氣相色譜法測定土壤中有機氯農(nóng)藥含量的測定

夏龍飛，楊 珂

（陜西省土地工程建設(shè)集團有限責(zé)任公司，自然資源部退化及未利用土地整治工程重點實驗室，陜西西安 710075）

有機氯類農(nóng)藥（Organochlorine pesticides，OCPs）作為一種高效廣譜殺蟲劑，曾廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)殺蟲劑中。有機氯農(nóng)藥化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，毒性大，脂溶性強，不易分解，能長期殘留在土壤中，并且可通過食物鏈進行生物富集[1-3]。自20世紀初合成以來，曾大量用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因其具有強毒性和生物累積性，相繼被各國禁用，中國自1986年全面禁用，但時至今日仍可從各種環(huán)境介質(zhì)中檢出該類物質(zhì)[4-6]。

最常用的OCPs儀器分析手段是氣相色譜法，OCPs適合用電子捕獲檢測器進行分析[7-9]，檢出限可達0.04～0.09 μg/kg[9]。氣相色譜法是對易于揮發(fā)而不易分解的化合物進行分離與分析的技術(shù)。待測物經(jīng)進樣口由載氣帶入色譜柱，在色譜柱中，由于物質(zhì)不同的物理化學(xué)性質(zhì)而與色譜柱中的固定相發(fā)生不同的作用，而被載氣或流動相以不同的時間帶出色譜柱，經(jīng)檢測器檢測后以電信號的形式輸出[10]。

本文結(jié)合自身實驗室和參與該項工作的實際情況，按照“人、機、料、環(huán)、法和測”的要素，依據(jù)《土壤和沉積物有機氯農(nóng)藥的測定氣相色譜法》（HJ 921-2017）[9]開展了方法驗證工作，方法驗證內(nèi)容包括檢出限、精密度、準確度和實際樣品測定。

1 概述

1.1 適用范圍

本研究適用于土壤中α-六六六、六氯苯、γ-六六六、β-六六六、δ-六六六、硫丹I、艾氏劑、硫丹Ⅱ、環(huán)氧七氯、外環(huán)氧七氯、o,p'-滴滴伊、γ-氯丹、α-氯丹、反式-九氯、p,p'-滴滴伊、o,p'-滴滴滴、狄氏劑、異狄氏劑、o,p'-滴滴涕、p,p'-滴滴滴、順式-九氯、p,p'-滴滴涕、滅蟻靈23種有機氯農(nóng)藥的測定。

1.2 原理

土壤中的有機氯農(nóng)藥經(jīng)提取、凈化、濃縮、定容后，用具電子捕獲檢測器的氣相色譜檢測。根據(jù)保留時間定性，外標法定量。

2 材料與方法

2.1 試劑、耗材及儀器

2.1.1 試劑與耗材

（1）23種有機氯農(nóng)藥標準貯備液：α-六六六、六氯苯、γ-六六六、β-六六六、δ-六六六、硫丹I、艾氏劑、硫丹Ⅱ、環(huán)氧七氯、外環(huán)氧七氯、o,p'-滴滴伊、γ-氯丹、α-氯丹、反式-九氯、p,p'-滴滴伊、o,p'-滴滴滴、狄氏劑、異狄氏劑、o,p'-滴滴涕、p,p'-滴滴滴、順式-九氯、p,p'-滴滴涕、滅蟻靈混合標準儲備液，質(zhì)量濃度為100 mg/L；介質(zhì)為正己烷：甲苯（9∶1），基準試劑，為壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司生產(chǎn)。

（2）色譜柱：HP-5毛細管柱，柱長30 m，內(nèi)徑0.32 mm，膜厚0.25 μm，為美國安捷倫公司生產(chǎn)。

（3）硅酸鎂固相萃取柱：1 000 mg/6 mL，為艾杰爾飛諾美公司生產(chǎn)。

（4）色譜純試劑：正己烷（C6H14）；丙酮（CH3COCH3）；二氯甲烷（CH2Cl2），國藥集團化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)。

（5）優(yōu)級純試劑：無水硫酸鈉（Na2SO4），二氧化硅（SiO2），國藥集團化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)。

（6）氮氣純度≥99.999%。

（7）實驗用水：超純水，經(jīng)Milli-Q系統(tǒng)純化，電阻率不小于18.2 MΩ·cm。

2.1.2 儀器及工作條件

（1）氣相色譜儀（GC）：Agilent 7890B，美國安捷倫公司，包含自動液體進樣器、分流/不分流進樣口和電子捕獲檢測器（ECD）。主要工作條件見表1。

表1 儀器主要工作條件

（2）索氏提取器（BSXT-06-500型，上海比朗儀器制造有限公司生產(chǎn)）、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（RE52CS-1型，上海亞榮生化儀器廠生產(chǎn)）、氮吹儀（NK200-1B型，杭州米歐儀器有限公司生產(chǎn)）。

2.2 實驗方法

2.2.1 標準曲線

取適量有機氯農(nóng)藥標準貯備液，用正己烷稀釋至1.0 mg/L的有機氯農(nóng)藥標準使用液。在4 ℃下避光密閉冷藏，保存期為半年。再量取適量的有機氯農(nóng)藥標準使用液，用正己烷稀釋，配制為5.0、10.0、20.0、50.0、100.0、200.0和500.0 μg/L的標準系列。

2.2.2 試樣制備

稱?。喝コ龢悠分挟愇?，稱取兩份10.00 g樣品，一份測定干物質(zhì)含量，另一份加入適量無水硫酸鈉，研磨均化成流砂狀。

提?。簩悠啡哭D(zhuǎn)移至索氏提取紙質(zhì)套筒中，加入100 mL丙酮-正己烷（1:1）混合溶劑，提取16～18 h，回流速度為每小時3～4次，過濾后收集提取液。

脫水：在玻璃漏斗上墊一層玻璃棉，輔加約5 g無水硫酸鈉，然后將提取液經(jīng)漏斗直接過濾到濃縮裝置中，再用5～10 mL丙酮-正己烷（1∶1）混合溶劑充分洗滌盛裝提取液的容器，經(jīng)漏斗過濾到濃縮裝置中。

濃縮：在45 ℃以下將脫水后的提取液濃縮到1 mL，待凈化。

凈化：用約8 mL正己烷洗滌硅酸鎂固相萃取柱，保持硅酸鎂固相萃取柱內(nèi)吸附劑表面浸潤。用吸管將濃縮后的提取液轉(zhuǎn)移到硅酸鎂固相萃取柱上停留1 min后，棄去流出液。加入2 mL丙酮-正己烷（1∶9）混合溶劑并停留1 min，用10 mL小型濃縮管接收洗脫液，繼續(xù)用丙酮-正己烷（1∶9）混合溶劑洗滌小柱，至接收的洗脫液體積到10 mL為止。

濃縮定容：將凈化后的洗脫液濃縮并定容至1.0 mL，再轉(zhuǎn)移至2 mL樣品瓶中，待分析。

2.2.3 空白試樣

用石英砂代替實際樣品，其他步驟與常規(guī)樣品試樣制備步驟相同。

2.2.4 儀器測定

按儀器條件（表2）由低濃度到高濃度依次對標準系列溶液進行進樣、檢測，建立標準曲線。待測試樣與空白試樣通過相同的儀器分析條件進行測定。其中，進樣方式為不分流進樣至0.75 min后打開分流，柱溫升溫程序為初始溫度100 ℃，升溫至220 ℃并保持5 min，升溫至260 ℃并保持20 min。

3 結(jié)果與討論

3.1 標準曲線與線性回歸方程

根據(jù)樣品各種目標物的含量范圍繪制標準曲線，待測目標物在0～500 μg/L濃度范圍內(nèi)線性良好，相關(guān)系數(shù)均在0.995以上，見表3。

表2 儀器分析條件

表3 各待測目標物與內(nèi)標標準曲線

3.2 方法檢出限

由于空白樣品無法檢出目標物質(zhì)，故選取含量為檢出限2～5倍的樣品進行檢測，即進行空白加標（0.2 μg/kg）實驗，按照樣品分析的全部步驟重復(fù)7次實驗，將各測定結(jié)果換算為樣品中的濃度或含量，計算n次平行測定的標準偏差，按公式1計算方法檢出限（MDL），并判斷其合理性[11]。

各目標物方法檢出限見表4。從表4可知，23種目標物檢出限為0.01～0.06 μg/kg，定量限為0.04～0.24 μg/kg，檢出限均低于方法中要求的檢出限，滿足測量要求。

表4 各目標物標準曲線參數(shù)及方法檢出限

3.3 方法精密度與準確度

選取實際樣品進行加標（20 μg/kg）實驗，對同一試樣進行6次平行測定。計算其相對偏差以判斷其精密度，計算加標回收率以判斷其準確度。方法要求，樣品中平行樣品各目標物測定結(jié)果的相對偏差應(yīng)在20%以內(nèi)，實際加標樣品的回收率應(yīng)在60%～120%。表5所示各目標物可知符合測定值的精密度與準確度方法中的允許范圍，滿足測量要求。

4 結(jié)論

本實驗室根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 168-2010）[11]中的相關(guān)要求，對氣相色譜法測定土壤中有機氯農(nóng)藥含量進行了方法驗證，包含方法檢出限、精密度、準確度等方面。結(jié)果表明，相關(guān)結(jié)果均符合標準要求。

表5 精密度測試結(jié)果