气相色谱法同时测定饮用水中6种有机氯农药
2020-08-10武晓英侯冬岩回瑞华
武晓英,侯冬岩,回瑞华
(1.鞍山市水质检测中心,辽宁 鞍山114000;2.鞍山师范学院 化学与生命科学学院,辽宁 鞍山 114007)
有机氯农药(Organo Chlorine Pesticdes,OCPs)曾作为杀虫剂在我国农业生产中大量使用,其能随灌溉、雨水渗透到土壤中,污染地表水或地下水[1].因其在环境中的高稳定性、高生物累积性被认为是主要的持久性有机污染物,具有很强的致癌、致畸、致突变效益和遗传毒性[2].为了有效检测和控制环境中的有机氯农药,国内外出台了相关的标准,我国GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》、GB 3838-2002《地表水环境质量标准》、GB/T 14848-2017《地下水质量标准》均对有机氯农药的标准限值做了规定.
目前,我国环境监测部门对水体中有机氯农药的测定普遍采用气相色谱法,通过电子捕获检测器(ECD)进行测定[3],但标准方法中均是对其各组分中有机氯农药分别测定.按照GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》,不同种有机氯农药的富集、检测方法均不同,分析效率低[4].本文建立了一种能同时测定6种组分的检测方法,准确性达到国家标准要求,降低检测人员操作的重复性,提高检测效率.
水中有机氯的前处理方法有许多报道,固相萃取、固相微萃取、液液萃取法等.多年的检测实践工作发现液液萃取法适合在实验室推广[5],其富集效率高、成本低、耗时不长,更加适用.水样的前处理使用异辛烷作为萃取剂,用氮吹仪代替旋转蒸发仪,简化前处理步骤,节约时间.通过优化氮吹仪的参数,极大减少了目标化合物的损失,提高回收率.选用分离效果最好的HP-5石英毛细管柱,同时对6种组分定性、定量.新方法适用于水中有机氯农药的检测.
1 实验部分
1.1 测试仪器与试剂
7890A气相色谱检测仪(美国安捷伦公司),配备μ-ECD检测器;HP-5石英毛细管柱(30 m*0.32 mm*0.25 μm);超纯水(重庆阿修罗科技发展有限公司);TTL-DC II氮吹仪(北京同泰联科技发展有限公司);MMV-1000W型分液漏斗振荡器(东京理化器械株式会社).
六氯丁二烯(进口APP-9-113,100 μg/mL)、丙体六六六(中国计量科学研究院,50.0 μg/mL)、六氯苯(中国计量科学研究院,0.100 mg/mL)、百菌清、七氯、溴氰菊酯(农业部环境保护部科研检测所,100 μg/mL)、异辛烷(色谱纯)、无水硫酸钠(使用前350 ℃烘干4 h储于密闭容器中).
1.2 样品前处理
取200 mL水样于分液漏斗中,用20.0 mL异辛烷使用分液漏斗振荡器分两次萃取,每次10.0 mL振荡萃取5 min,静置分层后弃去水相,收集合并有机相,用烘干后的无水硫酸钠脱水干燥于同一KD浓缩瓶中,使用氮吹仪于水浴60 ℃浓缩至1 mL.
1.3 实验条件[3]
经过优化实验条件,确定最佳实验条件为:进样口温度300 ℃;检测器温度300 ℃;高纯氮气为载气,柱流量2.0 mL/min;不分流;升温程序为初始温度80 ℃,以15 ℃/min升至270 ℃(保持3 min).此条件下色谱峰峰形完整,基线平稳.
1.4 标准溶液的配制
使用定量分析中的外标法,室温下配制6种有机氯农药标准储备液.储备液浓度分别为六氯丁二烯400 μg/L、丙体六六六200 μg/L、六氯苯800 μg/L、百菌清400 μg/L、七氯400 μg/L、溴氰菊酯1 600 μg/L.
2 结果与讨论
2.1 定性测定
单独配制六氯丁二烯、丙体六六六、六氯苯、百菌清、七氯、溴氰菊酯6种有机氯农药标准溶液,再混合配制6种有机氯农药标准溶液,使用自动进样器进样,根据色谱峰的保留时间定性.按1.3的色谱条件 见图1.
图1 6种有机氯农药标准色谱峰图
2.2 定量方法
使用移液管从标准储备液吸取,配制标准溶液5个系列.6种组分分别浓度为:六氯丁二烯、六氯苯、七氯:8.00,20.0,32.0,60.0,80.0 μg/L;丙体六六六:4.00,10.0,16.0,30.0,40.0 μg/L;百菌清:16.0,40.0,64.0,120.0,160.0 μg/L;溴氰菊酯:32.0,80.0,128.0,240.0,320.0 μg/L.按1.3的色谱条件分析,以浓度为横坐标对应峰面积为纵坐标绘制标准曲线.
2.3 空白实验
以超纯水为空白进行空白实验,未检测出目标化合物.说明实验用水、实验室试剂、玻璃器皿符合要求,对检测结果无干扰.
2.4 精密度和回收率
为验证方法的精密度和准确度,进行7次平行实验.用移液管从标准储备液取1.0 mL定容到10 mL容量瓶中,6个组分相应浓度的标液进样7次,得到的方法精密度见表1.从储备液中分别取0.5,0.8,1.5 mL加入水样(鞍山市汪家峪水厂出厂水)中,按1.2样品前处理,1.3色谱条件进行测定,得到6种组分的回收率,见表2.
表1 精密度测定结果
表2 加标回收率测定结果
2.5 标准曲线及检出限
在1.3的色谱条件下,6种有机氯农药的标准曲线与检出限见表3.
表3标准曲线与检出限
3 实际水样分析
采集鞍山市水务集团的5个水厂的出厂水进行实际水样分析,分析结果见表4,从表中数据可见,5个出厂水中均检测出有机氯农药组分,但均未超过国家标准限值.可见,建立的新方法适用于实际水样的测定.
表4 实际水样测定结果(μg/L)
4 结论
采用液液萃取-气相色谱法同时测定饮用水中6种有机氯农药,使用本文的前处理方法和色谱条件,6种农药在15 min内出峰,分离效果好,无拖尾.实验结果符合GB/T 32465-2015 化学分析方法验证确认和内部质量控制要求.本方法快速、精密度好、准确度高,能够有效地满足饮用水检测实际工作需要.