-02-18许峰
许 峰
(1.南京大学 环境学院,江苏 南京 210000,2.滁州市环境监测站,安徽 滁州 239000)
全自动固相萃取—气质联用检测地表水中有机氯农药
许 峰1,2
(1.南京大学 环境学院,江苏 南京 210000,2.滁州市环境监测站,安徽 滁州 239000)
利用睿科全自动固相萃取仪和岛津GC-QP2010气质联用仪,建立地表水中8种有机氯农药残留量的气相色谱—质谱检测方法。本方法不仅与手动液液萃取相比,在检出限、加标回收率、精密度均有明显优势 ,而且对比《水质 有机氯农药和氯苯类化合物的测定 气相色谱质谱法》(HJ 699-2014),本方法更能满足国家对地表水中有机氯农药残留的监测要求。
固相萃取;气质联用;有机氯
有机氯类农药(OCPs)是一类高效广谱杀虫剂,曾是各国杀虫剂中使用最广泛的一大类,这类农药化学性质稳定,脂溶性强,残效期长。[1][2]在保护农作物的同时,大部分残留在空气和土壤中,通过降雨沉降流入地表水和地下水,严重危害着人们的身体健康。[3]全自动固相萃取法是近两年新发展起来的一种方法,该法目前研究的较少,与其它方法相比具有简单、快捷、节省溶剂、灵敏度高、准确度高等优点,是农药残留检测中一种非常好的前处理方法,本文采用全自动固相萃取气相色谱-质谱技术建立了新方法,并应用于滁州市地表水清流河水质的检测中,与传统手动液液萃取相比,优势明显方法具有一定的实用价值。[4][5]
1 实验方法
1.1 试剂与材料
甲醇(农残级);丙酮(农残级);二氯甲烷(农残级);无水硫酸钠(分析纯);氯化钠(分析纯);8种混合有机氯农药标准物质(国家环境保护部标准样品研究所GSB07-2973-2013,α-六六六:15.5 ug/ml;β-六六六:14.4 ug/ml;γ-六六六:14.5 ug/ml;δ-六六六:14.4 ug/ml;p,p’-DDE:14.4 ug/ml;p,p’-DDD:14.5 ug/ml;o,p’-DDT:14.9 ug/ml;p,p’-DDT:14.4 ug/ml;)。
1.2 仪器和设备
全自动固相萃取仪(美国睿科,型号:AuTo SPE-06D);气质联用仪(日本岛津,型号:GCMS-QP2010plus);色谱柱:Rxi-5ms毛细管柱(30m,0.25mm,0.25um);Turbo VapII氮吹浓缩仪(美国Caliper公司)。
1.3 样品提取与净化
全自动固相萃取:依次用5ml二氯甲烷、10ml甲醇、10ml水,分别以5ml/min的速率活化;取水样1000ml;加入10ml甲醇,以15ml/min的速率经固相萃取柱富集后,再用氮气吹干;用5ml二氯甲烷以1ml/min的速率洗脱;洗脱溶剂浓缩至1.0ml供气相分析。[6][7]
手动液液萃取:取水样1000ml置于2000ml分液漏斗中,加入10g氯化钠,pH值调节至6.5,取20.0ml二氯甲烷溶液于分液漏斗中,振荡5分钟,静止2分钟分层,收集有机相于100ml烧瓶中,同样的方法连续萃取3次,加1g无水硫酸钠脱水后,用氮吹仪浓缩至1.0ml供气相分析。
1.4 仪器条件
进样口温度:250℃:程序升温为:100℃(1min)20℃/min160℃4℃/min240℃20℃/min280℃(3min);传输线温度:270℃;离子源温度;300℃;载气:氦气(纯度>99.999%);流量:1.2ml/min;进样方式:不分流进样;进样体积为1ul;流量控制方式:线速度恒定;溶剂延迟时间:5 min;Scan模式进行定性分析,Sim选择离子模式进行定量分析。
2 标准曲线及线性范围
将标准物质稀释后配成4种不同的浓度梯度,定量方法采用外标法,并对峰面积进行校准,以标准物质浓度为横坐标,峰面积为纵坐标绘制标准曲线(不包括原点),结果显示,浓度在0.15μg/ml~15μg/ml之间,线性关系良好,相关系数均大于0.999,Scan模式8种有机氯的TIC见图1所示,标准曲线及相关系数见表1所示。
图1 8种有机氯农药的TIC图1:α-六六六;2:β-六六六;3:γ-六六六;4-δ-六六六;5- p,p′-DDE;6:p,p′-DDD; 7:o,p′-DDT;8:p,p′-DDT;
3 不同萃取方式讨论
在水样的前处理过程中,全自动固相萃取和传统手动液液萃取相比具有溶剂用量较少、富集效果好、智能程度高和对实验人员伤害较小等众多优点,本文通过采集滁州市地表水清流河水样,经过两种萃取方法分别检测结果,同时每种方法加标平行检测8次,对比两种萃取方法的加标回收率和相对准确度,并以3倍基线噪音作为本方法的最低检出限计算出全自动固相萃取-气相色谱质谱法检测8种有机氯农药的最低检出限。[8]全自动固相萃取和手动液液萃取回收率和精密度对比见表2所示。
表1 8种有机氯农药的标准曲线及相关系数
表2 全自动固相萃取和液液萃取回收率和精密度对比
全自动固相萃取和手动液液萃取相比,富集效果明显,平均回收率高出10%—20%,精密度低出30%—60%,本方法与《水质 有机氯农药和氯苯类化合物的测定 气相色谱质谱法》(HJ 699—2014)比较,其检出限均低于国家标准的要求。
4 结论
本文建立了全自动固相萃取-气相色谱质谱测定地表水中有机氯农药残留的方法。与传统液液萃取方法相比,全自动固相萃取富集效果优势明显,有机溶剂用量较少,智能化程度高,重现性好,回收率高,完全满足国家对地表水中有机氯农药残留的检测要求。
[1] 刘明和.有机氯在我国的污染现状及监控对策[J].内蒙古环境保护,2003(1):35-38.
[2] 杨崇仁.中药农药现状与对策[J].中国现代中药,2013(8):634-635.
[3] 解琼玉,徐殿斗,等.地表水中有机氯农药和多氯联苯的研究概述[J].环境科学,2013(13) :9884-9886.
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[5] 李斌,解启来,等.自动固相萃取—GC/MS测定水中多环芳烃和有机氯农药[J].环境科学与技术,2014(5):102-103.
[6] 汪雨龙,高远莉,等.固相微萃取在农药残留分析中的应用[J].中国科技论文在线,2011(12) :927-928.
[7] 王海棠,刘浩.SPE-GCMS 法分析饮用水源水中痕量半挥发性有机物[J].环境监控与预警,2016(4):21-23.
[8] 孟辉.全自动固相萃取气相色谱法测定果蔬中农药残留[J].辽东学院学报,2016(3):154-155.
责任编辑:小 月
2016-11-14
许峰(1983—),男,安徽定远人,工程师,南京大学环境学院环境工程专业2014级硕士研究生,研究方向:环境工程。
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1671-8275(2017)01-0138-02