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气相色谱法测定10种土壤有机磷农药残留

2021-05-08谢可杰金应兰徐婷婷徐长沪陈梅芳邵风帆

皮革制作与环保科技 2021年5期
关键词:有机磷标准溶液回收率

谢可杰,金应兰,徐婷婷,徐长沪,陈梅芳,邵风帆

(江苏格林勒斯检测科技有限公司,山东 聊城 214000)

1 前言

有机磷农药,属于农作物生长过程中常用的一种农药化合物,该类化合物在防治农作物病虫害中发挥重要的作用。有机磷农药品种繁多,具有高效广谱和易分解的特点,其化学结构多属于硫酸酯类或者硫代磷酸酯类化合物。由于有机磷农药对大多数的生物体具有一定的毒性,且对于人类和畜类的毒性偏大[1]。农药在土壤中的残留不仅造成环境的污染,更是在生物链的过程中逐渐的对人类的身体健康产生威胁,特别是在癌变和致畸方面。因此,近年来我国逐渐增加对土壤的有机磷农药残留测定,以促进环境监测工作的开展。

通过阅读文献,我们得知在土壤中残留的有机磷农药,大多是采取超声、索氏、微波萃取以及溶剂加热的方法进行提取[2]。本文选择的微波萃取法具有升温快、加热均匀以及溶剂使用量较少的优点。由于土壤中除有机磷农药外,还含有较多的污染物,因此在对土壤提取物进行分析前需要经过净化以消除污染物的干扰。目前使用率较高的净化方法包括柱层析、固相小柱以及凝胶色谱方法等[3-6]。本文采取的是硅胶固相小柱的方法进行净化处理。最后有机磷农药的检测选择气相色谱方法,提高环境监测控制的基础。

2 研究方法

2.1 仪器与试剂

气相色谱仪:安捷伦DB-608

色谱柱:毛细管色谱柱

检测器:火焰光度

微波消解仪:speedwave xpert型(德国博格霍)

旋转蒸发仪;EYELA-N1300型(日本东京理化器械)

实验所用试剂,色谱纯包含乙腈、丙酮和甲苯,分析纯包括氯化钠和无水硫酸镁。所测十种有机磷农药的标准溶液浓度为1000 μg/ml(来源于上海市农药研究所)。

2.2 气相色谱仪分析条件

气相色谱仪的温度控制如下;

初始温度:90 ℃,保持30 s。

第二阶段:以每分钟35 ℃的速度升温至210 ℃。

第三阶段:以每分钟35 ℃的速度升温至250 ℃。

第四阶段:以每分钟20 ℃的速度升温至270 ℃,并保持3分钟。

载气为氮气(纯度为99.999%),流量是7 ml/min(压力16.34 psi)。检测器入口温度是250 ℃,氢气和空气的流速分别是75 ml/min和100 ml/min。进样方式选择不分流。FPD检测器温度是245 ℃。进样体积是2 ml。

2.3 样品的采集和保存

对土壤样品的采集和保存方法是参照HJ/T166。使用金属制品采集土壤样品,并保存于零下18 ℃的温度中。

2.4 土壤样品溶液的制备

提取;精密称取1 g去除污染物的土壤样品置于四氟乙烯萃取罐中,精密加入二氯甲烷溶液20 ml,在温度为60 ℃的条件下萃取10分钟,取萃取液。萃取罐使用15 ml的二氯甲烷分三次充分洗涤,然后将萃取液和洗涤液混合后,置于旋转蒸发仪上旋干。然后采用正己烷和丙酮(体积比为1:1)混合溶液溶解就得到粗品溶液。

净化:将粗制样品溶液过硅胶固相小柱,溶液蒸干后使用1 ml的丙酮溶解,即得净化后的土壤样品溶液。

2.5 对照品溶液的制备

精密移取10种有机磷农药标准溶液,丙酮稀释并定容在容量为50 ml的容量瓶中,就得到混合标准溶液,浓度为10 mg/L。

2.6 方法学考察

2.6.1 线性关系

分别精密量取混合标准溶液1 ml、2 ml、5 ml、8 ml和10 ml,丙酮稀释并定容在容量为10 ml的容量瓶中。0.45 μm滤膜过滤后进样,记录峰面积。然后以浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准品的线性图,得到回归方程和相关系数。具体数值见表1。

表1 10种有机磷农药气相色谱测定方法的回归方程、相关系数和检出限(n=5)

2.6.2 加标回收与精密度试验

选择适量的土壤样品,加入混合标准溶液。充分混合后,根据土壤的提取和净化方法制备样品溶液,然后使用气相色谱仪进行样品检测并计算加样回收率。计算回收率范围是86.5%~94.9%,RSD范围是0.72%~8.63%。满足方法学要求。数据见表2。

表2 10种有机磷农药的加样回收率和精密度试验数据

2.7 土壤中10种有机磷农药残留测定

对3个不同来源的土壤样品溶液进行10种有机磷残留农药测定。检测结果见表3。

表3 3种产地土壤的10种有机磷农药残留检测结果

3 结论

本文对土壤中含有的10种有机磷残留农药检测建立方法,其中包括土壤样品溶液的制备和净化方法、气相色谱仪分析方法。建立方法中检测限的范围是0.045~0.312 μg/L。加样回收率范围是86.5%~94.9%,RSD范围是0.72%~8.63%。上述数据提示,该方法具有较好的分离度,且精密度和加样回收率均符合有关要求,可以作为土壤中10种有机磷残留农药的检测。使用建立的方法对3个不同来源的土壤进行测定,结果表明,不同来源土壤中10种有机磷残留量也存在差异。这些差异性可能与当地的农作物种植品种以及农药的给予量有关联。

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