張益文,劉銘揚,何國成,李盛安
(中山市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所,廣東 中山 528400)
六六六、滴滴涕屬廣譜殺蟲劑[1],在我國20世紀50年代曾被廣泛使用,雖在20世紀80年代已禁止使用[2],但它們穩(wěn)定性強、不易降解,在土壤的半衰期長達10~15年,且具有生物富集作用,可通過食物鏈傳遞給生態(tài)環(huán)境,如果大量被使用,可殘留在水和土壤中,再加上具有半揮發(fā)性,進入大氣進行遠距離傳輸[3],對生態(tài)環(huán)境和農(nóng)作物造成污染,且通過食物鏈的傳遞最終富集在食物鏈末端體內(nèi)引起急性中毒[4]。因此,建立快速有效高靈敏度測定土壤中六六六、滴滴涕的方法顯得十分重要。本方法利用超聲萃取的方法進行提取,比起以往傳統(tǒng)的索氏提取、加速溶劑萃取等前處理方法更加高效便捷[5],而且具有操作簡單,節(jié)省溶劑優(yōu)點。
儀器設(shè)備:Agilent 7890A/7000C氣相色譜串聯(lián)四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國安捷倫公司);KQ-500E型超聲波清洗器;HGC-24A氮吹儀;XW-80A旋渦混合器;電子天平(precisa); 圓周振蕩搖床 KS501(德國IKA);pH計(METTLER S500-K);3-18ks冷凍離心機(SIGMA)。
試劑:丙酮(德國merck 色譜純);正己烷(德國merck色譜純)Florisil固相萃取柱(1 g,6 mL)鹽酸溶液(1 mol/L)碳酸鈉溶液(1 mol/L)。
標準物質(zhì):六六六(包括α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六)以及滴滴涕(包括p,p’-滴滴伊、p,p’-滴滴滴、p,p’-滴滴涕、o,p’-滴滴涕)(農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所 1000 μg/mL)。
2.2.1 土壤樣品的采集與制備
選擇天氣良好,濕度適宜的時間去鎮(zhèn)區(qū)農(nóng)田采集土壤樣品,并做好位置記錄。采集回來后的土壤干燥并去除雜物,自然風(fēng)干研碎后依次過60目篩、 100目篩,充分混勻后裝進樣品瓶,放入干燥器保存,待處理。
2.2.2 樣品前處理
稱取5.0 g土壤于40 mL離心管中加入10 mL水,靜置一夜后,加入10 mL乙腈,2~3 g氯化鈉(NaCl)和1粒陶瓷石,放入圓周振蕩搖床震蕩30 min,充分混勻后放入超聲波儀中超聲萃取30min, 7000 r/min離心5 min,吸取2 mL上清溶液至試管中,氮吹至近干,用2 mL正己烷復(fù)溶、振蕩,待凈化。
依次用5 mL丙酮:正己烷(1∶9)、5 mL正己烷預(yù)洗Florisil固相萃取柱,流速控制兩滴每秒,待液面快到填充層時,立即倒入上述待凈化溶液,用試管接收洗脫液,用3 mL丙酮:正己烷(1∶9)沖洗待凈化液試管后淋洗Florisil柱[6],并重復(fù)一次。將盛有淋洗液的試管放入40 ℃的水浴氮吹儀氮吹至近干,用1 mL正己烷定容,過0.25 μm濾膜,待測。
2.2.3 標準溶液配制
分別將濃度為1000 μg/mL的4種六六六和4種滴滴涕的標準溶液用正己烷配制成100 μg/mL的單標標準溶液,放入-18 ℃冰箱冷藏備用。各取以上8種單標溶液1 mL,用正己烷定容至10 mL,配制成10 mg/L的混標儲備溶液。
2.2.4 儀器條件
進樣口溫度250 ℃;不分流進樣;進樣體積1 μL;溶劑延遲7 min;柱溫箱溫度50 ℃;柱溫箱升溫程序50 ℃(1 min)以40 ℃/min升至160 ℃保持1 min再以10 ℃/min升至260 ℃保持3 min;載氣:高純氦氣(99.999%),恒流模式,柱流量1.2 mL/min;色譜柱:HP-5MS。
電離方式:電子轟擊離子化(EI),電離能量:70 eV;離子源溫度:250 ℃;四級桿溫度150 ℃;碰撞池流速:1.5 mL/min;淬滅氣流量:2.2 mL/min;選擇模式:MRM。
取已經(jīng)過篩的樣品,加入一定量的水后,使用經(jīng)過校準的pH酸度計進行測定,用1 mol/L的鹽酸溶液和1 mol/L碳酸鈉溶液對樣品調(diào)至3個不同的pH值分別為3、7、11,然后重復(fù)2.2.2樣品前處理步驟。
將8種單標溶液分別稀釋至5 mg/L,通過GC-MSMS進行全掃描,全掃描范圍100~450 m/z,溶劑延遲時間為5 min,掃描時間20 min,得到8種農(nóng)藥的保留時間及母離子信息,見圖1。
1、α-六六六;2、β-六六六;3、γ-六六六;4、δ-六六六;5、p,p’-滴滴伊;6、p,p’-滴滴滴;7、o,p’-滴滴涕;8、p,p’-滴滴涕
圖1六六六、滴滴涕總離子流
通過產(chǎn)物離子掃描,找出響應(yīng)值較高的子離子,并優(yōu)化離子對和最佳的碰撞能,最終確定其最高響應(yīng)的作為監(jiān)測離子,見表1。
表1 六六六和滴滴涕保留時間、離子對及碰撞能
將上述配制的混標儲備液用正己烷分別稀釋至0.02、0.05、0.1、0.2、0.5 mg/L,用外標法做標準曲線,以各農(nóng)藥標樣的色譜峰面積為縱坐標,溶液濃度為橫坐標,繪制標準曲線,過原點,線性方程及相關(guān)系數(shù)見表2。結(jié)果表明,8種農(nóng)藥線性相關(guān)系數(shù)均在0.996以上,以各標準品色譜峰信噪比S/N>3計算方法檢出限,均在0.0052~0.013 mg/kg之間。
以不含六六六、滴滴涕的土壤作為空白樣品,分別按照0.02 mg/kg、0.04 mg/kg、0.1 mg/kg的濃度進行加標回收試驗,每個濃度設(shè)4個平行樣,2個空白試驗。另外,在0.05 mg/kg的添加濃度下調(diào)節(jié)樣品溶液的酸堿性進行加標回收試驗。結(jié)果表明,添加平均回收率在75%~90%之間,相對標準偏差在2.3%~6.9%之間,回收率和重現(xiàn)性良好,見表3。
表2 8種農(nóng)藥標準曲線、相關(guān)系數(shù)及方法檢出限
六六六、滴滴涕在pH=3或者pH=11的條件下,加標回收均較差,回收率在60%~73%之間,而在pH=7條件下回收較好,回收率均在79%~87%之間,結(jié)果見表4。
表3 8種農(nóng)藥的平均回收率和精密度
表4 不同pH值的平均回收率和精密度
采用超聲萃取的提取方式,與傳統(tǒng)提取方式相比,極大地縮短提取時間和減少試劑的特點[7],在選擇儀器上采用氣相色譜串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜儀,比以往的氣質(zhì)聯(lián)用儀增加了一個四級桿,產(chǎn)生子離子信息[8],使得減少土壤基質(zhì)中是干擾,大大提高了選擇性和靈敏度。該方法在不同添加濃度下得到較好的精密度和較高的回收率,且通過調(diào)節(jié)土壤的酸堿性做加標回收,發(fā)現(xiàn)在強酸強堿的條件下回收較差,在中性條件六六六滴滴涕回收較好。