固相萃取-GC-ECD法检测地表水中的溴氰菊酯、腐霉利和氰戊菊酯残留量
2020-03-16王德宣张代荣李强
王德宣 张代荣 李强
(1重庆市彭水县生态环境监测站 重庆 409614 2重庆市万盛经开区生态环境监测站 重庆 400800)
溴氰菊酯、氰戊菊酯均属于中等毒性农药,腐霉利属于低毒性农药。这3种农药均具有广谱、高效等优点,在我国使用时间久、应用范围广[1-6]。因此加强对地表水中溴氰菊酯、氰戊菊酯和腐霉利的监测,具有重要的现实意义。
地表水中农药残留量极低,必须通过前处理的手段进行富集后,方可进行检测[7-8]。实验建立采用固相萃取富集地表水中的溴氰菊酯、氰戊菊酯和腐霉利3种常用农药,气相色谱-电子捕获检测器定量检测的分析方法。实验结果表明,该方法具有简便、准确、重复性好等特点,适用于地表水中溴氰菊酯、氰戊菊酯和腐霉利的监测。
1 材料与方法
1.1 实验材料
(1)仪器。气相色谱仪:岛津GC-2010 Plus型气相色谱仪(日本岛津公司);色谱柱:DB-1701型石英毛细管色谱柱(美国安捷伦公司);固相萃取仪:UP-6型固相萃取系统(北京莱伯泰科);氮吹仪:JT-DCY-12Y型(杭州聚同电子);电子天平:EP214C型,万分之一电子天平(奥豪斯);纯水机:UPR-II-40L型超纯水系统(四川优普超纯科技有限公司)
(2)试剂耗材。标准物质:溴氰菊酯 (编号:GBW(E)083329)、氰戊菊酯(编号:GBW(E)083328)和腐霉利(编号:GBW(E)083324),质量浓度均为:100μg/ml,购自北京艾科盈创生物技术有限公司;固相萃取柱:C18萃取柱,规格均为500mg/6mL;丙酮、正己烷、乙酸乙酯、甲醇:优级纯(国药集团);其他试剂均为分析纯。
1.2 色谱条件
检测器:ECD(电子捕获检测器);色谱柱:DB-1701型色谱柱(型号:30m×0.25mm×0.25μm);载气:高纯氮气;进样口温度:230℃;检测器温度:280℃;氮气流量:1.45mL/min;进样量:1μL;梯度升温,升温程序见表1。
1.3 标准溶液制备
标准储备溶液:取溴氰菊酯、氰戊菊酯和腐霉利标准溶液,分别取1.0mL,精密移取,至10mL容量瓶中,加正己烷定容至刻度,摇匀即得。
表1 升温程序
标准曲线溶液:取标准储备溶液适量,配制含溴氰菊酯、氰戊菊酯和腐霉利质量浓度由低到高分别为:1.0、2.0、5.0、10.0、50.0、500.0μg/L的标准溶液,加正己烷定容至刻度,摇匀即得。
样品溶液:随机采集江河湖泊地表水5.0L,置广口瓶中储存(4℃,避光),去除表面悬浮物,0.45μm滤膜过滤后,将过滤后的水样用0.1mol/L的盐酸或0.1mol/L的氢氧化钠调至近中性;取弗罗里硅萃取柱,依次用12mL甲醇、12mL丙酮和12mL正己烷溶液活化,再取上述水样500mL,以10mL/min流速过固相萃取柱富集,然后用15mL丙酮洗脱,收集洗脱液,氮吹至近干,加1.0mL正己烷,即得。
2 结果与讨论
2.1 萃取柱的选择
地表水中农药微量残留富集常使用的固相萃取柱类型为:弗罗里硅柱、HLB萃取柱和C18萃取柱。实验分别选用上述3种不同类型的萃取柱,分别对加标水样进行富集,处理完毕后上机分析。记录色谱图:结果选择HLB萃取柱和C18萃取柱时,溴氰菊酯、氰戊菊酯和腐霉利回收率结果偏低,检测结果准确度偏差;选择弗罗里硅柱时,上述3种农药回收率较好,检测准确度较高,故实验选择弗罗里硅柱作为富集柱。
2.2 色谱柱的选择
目前常用于农药残留检测用的色谱柱主要有:DB-1色谱柱、DB1701色谱柱和innowax色谱柱,极性依次增强。实验分别选用上述3种不同类型的色谱柱(规格均为:30m×0.25mm×0.25μm),另取标准曲线溶液上机分析。记录色谱图:结果选择DB-1和innowax色谱柱时,溴氰菊酯、氰戊菊酯和腐霉利分离情况较差,且分析时间较长;选择DB1701色谱柱时,上述3种农药分离效果较好,峰型尖锐,故实验选择DB1701色谱柱作为分离柱。
2.3 线性范围及检出限
取“1.3”项下标准曲线溶液,按“1.2”项下色谱条件设置仪器,稳定后进样上述标准曲线溶液。记录色谱图:以峰面积为纵坐标(y),质量浓度为横坐标(x)进行线性回归,以3倍信噪比(S/N)计算检出限;结果,溴氰菊酯、氰戊菊酯和腐霉利在质量浓度1~500μg/L范围内具有良好的线性。结果见表2,典型谱图见图1。
图1 3种有机氯农药标准谱图
表2 溴氰菊酯、氰戊菊酯和腐霉利线性方程、线性范围和检出限
2.4 加样回收率考察
随机采集江河湖泊地表水5.0L,分为2份,其中1份加入一定量“1.3”项下标准储备溶液,配制含溴氰菊酯、氰戊菊酯和腐霉利质量浓度为50μg/L的加标溶液;再按“1.3”项下样品溶液处理方法进行富集处理,得空白溶液和样品加标溶液;按“1.2”项下色谱条件设置仪器,稳定后分别进样上述溶液,记录色谱图,计算3种农药加标回收率。结果见表3。
2.5 重复性和精密度考察
随机采集江河湖泊地表水5.0L,分为6份,分别加入一定量“1.3”项下标准储备溶液,配制含溴氰菊酯、氰戊菊酯和腐霉利质量浓度为50μg/L的加标溶液;再按“1.3”项下样品溶液处理方法进行富集处理,得6份重复性溶液;按“1.2”项下色谱条件设置仪器,稳定后分别进样上述溶液,记录色谱图,计算重复性相对标准偏差(RSD);再任取1份重复性溶液,按“1.2”项下色谱条件设置仪器,稳定后连续进样6次上述溶液,记录色谱图,计算精密度RSD。结果,溴氰菊酯、氰戊菊酯和腐霉利重复性RSD分别为3.21%、4.06%和2.79%;精密度RSD分别为2.18%、3.01%和2.26%。
表3 加标回收试验结果
3 结论
实验建立固相萃取富集地表水中的溴氰菊酯、氰戊菊酯和腐霉利3种常用农药,气相色谱-电子捕获检测器法定量检测的分析方法,考查了方法的精密度、重复性、加标回收、线性等,并对当地地表水样品进行了监测。结果表明,该方法具有重复性好、快速、准确等特点,适用于地表水中溴氰菊酯、氰戊菊酯和腐霉利农药残留的检测。