羅華
云南省大理州彌渡縣疾病預防控制中心,云南大理675600
懸浮固化液相微萃取-氣相色譜法測定水中有機氯農藥
羅華
云南省大理州彌渡縣疾病預防控制中心,云南大理675600
目的探討運用懸浮固化液相微萃取與氣相色譜相結合測定飲用水中有機氯農藥的方法。方法于2014年7月—2014年8月在研究室內協同同組研究人員進行多種有機氯農藥檢測分析,水樣采用懸浮固化液相微萃取,氣相色譜法測定(HP-5)。結果該檢測方法在5~100 ng/L范圍內線性關系良好,相關系數均在0.9962以上;回收率在74.6%~109.2%,檢出限范圍為0.245~0.776 ng/L;方法精密度為3.263%~11.637%。結論該方法與傳統方法比回收率高、雜質干擾少,穩定性好、試劑用量少,可滿足生活飲用水中有機農藥六六六、DDT的測定。
固化液相萃取;氣相色譜法;有機氯農藥;飲用水
有機氯農藥主要品種有六六六、DDT等。在上個世紀的50、60年代,有機氯農藥的應用范圍極廣。由于其化學性質穩定、難于分解,能造成對環境的嚴重污染。有機氯農藥的應用不僅對農作物造成直接污染,而且會殘留在土壤和水體中,通過食物鏈進入人體而危害人類健康。我國生活飲用水標準檢測方法[1](GB/T 5750.9—2006)采用液體萃取,有機試劑用量大,對環境和檢驗人員危害較大,而且容易受到水中復雜的基體干擾,造成測定誤差。為了分析研究運用懸浮固化液相微萃取與氣相色譜相結合的測定飲用水中有機氯農藥的具體方法,該次研究于2014年7月—2014年8月在研究室內協同同組研究人員進行多種有機氯農藥的檢測分析,對幾種較為常見的水中氯農藥進行了檢測,現將研究方法與結果狀況報道如下。
1.1 主要設備、試劑與材料
GC-2014島津(SHIMADZV)氣相色譜儀以及ECD檢測器;α-666、β-666、γ-666、δ-666、p,p′-DDE、p,p′-DDD、p,p′-DDT、o,p′-DDT八種分異構體和DDT四種同分異構體的混合甲醇標準儲備液(國家標準物質研究中心),質量濃度均為50mg/L,使用時用甲醇稀釋至所需濃度;正十六烷、甲醇為色譜純,鹽酸等其它試劑均為優級純,實驗室用水為超純水(18.2MΩ.cm)。
1.2 色譜處理條件
色譜處理:采用HP-5的毛細管柱,測定設備及進樣口的具體溫度值均為250℃;尾吹部分的流量值為每分鐘30 mL;載氣的流量值為1.5 mL/min。具體的升溫狀況為:最開始的溫度值為80℃,之后以每分鐘提升25℃的速度進行升溫,直至180℃,此狀態保持8min左右。之后再以相同的速度進行升溫,直至230℃,此狀態保持6min左右。整個過程時長為20min。
1.3 樣品處理操作及曲線繪制
樣品處理:在將樣品水進行過濾操作后,在離心管中放置20 mL的水樣,之后加入氯化鈉,含量為3 g。對樣品進行均勻搖晃處理,之后放入正十六烷,60 μg。將整個離心管進行嚴密封蓋,經過一分鐘的搖晃后促使樣品成為乳狀的濁液。將樣品放置在55℃的水浴中,時長為10min,之后再進行冰浴10min,使得萃取劑完全凝固。將上層固化了的萃取劑轉移至EP管中,采用溫浴40min的方式使其逐漸融化,再取2 μL加入GC分析。
曲線繪制:水樣中分別加入不同濃度的666、DDT標準應用液進行融合,形成模擬水樣,其有機氯農藥的濃度分別為5、10、20、30、40、50、100 ng/L,之后對其進行萃取、分離操作。工作曲線的繪制則以有機農藥濃度及峰面積為橫、縱坐標。
1.4 統計方法
研究中所得到的相關數據采用SPSS 12.0統計學數據處理軟件進行處理分析,各項參數以均數±標準差(±s)表示,采用t和χ2檢驗,以P<0.05為差異具有統計學意義。該次研究中的數據為計量資料。
2.1 萃取的具體條件
2.1.1 萃取劑及溫度時間的選取實驗選用的萃取劑為正十六烷。實驗結果顯示,在對實驗條件進行科學優化后,運用正十六烷對氯農藥進行萃取,其提取率能保持在80%以上。
時間及溫度:通常狀況下,溫度與提取率成正比關系,但一旦溫度過高也會對萃取工作產生不利的影響。實驗研究在對溫度給予農藥萃取影響進行深入分析之后,將實行水浴的時間確定為10min。最終結果顯示,在溫度為50℃后,萃取工作的效率最佳,且穩定性較高。在實驗中,明確溫度為55℃,時間為10min能夠獲得最佳的氯農藥萃取率。

表1 氯農藥的線性及檢出限
2.1.2 NaCl濃度的選取相關實驗結果表明,在NaCl濃度為每100 mL 5 g時,DDT氯農藥的提取率將會達到最高,而666類的提取率將會持續上升,直至每100 mL 10 g時。而當鹽濃度為每100 mL 20 g時,提取率開始逐漸下降。此種狀況出現的主要原因為NaCl濃度過高將會對萃取試劑的性質產生一定的影響,從而使得提取率受到影響,因此,NaCl濃度的設定值應為每100 mL 15 g。
2.1.3 溶液酸堿度的控制在進行了相關實驗操作后發現[2],水樣pH值會對氯農藥的萃取率產生一定的影響。在水樣pH值為4~7時,農藥的提取率將會趨于穩定。而水樣的一般pH值通常為6,因此不必對其進行調整。如果水樣的pH值偏堿性,可運用鹽酸溶液對其進行調整。
2.2 色譜的選取
在對實驗設備、檢測溫度、分流比等相關條件進行操作對比后,研究確定的色譜柱為HP-5[3]。在各程序逐步升溫過后對8種水樣中的氯農藥進行測定。在此種狀況之下,氯農藥的分離度將會達到最佳,測定農藥的濃度大概為20 ng/mL。
2.3 線性及檢出限范圍
取水樣依照曲線繪制的方式明確相應的線性范圍,農藥的濃度值范圍為5~100 ng/L。當所取水樣為20 mL時,檢出限按DL= 2M.N/St[4](M-注入標準物質的量;N-噪音信號;St-標準物質響應值)計算,檢出限范圍為0.24~0.77 ng/L,而其相應的定量限范圍則為0.8~2.6ng/L。見表1。
與單獨運用氣相色譜法進行有機氯農藥的測定相比,集合懸浮固化液相微萃取的檢測方式具有優化檢驗環境,提升檢驗準確性的作用。
在該次氯農藥的檢測中發現,檢測結果的精密度及回收率較為優良,線性關系極為良好。精密度:添加六六六、DDT標準的水樣(六六六的質量濃度為10 ng/mL,DDT的質量濃度為10 ng/mL,進行6次測定,將峰面積的具體RSD值作為依據對精密度進行分析。結果表明農藥檢測的偏差范圍為0.47%~6.70%。回收率:在測定的水樣試劑中,將666、DDT標準溶液加入,各溶液的濃度均不同,對水樣進行提取分析研究[5-6]。之后再將測定出的最終結果進行計算,得出明確的回收率。結果表明,回收率的大致范圍為74.6%~109.2%,而RSD的數值范圍則為3.263%~11.637%。而檢出限范圍則為0.245~0.776ng/L。另外在檢測研究中還發現,為了獲取到最佳的檢驗效果,應使得萃取實驗中,溫度保持在55℃,時間為10min內;NaCL濃度值應為每100 mL 15g;水樣pH值保持在4~7時為最佳。
在對水中氯農藥的測定研究中發現,將固化液相微萃取與氣相色譜相結合,能夠獲取到較為優良的效果。與傳統方式相比,此方法在操作過程中靈活簡便性較高,隨需的試劑量偏少,因此對環境所產生的不利影響也較小,是集科學性與便利性于一身的優良測定方式。在今后不僅僅是對水中氯農藥的測定,對于其它介質下農藥的測定,此種檢測方式也具有極強的應用性,能夠為人們今后對殘留農藥的測定研究提供一定的幫助。當然,不可否認的是,在對水中氯農藥的檢測中由于環境、試劑及人為因素的影響,其檢測結果多多少少會受到一定的影響從而產生變化,影響其結果的準確性。在今后的研究過程中,還需做好檢測研究的充分前期準備,盡可能地將檢測誤差控制在最低。
[1]GB/T 5750.9—2006生活飲用水標準檢測方法[S].北京:中國標準版社,2007.
[2]常青云,周欣,高書濤,等.懸浮固化液相微萃取-氣相色譜聯用測定水樣中酰胺類除草劑殘留[J].分析化學,2012(40):523-528.
[3]李曉霞,王宇,雍莉,等.懸浮固化液相微萃取-氣相色譜法測定水中有機氯農藥[J].四川大學學報,2014(2):324-327.
[4]楊惠芬等.食品衛生理化檢驗手冊[M].北京:中國標準出版社,1998: 22-21.
[5]張小莉.GC-ECD雙柱分析浦東新區河道魚體中有機氯殺蟲劑殘留[J].環境監測管理與技術,2011(3):57-61.
[6]王彬,米娟,潘學軍,等.我國部分水體及沉積物中有機氯農藥的污染狀況[J].昆明理工大學學報:理工版,2011(3):93-99.
R123.1
A
1672-5654(2015)01(a)-0016-02
2014-10-02)
羅華(1968-),畢業于大理學院,本科,副主任檢驗技師,研究方向:檢驗與管理。