金衍健,應(yīng)忠真,朱 劍,李子孟,王范盛
(浙江省海洋水產(chǎn)研究所 農(nóng)業(yè)部重點漁場漁業(yè)資源科學(xué)觀測實驗站 浙江省海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用技術(shù)研究重點實驗室,浙江 舟山 316021)
呋喃丹,又稱克百威、蟲蝸威、卡巴吠喃[1],是一種氨基甲酸酯類殺蟲劑和殺線蟲劑。純品為白色結(jié)晶,25℃時水中溶解度為700 ppm,在中性和酸性條件下較穩(wěn)定,在堿性介質(zhì)中不穩(wěn)定。按中國農(nóng)藥毒性分級標準,呋喃丹屬于高毒農(nóng)藥,在各種環(huán)境生物中,吠喃丹對鳥類的危害性最大,受呋喃中毒致死的小鳥或其它昆蟲,被猛禽類、小型獸類或爬行類動物覓食后,可引起二次中毒而致死。呋喃丹不能用在蔬菜和果樹上,多施于土壤防治害蟲,通過降水沖刷等,容易進入淡水養(yǎng)殖環(huán)境,對漁業(yè)環(huán)境生態(tài)和人類食品安全產(chǎn)生威脅。
國內(nèi)外對呋喃丹的檢測主要采用高效液相色譜紫外檢測法、柱前衍生高效液相色譜熒光檢測法[2-4]、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[5]、氣相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[6]。在“GB 5750-2006生活飲用水標準檢驗方法”中呋喃丹的檢測采用的是柱后衍生高效液相色譜熒光檢測法,在色譜柱后增加自動衍生設(shè)備,操作繁瑣,不易掌握且增加昂貴的設(shè)備成本。目前對于柱前衍生高效液相色譜熒光法測定呋喃丹報道比較少,因此本文主要正針對柱前衍生測定養(yǎng)殖淡水中呋喃丹進行探討。
WATERS(2695)高效液相色譜儀,配熒光檢測器(2475);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(型號補充)氮吹儀;色譜柱:Waters XBridge C18 3.5 μm 4.6×250 mm。
呋喃丹標準儲備溶液:100mg/L,以甲醇為介質(zhì),購于上海安普。
呋喃丹標準溶液:用甲醇(色譜純)配置0.25、0.50、1.0、2.5、5.0和10.0 mg/L的甲醇標準使用液。
二巰基乙醇:分析純,購于上海安普。
硼酸氫鈉溶液(0.05 mol/L):稱取十水四硼酸鈉(分析純)19.1 g,用1000 mL溶解,保存于棕色試劑瓶中。
氫氧化鈉水解溶液(2 g/L):稱取氫氧化鈉(分析純)1.0 g,用水溶解并定容至500 mL,保存于塑料瓶中。
鄰苯二甲醛(OPA)衍生試劑: 稱取OPA 0.10 g溶于5 mL甲醇中,并加入20 mL四硼酸鈉緩沖溶液和0.2 mL二巰基乙醇,當天有效。
用500 mL棕色玻璃瓶采集水樣,添加(1+2)鹽酸1 mL固定,水樣采集后應(yīng)盡快分析,若不能及時分析,則于冷藏室4℃避光保存,盡快處理。
依次吸取0.1 mL 0.25、0.5 0、1.0、2.5、5.0和10.0 mg/L的呋喃丹標準溶液于15 mL離心管中,添加0.2 mL氫氧化鈉水解液置于90℃左右水中水解30 s,冷卻至室溫備用。測定之前調(diào)試好儀器設(shè)備,用單針進樣的方式,先加0.2 mL衍生試劑,再用水定容至1.0 mL,立刻上機測定,依次選取從最低濃度點到高濃度點開始進樣。
取200 mL水樣上清液于500 mL分液漏斗中,添加15 mL二氯甲烷,震蕩萃取2 min(中間注意放氣),靜止分層后,取下層二氯甲烷過無水硫酸鈉收集于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中,同樣再添加15 mL正己烷震蕩萃取2 min,取上層正己烷過無水硫酸鈉合并于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中。經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至1 mL左右,轉(zhuǎn)移至15 mL離心管內(nèi),再用2 mL二氯甲烷洗脫旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶,合并于15 mL離心管中,氮吹至干,加入0.1 mL甲醇和0.2 mL氫氧化鈉水解溶液,置于90℃左右水中水解30 s,冷卻至室溫備用。先加0.2 mL衍生試劑,再用水定容至1.0 mL,立刻上機測定。
檢測器:熒光檢測器設(shè)定的激發(fā)波長Ex=339 nm,發(fā)射波長Em=445 nm;柱溫:30℃。進樣體積:10 μL。流動相流量:0.8 mL/min;流動相等度洗脫,見表1。
表1 流動相等度洗脫條件
水體中呋喃丹的提取,一般大家都選擇采用二氯甲烷進行萃取,但本人發(fā)現(xiàn)在養(yǎng)殖水體中,但存在大量藻類和其它雜質(zhì)的時候,用二氯甲烷提取后,有機相會存在乳化現(xiàn)在,而且分液漏斗壁存在掛壁現(xiàn)象,本人通過萃取體積的加合計算得出,兩次15 mL二氯甲烷提取液合并體積大概在20 mL左右,以二氯甲烷和正己烷分別提取后,體積加和在28 mL左右,通過回收率計算,兩次二氯甲烷提取回收率在50%~70%之間,以二氯甲烷+正己烷分別提取回收率在75%~86%之間,滿足分析要求。
張明月等采用柱前衍生的方式測定呋喃丹,在氮吹至干后,加水解溶液在95℃條件下水解20 s。參考此條件發(fā)現(xiàn),在測定標準曲線的時候,氮吹吹干0.1 mL甲醇,再測定發(fā)現(xiàn)標準曲線的線性無法滿足分析要求,可能是氮吹過程中損失了呋喃丹。本文不通過氮吹0.1 mL甲醇,直接添加0.2 mL水解溶液,在90℃水解30 s上機測定,結(jié)果線性范圍良好,重現(xiàn)性滿足分析要求。
以1000 ppb濃度的呋喃丹衍生產(chǎn)物連續(xù)進樣五次,從衍生完畢到進樣,中間時間大概間隔1 min,每次進樣時間為15 min 40 s,得到五個色譜峰面積,并對色譜峰面積取log對數(shù),保留五位有效數(shù)字,結(jié)果如表2所示。
表2 呋喃丹降解數(shù)據(jù)
以時間為橫坐標,峰面積對數(shù)值為縱坐標擬合曲線,如圖1所示。以時間為橫坐標,峰面積為縱坐標,選擇指數(shù)形式擬合曲線,結(jié)果如圖2所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn)對數(shù)值擬合結(jié)果呈線性關(guān)系,說明呋喃丹衍生物降解符合準一級動力學(xué)模型。
圖1 呋喃丹對數(shù)擬合降解曲線
圖2 呋喃丹指數(shù)擬合降解曲線
采用優(yōu)化后的條件對不同濃度加標水樣進行6次重復(fù)測量,方法回收率在71.3%~82.5%之間,相對標準偏差在5.46%~7.98%之間,方法檢出限為0.125 μg/L。
OPA與呋喃丹水解產(chǎn)物衍生后很不穩(wěn)定,衍生后需立即進樣分析,通過衍生產(chǎn)物的降解動力學(xué)模型,給我們提供了一個進樣的相對有效時間。本實驗方法為沒配備柱后衍生器的超高效液相色譜熒光法測定環(huán)境水體中呋喃丹含量提供一種方式,相比其它方法儀器靈敏度而言,熒光法靈敏度相對比較高的,可以測定水體中痕量呋喃丹殘留提供必要的技術(shù)支持。