肖紅，王巧利，王朝陽(yáng)，韓艷艷

（許昌市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，河南許昌461000）

全自動(dòng)C-18膜固相萃取-氣相色譜法測(cè)定水中有機(jī)氯農(nóng)藥

肖紅，王巧利，王朝陽(yáng)，韓艷艷

（許昌市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，河南許昌461000）

為有效進(jìn)行水中有機(jī)氯農(nóng)藥的檢測(cè)，采用全自動(dòng)C-18膜固相萃取技術(shù)和對(duì)含氯化合物有高相應(yīng)的GC-ECD建立水中9種有機(jī)氯農(nóng)藥的檢測(cè)方法。結(jié)果顯示，采用本檢測(cè)方法，有機(jī)氯農(nóng)藥在0.5～100μg· L-1范圍內(nèi)與峰面積呈良好的線性關(guān)系，方法檢出限為0.0029～0.0103μg·L-1，回收率為64%～132%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.4%～13.5%。方法的檢出限低，精密度和準(zhǔn)確度高，快速，簡(jiǎn)便，低污染，適用于大體積，大批量水樣的分析檢測(cè)。

氣相色譜（ECD）；自動(dòng)固相萃?。挥袡C(jī)氯農(nóng)藥

有機(jī)氯農(nóng)藥是一類光譜高效殺蟲(chóng)劑，屬于重要的環(huán)境類激素和持久性有機(jī)污染物，曾在世界各國(guó)廣泛使用。雖然我國(guó)已在1983年禁止使用這類農(nóng)藥，但其在環(huán)境中比較穩(wěn)定，不易分解，且具有生物富集和食物鏈作用，會(huì)在人體內(nèi)蓄積而危害生物健康［1］。我國(guó)現(xiàn)行的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）對(duì)部分有機(jī)氯農(nóng)藥和有機(jī)鹵化合物規(guī)定了限制和標(biāo)準(zhǔn)方法，但隨著科技的進(jìn)步，各種等效甚至是高效的方法越來(lái)越被關(guān)注和應(yīng)用。

液液萃取（LLE）是檢測(cè)水中有機(jī)氯農(nóng)藥的樣品前處理傳統(tǒng)方法，但該方法使用大量的有機(jī)溶劑易造成環(huán)境二次污染，操作時(shí)間長(zhǎng)，步驟繁瑣，且樣品分析之前通常需要預(yù)富集［2］。固相萃取技術(shù)（SPE）克服了LLE的缺點(diǎn)，具有簡(jiǎn)單、快速，對(duì)環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn)。固相萃取可分為柱式SPE和圓盤SPE，柱式SPE填料粒度細(xì)，柱直徑小，柱流速有限，對(duì)于“臟”的樣品容易堵塞，且樣品處理時(shí)間更長(zhǎng)，實(shí)際工作中處理大批量、大體積的水樣收到很大的限制。柱式固相萃取的這些缺陷隨著圓盤固相萃取的出現(xiàn)得到了基本解決［3］。圓盤SPE的固定相是盤狀結(jié)構(gòu)膜過(guò)濾片，截面積增大，傳質(zhì)快，受壓小，特別適用大體積，大批量的環(huán)境水樣富集，處理樣品速度可達(dá)20～80mL·min-1［4］。

采用C-18膜固相萃取-氣相色譜法測(cè)定水中9種有機(jī)氯農(nóng)藥（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六氯苯）的含量，方法的檢出限低，精密度，準(zhǔn)確度高，快速，簡(jiǎn)便，適用于大體積，大批量水樣的分析檢測(cè)。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要儀器與試劑

Agilent7890A型氣相色譜儀（配有μECD電子捕獲檢測(cè)器），Horizon SPE4790全自動(dòng)固相萃取儀，HP-5石英毛細(xì)管柱（30m×0.32mm×0.25μm），C18膜（直徑47mm，USA），水浴系列UGC-24C氮吹儀（北京優(yōu)晟聯(lián)合科技有限公司）。

甲醇、二氯甲烷、乙酸乙酯均為農(nóng)殘級(jí)（北京百靈威科技有限公司），超純水機(jī)（PURELABClassic UF，ELGA），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和六氯苯9種有機(jī)氯標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液（北京百靈威科技有限公司）。

1.2分析條件

1.2.1氣相色譜條件采用HP-5石英毛細(xì)管柱（30m×0.32mm×0.25μm）；進(jìn)樣口溫度：250℃；檢測(cè)器溫度：300℃；進(jìn)樣方式：分流模式，分流比：10∶1，進(jìn)樣體積：1μL；載氣：N2，純度99.999%，1.0mL· min-1流速；尾吹流量：60mL·min-1；程序升溫：起始溫度180℃，保持10min，以10℃·min-1到250℃，保持10min。

1.2.2固相萃取條件預(yù)活化：首先用乙酸乙酯浸泡時(shí)間60s，干燥45s；然后用二氯甲烷浸泡60s，干燥45s；再用甲醇浸泡60s，干燥60s；

最后用超純水浸泡60s；

空氣干燥固相萃取盤時(shí)間8min。

淋洗：首先用乙酸乙酯浸泡60s，干燥60s；然后用二氯甲烷浸泡60s，干燥45s；再用二氯甲烷浸泡60s，干燥60s。

沖洗：用乙酸乙酯浸泡0s，干燥5s；沖洗步驟2：預(yù)活化溶劑1#，乙酸乙酯，浸泡時(shí)間60s，干燥時(shí)間5s。

1.3樣品的采集和保存

把潔凈的玻璃采樣瓶用所采水樣沖洗2～3次后進(jìn)行采樣。有機(jī)氯化合物化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但可被微生物及堿分解，因此采集水樣后應(yīng)盡快分析。如不能及時(shí)分析，可在4℃冷藏箱中儲(chǔ)存，7d內(nèi)檢測(cè)。

1.4樣品的富集

將采集水樣搖勻，量取1L于固相萃取儀專用的樣品瓶中，進(jìn)行固相萃取至萃取儀接受瓶中約有5mL萃取溶液，將萃取溶液置于45℃水浴氮吹儀上柔和吹至近干，用純甲醇定容至1mL，進(jìn)行氣相色譜檢測(cè)。

1.5實(shí)驗(yàn)方法

1.5.1定性分析取100μL標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到10mL容量瓶中，甲醇定容至10mL，作為中間液（1μg· mL-1）；取中間液100μL加入到10mL容量瓶中，甲醇定容至10mL，作為使用液（0.010μg·mL-1），用HP-5石英毛細(xì)色譜柱分離，進(jìn)行色譜分析，依據(jù)各單體的保留時(shí)間定性各組分。同時(shí)做實(shí)驗(yàn)室超純水、溶劑乙酸乙酯、二氯甲烷和甲醇空白實(shí)驗(yàn)多次，保證分析的化合物不會(huì)受到試劑污染。

1.5.2色譜柱的優(yōu)化分別用DB-1701、DB-624和HP-5石英毛細(xì)色譜柱分離，進(jìn)行色譜分析，根據(jù)分離度、峰形、靈敏度等，確定最佳色譜柱。

1.5.3固相萃取條件

1.5.3.1萃取溶劑參考EPA 525.2的方法條件，分別設(shè)計(jì)正己烷、二氯甲烷、甲醇；正己烷、丙酮、甲醇；乙酸乙酯、二氯甲烷、甲醇；乙酸乙酯、丙酮、甲醇四組萃取溶劑，在相同的浸泡和干燥時(shí)間下進(jìn)行空白加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，依據(jù)回收率，確定最佳萃取條件。

1.5.3.2萃取時(shí)間和干燥時(shí)間保持干燥時(shí)間為60s不變，依據(jù)萃取溶液浸泡不同時(shí)間的回收率，確定最佳萃取時(shí)間；保持萃取時(shí)間為60s不變，依據(jù)萃取后，干燥不同時(shí)間的回收率，確定最佳干燥時(shí)間。1.5.4校準(zhǔn)曲線配制和方法的檢出限各單體標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度分別為：α-六六六100.6μg·mL-1，β-六六六101.2μg·mL-1，γ-六六六101.0 μg·mL-1，δ-六六六100.4μg·mL-1，P,P'-DDE100.4 μg·mL-1，O,P-DDT100.6μg·mL-1，P,P'DDD 100.6 μg·mL-1，P,P'-DDT100.6μg·mL-1，六氯苯100.6μg· mL-1。

取100μL標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到10mL容量瓶中，甲醇定容至10mL，作為使用溶液（1.00μg·mL-1），配制濃度分別為0.000、0.500、1.00、5.00、10.0、20.0、50.0和100μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，在進(jìn)樣量為1μL時(shí)，進(jìn)樣6次，平均峰面積，以峰面積對(duì)濃度進(jìn)行線性回歸和方法檢出限分析。

1.5.5方法的精密度和準(zhǔn)確度取三組1.0L同一批水樣，分別加入標(biāo)準(zhǔn)溶液5、50和500μL，在進(jìn)樣量為1μL時(shí)，進(jìn)樣6次，根據(jù)以下公式定量分析，計(jì)算單體的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和加標(biāo)回收率。

2　結(jié)果與討論

2.1定性分析

溶液中各單體的保留時(shí)間及標(biāo)準(zhǔn)色譜圖見(jiàn)見(jiàn)圖1譜圖。

圖1　有機(jī)氯農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)色譜圖Fig.1 Gas chromatogram of 9 organochlorine pesticides standardsamples

2.2定量分析

2.2.1色譜條件的優(yōu)化色譜柱、溫度、載氣流量是影響氣相色譜分離效果、分析時(shí)間和靈敏度的主要因素。六六六、滴滴涕等屬于中等弱極性化合物，按照相似相溶選擇固定液的原則，考慮用弱極性的固定液。為縮短分析時(shí)間，提高分析效率和方法的靈敏度，在相同的升溫程序、載氣恒流模式和相同分流比時(shí)，比較了DB-1701、DB-624和HP-5毛細(xì)管色譜柱的分離效果。

結(jié)果表明DB-1701毛細(xì)色譜柱在分析六六六、滴滴涕等化合物時(shí)雖有很好的分離度，但峰形不對(duì)稱；DB-624毛細(xì)管色譜柱在分析六六六、滴滴涕等標(biāo)注溶液時(shí)，靈敏度、分離度都較差；而HP-5毛細(xì)管色譜柱具有較高的靈敏度、較好的分離效果且峰形對(duì)稱二不拖尾。

2.2.2固相萃取條件通過(guò)改變預(yù)活化階段和淋洗階段溶劑的浸泡和干燥時(shí)間，計(jì)算加標(biāo)回收率在大于80%時(shí)的條件為最佳條件［5］。

2.2.2.1萃取溶劑當(dāng)分別采用正己烷、二氯甲烷、甲醇；正己烷、丙酮、甲醇；乙酸乙酯、二氯甲烷、甲醇；乙酸乙酯、丙酮、甲醇四組萃取溶劑，在相同的浸泡和干燥時(shí)間下進(jìn)行空白加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)時(shí)，回收率分別為65.7%、52.1%、89.3%和79.0%。因此，乙酸乙酯、二氯甲烷，甲醇為方法預(yù)活化和淋洗的最佳溶劑。

2.2.2.2萃取時(shí)間和干燥時(shí)間當(dāng)干燥時(shí)間為60s時(shí)，浸泡時(shí)間大于或小于60s，加標(biāo)回收率均小于89.3%；因此確定最佳萃取時(shí)間為60s。當(dāng)浸泡時(shí)間保持60s不變，延長(zhǎng)或縮短干燥時(shí)間，加標(biāo)回收率均低于89.3%，因此，最佳干燥時(shí)間為60s。

2.2.3校準(zhǔn)曲線配制和方法的檢出限采用最小二乘法對(duì)9種有機(jī)氯農(nóng)藥各單體系列濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積進(jìn)行線性回歸方程，并計(jì)算相關(guān)系數(shù)和最小檢測(cè)濃度（s/N≥3，以1 L水樣計(jì)），結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　各單體線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和最小檢測(cè)濃度Tab.1 Lnear regression equations of 9 organochlorine pesticide and detection limitof themethod

2.2.4方法的精密度和準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)各單體的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和回收率，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2結(jié)果顯示所有組分的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.4%～13.5%之間，回收率在64%～132%之間。

表2　方法的精密度和準(zhǔn)確度Tab.2 Precision and accuracy of themethod

3　結(jié)論

本文建立了全自動(dòng)C18膜固相萃取-氣相色譜法分析水中9種有機(jī)氯的方法，方法的重現(xiàn)性好，回收率高，較傳統(tǒng)的液液萃取氣相色譜法操作簡(jiǎn)單，省時(shí)、省力，有機(jī)溶劑使用量少，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的危害小。

固相萃取過(guò)程中，活化步驟是保證分析物最佳的萃取效率，如果活化不充分將影響萃取效率和分析物的回收率和重現(xiàn)性等。干燥步驟是在淋洗分析物之前盡可能除去膜中的水分，如果膜干燥不徹底會(huì)導(dǎo)致膜中濕潤(rùn)而淋洗無(wú)效，淋洗液因含有過(guò)多的水分而無(wú)效。

為控制實(shí)驗(yàn)室是否有能力在所要求的方法檢出限內(nèi)進(jìn)行準(zhǔn)確而精密的測(cè)定，要求在樣品測(cè)定前進(jìn)行超純水和有機(jī)溶劑空白的測(cè)定。超純水和有機(jī)溶劑中不得檢出待測(cè)組分和干擾測(cè)定的雜質(zhì)。

［1］國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局，水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法編委會(huì).水和廢水分析方法（第4版）［M］.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

［2］李杰，韋桂歡，席驍，等.固相萃取-氣相色譜法測(cè)定水中有機(jī)氯農(nóng)藥［J］.艦船科學(xué)技術(shù)，2010，32（12）：107-110.

［3］何淼.固相萃取技術(shù)在環(huán)境有機(jī)物分析中的應(yīng)用［D］.北京：中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院，2007.

［4］北京萊伯泰科有限公司.從土壤中萃取有機(jī)氯和有機(jī)磷殺蟲(chóng)使用SPE萃取盤和萃取小柱不同方法比較［Z］.北京：北京萊伯泰科有限公司，2007.

［5］EPA methhod 525.2 of semi volatile Organnics,Phenols by Gas ChromatographyCapillaryColumn Technique［J］.USEnvironmental ProtectionAgency,Washington,DC,January，1995：1-28.

Determ ination of organochlorine pesticides in w ater by solide phase extraction-gas chrom aography

XIAOHong，WANGQiao-li，WANG Zhao-yang，HAN Yan-yan
（Xuchang EnvironmentalMonitoring Center，Xuchang 461000，China）

In this article，nine organochlorine pesticides were determined by gas chromaography with electro capture detertor（ECD）highly responded after samp le enriched byautomatic solid phase extraction with C18extaction disk.The detection limits of themethod for 9 organochlorine pesticideswere in range of 0.0029～0.0103μg·L-1with linear ranges 0.5～100μg·L-1.The recorvery ratio was 64%～132%and the relative standard deviations（RSD，n=7）were 3.4～13.5%.Themethod provides the advantages of low detection limits，good accuracy and precision，quick analysis，simple operation，low pollution and is suitable for mass，roution analysisi of organochlorine pesticides in water samples.

gas chromatography（ECD）；organochlorine pesticides；automatic solid phase

X832

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20160930

2016-05-23

肖紅（1965-），女，高級(jí)工程師，1989年畢業(yè)于河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)系植物保護(hù)專業(yè)，大學(xué)本科，從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。