超聲波提取－氣相色譜質譜法對土壤中有機氯農藥殘留的分析

韓軍文

摘 要：為進一步提升有機氯農藥殘留檢測的效果，文章提出了一種新型的檢測方法，即超聲波提取-氣相色譜質譜法，通過對有機氯農藥殘留的研究背景進行分析，明確其農藥殘留檢測的必要性，隨后介紹了實驗材料設備，并著重對實驗方法進行了分析，最后對實驗結果進行了討論，結果表明，這種方法有著較低的檢出濃度與較高的精密度，同時回收效果也非常好，檢測結果準確，能夠滿足土壤中有機氯農藥殘留分析

關鍵詞：土壤;超聲提取;凈化

一、研究背景

在傳統農業生產模式下，殺蟲經常會采用大量的農藥。其中有機氯農藥應用最為廣泛，但后續研究發現，這種農藥有著較強的穩定性，且殘留量較大，不易被自然環境降解，且會伴隨著生物鏈的運行，大量的農藥殘留會逐漸進入動物甚至人體內，嚴重威脅人們的健康[1]。因此當前這一農藥已經被國家明令禁止使用，但由于早期采用了大量有機氯農藥，導致今天在農田土壤中，依然殘留了很多有機氯農藥。為更好地保護農產品安全，有必要采用一種高效的方法，實現對土壤中殘留的有機氯檢測。文章本次采用了超聲波提取—氣相色譜質譜法進行有機氯檢測，以下是具體分析。

二、實驗研究方法

（一）實驗儀器材料

儀器：安捷倫7890B/5977A氣相色譜-質譜聯用儀;色譜柱HP-5ms（30m×0.25mm×0.25μm）;Hei-VAP型旋轉蒸發儀;DC-12型氮吹濃縮儀;安譜2700TH超聲波清洗儀。

試劑材料：農殘級丙酮和正己烷;分析純無水硫酸鈉，400℃烘4h;硅藻土（20～100目）;23種有機氯農藥標準溶液（S-73191-1-R1 1000mg/L）包括α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、p，p'-DDE、p，p'-DDD、o，p'-DDT、p，p'-DDT等23種有機氯農藥，美國AccuStandard公司;替代物標液（CLP-034，200mg/L），包括四氯間二甲苯和綠茵酸二丁酯，美國AccuStandard公司;內標標液（M-8081-IS，1000mg/L），包含五氯硝基苯，美國AccuStandard公司;硅酸鎂小柱：2g/6ml，Anpel;土壤樣品材料，本次實驗分析多處農用地土壤樣品。

（二）實驗方法

提取方法選擇。在進行土壤有機氯提取時，本次實驗采用了超聲提取方法，相較于其他提取方法而言，超聲提取方法效率更高，操作簡單，提取效果更好，凈化也比較完全，為后續樣品檢出準確性提升奠定堅實的基礎。（2）樣品預處理。首先，陰干土壤樣品，然后，稱取20g（精確至0.01g）樣品，與硅藻土研磨均勻，置于250ml錐形瓶中。再向瓶中加入100ml正己烷——丙酮（V/V，1：1），搖勻放置2h。后采用超聲設備進行超聲提取，提取時間控制在30min，并采用正己烷——丙酮（V/V，1：1）洗滌土壤殘渣，洗滌次數為2至3次，并將洗滌液一并置于分液漏斗中。最后，加入100ml濃度為20mg/L的硫酸鈉溶液。然后振搖處理，處理時間控制在3min，靜置分層，提取上層清液。上層清液需要經過漏斗脫水過濾，再將其置于濃縮瓶中，旋蒸氮吹至1mL，等待凈化。（3）土壤試樣凈化。使用10ml正己烷活化硅酸鎂小柱，活化過程中柱表面要保持濕潤狀態。將土壤樣品提取液，緩慢加入硅酸鎂小柱中，用10ml正己烷/丙酮（V/V，9：1）混合溶劑進行淋洗，淋洗液收集至氮吹管中，氮吹濃縮，加入內標物，再準確定容至1.0ml，轉移至進樣小瓶中，上機待測。（4）標準曲線繪制。采用正己烷，對有機氯標準儲備液進行稀釋處理，稀釋濃度分別是為20、50、100、200、500μg/L，內標100μg/L。（5）色譜條件。氣相色譜條件：進樣口溫度250℃，不分流進樣，溶劑延遲5.0min，進樣量1.0μL，色柱流量1.0mL/min，柱溫：120℃保持2min，以12℃/min速率升至180℃保持5min，再以4℃/min速率升至240℃，保持5min。質譜條件：電子轟擊源（EI），離子源溫度230℃，離子化能量70eV，傳輸線溫度280℃，四級桿溫度150℃，質量掃描范圍：45～450amu，掃描模式：選擇離子掃描（SIM）。目標化合物23種有機氯農藥的化學文摘登記號（CAS）、定量離子和輔助離子參照《土壤和沉積物 有機氯農藥的測定 氣相色譜-質譜法》（HJ 835-2017）。

（三）實驗結果

（1）色譜圖分離效果較好，可以滿足有機氯的提取與分析要求。在本次實驗開展過程中，在基線穩定后，開始進行做樣。同時運用化學工作站，完成色譜圖、峰面積等信息處理記錄。

（2）從標準曲線繪制結果來看，表1呈現了部分有機氯樣品的標準曲線回歸方程與RSD值信息，從中可知，本次實驗方法的應用，RSD值（相對響應因子的相對標準偏差）良好，均在20%以內，符合分析要求。

（3）方法檢出限。在20.0g空白土壤樣品中分別加入20ng的標準物質，按樣品分析的全部步驟，平行7份測定，進行方法檢出限測定。部分有機氯農藥組分檢出限為α-六六六：0.15μg/kg;β-六六六：0.33μg/kg;γ-六六六：0.21μg/kg;δ-六六六：0.27μg/kg;p，p'-DDE：0.39μg/kg;p，p'-DDD：0.38μg/kg;o，p'-DDT：0.25μg/kg;p，p'-DDT：0.22μg/kg。由此可知，該實驗方法檢出限較低，靈敏度較高，能夠滿足實際有機氯農藥殘留檢測要求。（4）樣品實際檢測結果。從實際檢測結果可知，六六六在土壤中殘留濃度較低，幾乎都未檢出，原因是該類農藥的本身比較容易分解。在滴滴涕中，實樣中p，p'-DDE和p，p'-DDD都有檢出，這是因為p，p'-DDT經過長時間分解，最終降解為上述兩種相對穩定的滴滴涕農藥。

三、結果討論分析

在農用地土壤中，不同蔬菜的富集程度有所不同，不同有機氯農藥殘留程度也有所不同。其中，部分蔬菜對六六六與滴滴涕這兩類有機氯農藥有較高的富集作用，因此在種植蔬菜時，可選擇富集少的蔬菜品種，保障蔬菜食品安全[2]。同時還應加強對土壤農用地農藥殘留的定期監測，盡量避免在高農藥殘留區域種植蔬菜，或者采用高溫堆肥方式，利用高溫與微生物，加快有機氯農藥降解速度[3]。從實驗結果來看，采用本次實驗方法，有著較低的檢出濃度與較高的精密度，同時回收效果也非常好，檢測結果準確，可以滿足土壤中有機氯農藥殘留的分析。

總結：有機氯農藥土壤殘留檢測是一項較為專業且復雜的過程，需要結合實際，明確具體的檢測實驗方法。文章本次提出了一種基于超聲提取與氣相色譜質譜分析的方法，從結果來看，可以有效提高農藥殘留檢測的準確性，且檢出限低，精密度較高，回收效果良好，保障了檢測結果的準確性，因此非常適合大量土壤中有機氯農藥的測定。同時，分析實樣中主要殘留的有機氯品種為p，p'-DDE和p，p'-DDD。

參考文獻

[1]鞠國棟，李龍，周曉波.一種草莓中有機氯農藥殘留檢測前處理方法[J].農家科技：中旬刊，2021（5）：29-30.

[2]孫曉慧.土壤中有機氯農藥殘留檢測方法研究進展[J].吉林農業，2019（20）：13-14.

[3]張文錦，后小龍，付寧.加速溶劑萃取-GC-MS/MS法檢測土壤中5種有機氯農藥殘留[J].食品工業，2020（7）：48-49.