沈荷美,陳土明
(浙江杭康檢測技術有限公司,杭州 310011)
白粉病是由白粉病菌引發(fā)的常見植物病害,主要是由分生孢子或子囊孢子經(jīng)空氣傳播到蔬菜幼苗上,進而造成蔬菜植株感染。該病害自蔬菜幼苗到結果期間均可能發(fā)生,尤其在大棚蔬菜種植環(huán)境中,由于通風不良等因素,極易發(fā)病,如黃瓜白粉病,又稱白毛,是黃瓜中后期主要的病害。環(huán)丙唑醇、烯唑醇和戊唑醇屬三唑類殺菌劑,對防治蔬菜白粉病具有良好的效果。該類殺菌劑在施用過程中,通過噴灑等方式進入到土壤環(huán)境中,導致土壤微生物群失衡,對土壤生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重影響。受殺菌劑污染的動、植物通過食物鏈進入人體,殺菌劑在人體內富集,輕者導致頭暈、目眩,嚴重者會引起嘔吐、抽搐等癥狀。因此加強對蔬菜種植基地土壤中環(huán)丙唑醇、烯唑醇和戊唑醇的監(jiān)控具有重要的現(xiàn)實意義[1–5]。
目前測定土壤中殺菌劑殘留的方法主要有氣相色譜法、液相色譜法,液相色譜–質譜法和氣相色譜–質譜法[9–16]。液相色譜法和液相色譜–質譜法檢出限較高,不適用于土壤中極微量殺菌劑殘留的檢測;氣相色譜法雖然具有較高的靈敏度,但專屬性較差,易出現(xiàn)假陽性結果。吳緒金等[6]采用GC–NPD 法測定了小麥和土壤中環(huán)丙唑醇殘留;孫海濱等[7]采用GC–NPD 法測定了香蕉、土壤中烯唑醇殘留;羅雪婷等[8]采用GPC–GC/MS 法測定了蘋果和土壤中戊唑醇殘留。上述方法測定的農藥品種單一,針對蔬菜種植基地土壤中環(huán)丙唑醇、烯唑醇和戊唑醇多殘留的測定方法則未見報道,不能全面評價土壤中常用農藥的殘留水平。筆者采用快速溶劑萃取法對土壤樣品進行處理,通過優(yōu)化萃取溫度及色譜、質譜條件,建立了快速溶劑萃取–氣相色譜–質譜法同時測定蔬菜種植基地土壤中環(huán)丙唑醇、烯唑醇和戊唑醇的分析方法。該方法檢出限低、準確度高,適用于蔬菜種植基地土壤中多種殺菌劑殘留的同時檢測,可為建立土壤中多種殺菌劑殘留分析方法提供參考依據(jù)。
三重四級桿串聯(lián)質譜儀:Shimadzu TQ 8040 型,日本島津科技公司。
氣相色譜儀:Shimadzu GC–2010 型,日本島津科技公司。
質譜專用毛細管柱:HP–5MS 型,美國安捷倫科技有限公司。
加速溶劑萃取儀:Dionex ASE 300 型,美國熱電公司。
氮吹儀:DSY–VI 型,北京東方精華苑有限公司。
電子天平:BSA–224 型,感量為0.1 mg,德國賽多利斯集團。
乙腈、丙酮、正己烷:均為色譜純,美國天地試劑公司。
無水硫酸鈉、硅藻土:均為分析純,國藥集團上海化學試劑公司。
氦氣、氬氣:體積分數(shù)均為99.999%,浙江海天氣體股份有限公司。
中國家庭服務業(yè)經(jīng)過35年的發(fā)展取得了巨大成就,截止到2016年,家政服務機構總數(shù)達66萬家,從業(yè)人員達2542萬人,營業(yè)收入達3496億元,家政企業(yè)利潤實現(xiàn)248億元。在我國家庭服務業(yè)中有20多個門類,200多個服務項目,涉及家務勞動、家庭照料、養(yǎng)老、病患陪護、保潔等眾多領域。
環(huán)丙唑醇標準品:100 μg/mL,溶劑為甲醇,擴展不確定度為0.1%(k=2),編號為A11908000ME–100,北京萬佳首化生物科技有限公司。
甲醇中烯唑醇溶液標準物質:100 μg/mL,擴展不確定度為0.1%(k=2),編號為GBW(E)082990,北京萬佳首化生物科技有限公司。
異丙醇中戊唑醇溶液標準物質:100 μg/mL,擴展不確定度為0.1%(k=2),編號為GBW(E)081725,北京萬佳首化生物科技有限公司;
甲醇中環(huán)氧七氯B 溶液標準物質:100 μg/mL,擴展不確定度為0.1%(k=2),編號為GSB 07–3032–2013,農業(yè)部環(huán)境保護科學研究所。
土壤樣品:取自杭州周邊地區(qū)蔬菜種植基地。
1.2.1 色譜
表1 升溫程序
1.2.2 質譜
離子源:EI 源;電離電壓:70 eV;接口溫度:280 ℃;離子源溫度:240 ℃;碰撞氣:氬氣;掃描方式:多反應監(jiān)測(MRM)模式;溶劑延遲時間:3.2 min;環(huán)丙唑醇、烯唑醇和戊唑醇質譜參數(shù)見表2。
表2 環(huán)丙唑醇、烯唑醇和戊唑醇質譜參數(shù)
環(huán)丙唑醇、烯唑醇、戊唑醇混合標準儲備溶液:10 μg/mL,分別精密吸取環(huán)丙唑醇、烯唑醇和戊唑醇溶液標準物質各1.0 mL,置于同一只10 mL 棕色容量瓶中,用甲醇定容至標線。
系列環(huán)丙唑醇、烯唑醇、戊唑醇混合標準工作溶液:依次精密吸取0.4,0.1,0.5,1.0,4.0 mL 環(huán)丙唑醇、烯唑醇、戊唑醇混合標準儲備溶液,分別置于100、10、10、10、10 mL 棕色容量瓶中,用甲醇定容至標線,搖勻,配制成環(huán)丙唑醇、烯唑醇、戊唑醇的質量濃度均分別為0.04、0.1、0.5、1.0、4.0 μg/mL 的系列混合標準工作溶液?,F(xiàn)用現(xiàn)配。
環(huán)氧七氯B 內標溶液:10 μg/mL,精密吸取1.0 mL 甲醇中環(huán)氧七氯B 溶液標準物質于10 mL容量瓶中,用甲醇定容至標線,搖勻。
(1)樣品預處理。隨機采集1 kg 蔬菜種植基地土壤樣品,去除植物根莖殘留、石塊等雜物,自然風干,在研缽中反復研磨,過1 mm 孔徑篩,置于潔凈的容器中,備用。
(2)脫水。稱取約10 g(精確至0.1 mg)預處理的土壤樣品,分別加入5 g 無水硫酸鈉和5 g 硅藻土,置于研缽中研磨使其混合均勻。
(3)萃取。將脫水后的樣品全部轉入加速溶劑萃取池中萃取,收集萃取液,于60 ℃氮氣吹至近干,待凈化。萃取條件如下:
萃取溶劑:乙腈;萃取壓力:10.5 MPa;萃取溫度:80 ℃;沖洗體積:萃取池體積的60%;循環(huán)次數(shù):3 次;氮氣吹掃時間:60 s;靜態(tài)提取時間:5 min。
(4) 凈化。將萃取后的樣品殘渣用10 mL 丙酮–正己烷(1∶1)混合溶劑分3 次潤洗,潤洗液倒入預先用5.0 mL 丙酮–正己烷混合溶劑預淋洗的弗羅里矽柱,收集全部凈化液至15 mL 刻度試管中,于60 ℃下氮吹至近干,用正己烷定容至1 mL 進樣瓶中,加入20 μL 環(huán)氧七氯B 內標溶液,搖勻待測。
萃取溫度為加速溶劑萃取的重要參數(shù)之一。升高溫度可提高溶劑對分析物的溶解能力,從而提高萃取效率,縮短分析時間,然而溫度過高,會導致熱穩(wěn)定性差的殺菌劑回收率偏低。在空白土壤基質樣品中,加入適量的環(huán)丙唑醇、烯唑醇、戊唑醇混合標準溶液,按1.4 方法進行樣品處理,使3 種殺菌劑最終進樣的質量濃度均為0.5 μg/mL,在1.2 儀器工作條件下,分別設置萃取溫度為60、70、80、90、100℃進行測定,以回收率為指標考察不同萃取溫度對萃取效果的影響,結果見表3。由表3 可知,當萃取溫度為60~80 ℃時,隨著萃取溫度的升高,3 種殺菌劑的回收率逐漸增大;當萃取溫度為80~100 ℃時,隨著萃取溫度的升高,3 種殺菌劑的回收率反而降低。綜合考慮,選擇80 ℃作為萃取溫度。
表3 不同萃取溫度時3 種殺菌劑的回收率 %
分別考察DB–17MS、HP–5MS 和Rtx–5MS 3種不同極性的色譜柱對環(huán)丙唑醇、烯唑醇、戊唑醇的分離效果。結果表明,DB–17MS 和Rtx–5MS 色譜柱對3 種待測殺菌劑的分離效果較差;HP–5MS 色譜柱的分離效果良好,峰型尖銳。故選擇HP–5MS色譜柱作為分離柱。
在1.2 儀器工作條件下,首先對質量濃度為10 μg/mL 的環(huán)丙唑醇、烯唑醇和戊唑醇混合標準液進行全掃描,得到3 種殺菌劑的母離子和保留時間。初步設定母離子掃描方法,分別將環(huán)丙唑醇、烯唑醇和戊唑醇母離子擊碎,找到母離子對應的子離子,選擇豐度最高的子離子作為定量離子,豐度較高的2個子離子作為定性離子,然后輸入碰撞電壓、電壓間隔,選擇MRM 最優(yōu)化程序,自動生成CE(碰撞電壓和碰撞能量)優(yōu)化曲線,從而得到各組分的最佳電壓和離子豐度比,優(yōu)化結果見1.2.2。環(huán)丙唑醇、烯唑醇和戊唑醇典型色譜圖如圖1 所示。
圖1 環(huán)丙唑醇、烯唑醇和戊唑醇典型色譜圖
在1.2 儀器工作條件下,對1.3 中的系列標準工作溶液進行測定,以3 種待測殺菌劑的質量濃度為橫坐標,對應的色譜峰面積為縱坐標,繪制標準工作曲線,計算線性方程和相關系數(shù)。在空白土壤基質樣品中加入一定量的環(huán)丙唑醇、烯唑醇、戊唑醇混合標準儲備溶液,按1.4 方法進行樣品處理,在1.2儀器工作條件下進行測定,以被測組分定量離子對3 倍信號噪聲比(S/N)計算檢出限,10 倍信號噪聲比(S/N)計算定量限。3 種殺菌劑的線性方程、相關系數(shù)、方法檢出限及定量限見表4。
表4 3 種殺菌劑線性范圍、線性方程、相關系數(shù)、檢出限及定量限
稱取6 份不含殺菌劑殘留的土壤樣品,各10 g,分別加入一定量的環(huán)丙唑醇、烯唑醇、戊唑醇混合標準儲備溶液,使3 種殺菌劑最終進樣的質量濃度均為1.0 μg/mL,按1.4 方法處理樣品,在1.2儀器工作條件下分別進行測定,結果見表5。由表5 可知,3 種殺菌劑測定結果的相對標準偏差為2.62%~4.04%,表明該方法具有良好的精密度。
表5 精密度試驗結果
稱取9 份不含殺菌劑殘留的土壤樣品,各10 g,分別加入適量的環(huán)丙唑醇、烯唑醇、戊唑醇混合標準儲備溶液,配制成加標質量濃度分別均為0.04,0.1,4.0 μg/mL 的加標樣品,按1.4 方法處理樣品,在1.2 儀器工作條件下分別進行測定,結果見表6。
表6 加標回收試驗結果
由表6 可知,3 種殺菌劑加標回收率為91.8%~101.2%。表明該方法具有較好的準確度。
建立了快速溶劑萃取–氣相色譜–三重四級桿質譜法測定蔬菜種植基地土壤中環(huán)丙唑醇、烯唑醇、戊唑醇的分析方法。該方法溶劑用量少、自動化程度高,檢測結果準確、可靠,適用于蔬菜種植基地土壤中多種殺菌劑殘留的同時測定。