气相色谱法测定农产品中有机磷类农药残留实验中出现问题的分析与研究

李 峰，隋香菊

(大荔县农产品质量安全检验检测中心，陕西 渭南 715100)

1 引言

1.1 我国有机磷类农药的发展现状 我国是农业大国，农产品种植面积广、种类多、数量大，对农药的需求不言而喻，而有机磷农药作为一种高效、广谱的杀虫剂，在传统高毒有机磷杀虫剂被限制使用的情况下，一段时间仍然作为一大类农药品种被广泛地运用于农业生产应用领域。近年来，随着人民群众对农产品质量安全的重视程度逐渐加深，国家对农药的安全管理也越来越严格，新修订的《中华人民共和国农产品质量安全法》，已于2023年1月1日正式实施，其中对农业投入品的限制使用作出了明确规定。目前来说，已先后有甲胺磷、对硫磷、氧乐果、乙酰甲胺磷等24种有机磷类农药已在蔬菜、瓜果等领域禁止使用(包括在部分范围内禁止使用的农药和过渡期至2024年9月1日的甲拌磷、甲基异柳磷、水胺硫磷和灭线磷)。

1.2 气相色谱法的重要价值 在此情况下，如何开展快速、科学、可靠、灵敏的农药残留检验检测工作，如何精准分析农药残留结果，就成为了强化农产品执法监管，保障农产品质量安全的重要抓手。无独有偶，质量兴农、绿色兴农的核心难点和关键要点也正在于此。

目前我国现有有机磷农药残留的检测方法主要包括：气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、酶抑制法、毛细管电泳法、免疫测定法、电化学传感器法等。[1]其中气相色谱法、气相色谱-质谱联用法属于定量检测方法，但在我国农产品种植面积巨大、种类繁多，检测人员和经费匮乏等多种因素的影响下，气相色谱法因其检测结果准确性高，假阴性和假阳性出现的情况比较少，相对成本较低等优势，成为基层开展农药残留定量分析的主要方式。[2，3]

2 实验要求部分

本文所涉及的仪器、试剂、设备、方法等各项内容及所需条件如下：

2.1 仪器与试剂 实验仪器：铂金埃尔默PE/CLARUS 680(配有FPD、ECD检测器)。

重要试剂：自备空白样品(蔬菜类以黄瓜为例，水果类以冬枣为例，经检验符合相关要求)、丙酮(色谱纯)、乙腈(色谱纯)、氯化钠(分析纯)。

涉及参数：氧乐果、敌敌畏、乙酰甲胺磷、马拉硫磷、丙溴磷、杀扑磷、三唑磷、乐果、毒死蜱、灭线磷、甲拌磷11种有机磷类农药参数。(其标准液均由农业部科研保护环境监测所提供，规格100 ug/mL)。

2.2 试验方法 本实验使用的方法为NY/T 761-2008《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留检测方法》第1部分方法二。

2.3 试验条件 环境温度：25.0℃，环境湿度48%，色谱柱型号：Elite-17，氢气流量75 mL/min，空气流量100 mL/min，进样口温度220℃，检测器温度300℃。柱温箱升温程序：150℃保持2 min后，以8℃/min的速率升温到250℃，保持12 min。

3 实验问题、难点及处理方式

本文研究讨论的范围主要限制于上机进样后出现的一系列非检测技术能力所影响而出现的问题和难点，本文默认检测人员具备扎实的检验检测能力，且在实验室条件基本满足NY/T 761-2008方法一或方法二条件后，严格按照规定进行试样制备、提取、净化等操作，默认排除因前处理操作不当而引发的一系列问题。[4]3.1 农药参数不出峰或出峰面积小 不同农药在同一基质中，若全部参数不出峰或出峰面积较小，优先考虑未正常进样，排除气路不畅、自动进样针堵塞等情况后，各项参数正常出峰；若氧乐果、乙酰甲胺磷等参数不出峰或出峰面积较小，其余参数出峰正常，优先考虑基质效应(样品中除目标化合物以外的其他成分对待测物测定的影响，即其他所有成分对测定结果造成的定量定性误差。)[5-7]。相关研究表明，除去实验操作误差等可规避因素外，有机磷农药大多数含有P=O或P=S基团，此类基团的存在使得农药更容易被进样口等活性位点所吸附，从而更易引起较强的基质效应，导致甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化乐果、三唑磷、亚胺硫磷等强极性农药出峰越来越小[8]，甚至不出峰。此时可选择通过以下三项措施，降低基质效应干扰：一是基质溶标。利用不含该类农药的空白基质溶液来配制标准溶液；二是根据实际情况，更换高惰性衬管，减少目标物的吸附；三是在相同条件下，配制并使用高浓度含有该类参数的有机磷混合溶剂重复进样5～10次，促使活性吸附点饱和。经过相关处理后，氧乐果、乙酰甲胺磷等参数出峰正常。

图3.1 农药参数不出峰或出峰面积小

3.2 出峰位置不良，识别不准确 在实际工作中，敌敌畏等农药参数，因其保留时间较短，且进样时气化不充分或进样量不足，加上在部分仪器中出峰位置处于基线爬升阶段，容易出现峰型不规则或峰面积变小等现象，导致积分困难，甚至会出现无法识别的现象[9]。此时可以通过脉冲进样，增大实际进样量，平稳基线，进而促使出峰正常。例如首先通过增大进样前0.5 min载气流速至5 mL/min，进样前0.3 min将SPL设为0，进样后1 min将SPL设为20，载气流速还原为1 mL/min，调整后，原爬升阶段基线，出现小段平台，敌敌畏能够准确识别，峰型良好、峰面积增大，积分正常。

图3.2 出峰位置不良，识别不准确

3.3 进样重复性差、平行样差异较大 重复性和再现性是评判分析结果精密度的重要指标，是决定一次实验成功与否、准确与否的关键因素，在使用气相色谱法分析农残过程中，我们经常会遇到样品再现性和平行样重复性较差的现象。除因前处理不规范造成的误差，在仪器方面一般来说，有以下三种原因造成差异：一是玻璃棉安装位置、数量不准确，导致重复性较差；二是进样气路不畅、载气纯度和载气量不足；三是进样针、进样口等关键位置堵塞，进样量控制不固定、不准确，出现样品残留等现象，促使更加容易出现鬼峰。此时可以通过以下措施，进行调节：一是检查进样针、进样口是否存在堵塞、漏气现象；二是检查管路、气路是否存在泄露现象，确保载气足量供应；三是重新将适量的玻璃棉安装至衬管中下段。

图3.3 进样重复性差、平行样差异较大

3.4 出峰不正常 样品出现杂峰、刀形峰、拖尾峰等不正常的峰形，主要原因基本均为检测参数或条件不合适、样品进样量过大、柱温箱温度不合适、存在漏气现象、部分节点存在破损或污染现象等，出现此类情况后，建议在排除具体检测参数和环境条件的影响后，定期通过清洗进样针、更换衬管或玻璃棉、更换进样垫、清洗分流平板、老化色谱柱并高温灼烧检测器、色谱柱“掐头去尾”(具体截取长度视情况而定)等措施，改善进样环境，保证出峰正常。

3.5 FPD点火困难 FPD检测器(火焰光度检测器)受外界环境和氢气、空气比例等条件影响较大，部分情况下会出现不能点火或点火困难现象，一般来说有以下几种原因：一是气路问题。载气、空气、氢气未进入检测器或其流量配比不适应；二是温度问题。检测器未达到设定温度且平衡时间较短；三是操作问题。未严格按照程序进行点火。四是硬件问题。点火丝断路或短路、接触不良。建议在排除硬件问题的情况下，将检测器温度升温至设定温度后，持续2 h以上后，严格按照流程进行点火。

4 结论

根据实验结果来看，当前基层检测站在使用气相色谱法测定农产品中有机磷类农药残留过程中，因受到有机磷类农药固有特性的影响，所遇到的问题和难点，大多均为出峰不准确、不规范，处理此类问题的关键在于对仪器状态的准确把控和实验过程的精准操控，大部分情况均可通过基质溶标和对进样口、色谱柱和检测器三大关键点的维护和检修，得到改善，进而提升实验的准确度，保证结果的真实性[10，11]