气相色谱法在检测饮用水中有机磷农药残留的应用

2019-05-16薛晓莹

同煤科技 2019年1期

薛晓莹

0 前言

国内外已研究和建立了多种分析有机磷农药残留量的方法，主要分为波谱法、色谱法及酶抑制法三大类，其中气相色谱法是因具有简单、快速、灵敏和准确的优越特点，成为了该领域中发展最快，应用最广泛的分析技术。该方法的广泛应用，使得有机磷农药残留量的分析从以往的一次只能检测一种物质到一次检测多种农药残留分析的新阶段。

本文以对同煤集团水厂及加压站采集水样进行有机磷农药检测实验为例，说明气相色谱法检测有机磷农药具有简单、快速、灵敏和准确的特点。

1 实验过程

1.1 仪器及试剂

仪器：GC-2010plus 日本岛津气相色谱仪,配备火焰光度(FPD)检测器和磷滤光片(526nm)；自动进样器（AOC-20i）；色谱柱Rtx®-1701，中等极性柱子；氮-氢-空发生器[1]。

试剂：标准试剂（有机磷农药混合标准，浓度100 mg/L）；

二氯甲烷（分析纯），用于浓缩萃取水样，本次浓缩十倍；

甲醇（分析纯）。

1.2 实验条件

温度：检测器：280℃；进样口温度：250℃

柱升温梯度：

速率/℃/min温度/℃保留时间/min

1.3 定性分析

按照上述实验条件进样，得到六种有机磷农药的保留时间(见表1)和标准色谱图(见图1)。

表1 六种农药在1701柱子上的保留时间单位：min

图1 标准色谱图

1.4 标准工作曲线

配制6 种有机磷混合标准样品溶液，各样品中浓度分别为0.005 mg/L，0.010 mg/L，0.025 mg/L，0.050 mg/L，0.100 mg/L 分别进样测定,结果以峰面积—式样浓度表征关系，利用色谱工作站软件处理数据得到6种有机磷农药的标准工作曲线（见表2）。

表2 六种农药的标准工作曲线及相关系数

1.5 精密度分析

精密度：取相同浓度标样进行多次测定，本文采用7次重复试验，用相对标准偏差（RSD）表示精密度，结果见表3：

表3 6种有机磷农药精密度测定结果

上表可见本次实验的精密度达到了国家标准要求。

1.6 灵敏度分析

根据生活饮用水卫生标准（GB/5749-2006），我国对饮用水中有机磷农药残留的标准见表4。

表4 有机磷农药国家标准[2]

用水样和萃取剂不同的体积比计算出方法的最低检出浓度，即用曲线最低浓度除以浓缩倍数算得，最低检出浓度=最低点/浓缩倍数=0.005/10=0.0005(mg/L)。由此可见本次实验最低检出浓度远小于国家标准，可以轻松检出饮用水中的有机磷农药。

1.7 准确度评价

加标回收率是指在水样中加入已知浓度的标准溶液，然后再通过反向测定的结果来表征所做实验结果的准确性，回收率在80%-120%都说明结果在误差范围内，本次实验结果见表5.

表5 方法的加标回收率实验结果

本文用所做的工作曲线对我公司所辖的水厂及加压站（时庄水厂、下窝寨水厂、净化水厂、机厂站、甘河站等）的水样进行测定，结果乐观，水中无有机磷农药残留。

2 讨论分析

2.1 进样时间

进样针进样时的停留时间设置为0.1 s 可以有效避免进样歧视的发生。由于敌敌畏沸点最低，它从汽化到进入毛细管柱中的过程内，最容易发生歧视现象，而为了结合对硫磷相对敌敌畏的高沸点，经过多次试验最后将进样停留时间设为0.1 s，相对合理。

2.2 萃取剂

用二氯甲烷作为萃取剂得到的回收率更高，证明测定结果更准确。由于混合标准物质的溶剂是甲醇，但是甲醇不能作为水样萃取剂，结合了几种有机磷农药的极性强弱，经过试验证明，二氯甲烷萃取回收的结果要高于正己烷。

2.3 程序升温

色谱柱程序升温的初始温度定为60℃，色谱分离主要取决于组分的沸点和组分对柱子涂层的相似相容性，敌敌畏沸点74℃，经过程序升温，最先出峰。采用60℃的初始温度不仅能采到敌敌畏的色谱峰，而且能够得到较好的峰形。甲基对硫磷、对硫磷、马拉硫磷相对相近的沸点，先后以2 ℃/min 和15 ℃/min 的速率升温，最后得到了三种物质较好的分离效果。