劉永玲,郭延萍
(海東市生態(tài)環(huán)境局監(jiān)測(cè)站,青海 海東 810600)
土壤中酰胺類殺蟲劑檢測(cè)主要有:GC(氣相色譜法)、HPLC(液相色譜法)、GC-MSMS(氣質(zhì)聯(lián)用法)和HPLC-MSMS(液質(zhì)聯(lián)用法)等[10-13]方法。GC和HPLC法專屬性較差,一般需要更換不同類型色譜柱進(jìn)行準(zhǔn)確定性,且檢出限較高,不適用土壤中微量殺蟲劑殘留的檢測(cè);HPLC-MSMS法雖然專屬性較好,但對(duì)于低沸點(diǎn)的殺蟲劑,檢出限偏高,如萎銹靈;GC-MSMS法對(duì)于殺蟲劑檢測(cè)不僅具有較好的專屬性,尤其對(duì)于低沸點(diǎn)的萎銹靈,響應(yīng)靈敏。土壤基質(zhì)較為復(fù)雜,常含有大量的無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、氧化物等,高效溶劑萃取法是在高溫、高壓條件下,通過萃取劑多次的提取,將待測(cè)目標(biāo)物從基質(zhì)中提取出來的方法,相比較其他方法,高效溶劑萃取法提取、濃縮一體化完成,檢測(cè)效率高,且對(duì)環(huán)境友好和受操作人員影響小。本文建立了一種HPSE-氣相色譜質(zhì)譜法快速測(cè)定土壤中環(huán)酰菌胺、醚菌胺、唑嘧菌胺和萎銹靈微量殘留的分析方法,結(jié)果證明,此方法具有快捷、準(zhǔn)確、環(huán)境友好等特點(diǎn),適用于土壤中微量酰胺類殺菌劑殘留的檢測(cè)。
氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀:GC-2010型氣相色譜儀,配備TQ 8040三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀(Shimadzu公司);石英毛細(xì)管色譜柱:DB-5 MS型質(zhì)譜專用柱(Agilent公司);高效溶劑萃取儀:HPSE Gemini-E型(萊伯泰科公司);微量電子天平:ME2002型(Mettler-Toledo公司);超聲儀:SK3300 LH型(滬瑞明公司);純水系統(tǒng):Milli-plus 2150型(密理博公司);水浴型氮吹儀:N-EVAP 12型(Organomation公司)。
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):環(huán)酰菌胺(編號(hào):CCPD100401,規(guī)格:100 mg/瓶),醚菌胺(編號(hào):CCPD100633,規(guī)格:100 mg/瓶),唑嘧菌胺(編號(hào):20216XA,規(guī)格:100 μg/mL)和萎銹靈(編號(hào):CCPD100167,規(guī)格:250 mg/瓶),均來自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所;甲醇、丙酮、乙腈、環(huán)己烷:分析純(美國(guó)TEDIA公司);水:純化水(實(shí)驗(yàn)室自制);其他試劑均為分析純(國(guó)藥集團(tuán))。
色譜柱:DB-5 MS型質(zhì)譜用毛細(xì)管色譜柱(規(guī)格:30 m×0.25 mm,0.25 μm);載氣:高純氦氣(99.999 9%);碰撞氣:高純氬氣(99.999 9%);柱流量:1.57 mL/min;進(jìn)樣口溫度:210 ℃;進(jìn)樣方式:不分流;進(jìn)樣量:1 μL。升溫程序見表1。
表1 升溫程序
離子源:EI源;離子源溫度:250 ℃;接口溫度:240 ℃;電子能量:62 eV;掃描模式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM);溶劑延遲時(shí)間:4.0 min。
2.3.1 混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液
取環(huán)酰菌胺標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)25 mg,置25 mL量瓶中,加丙酮20 mL使溶解,再用丙酮定容至刻度,搖勻;精密移取上述溶液10 mL,置100 mL量瓶中,加丙酮定容至刻度,搖勻,得環(huán)酰菌胺標(biāo)準(zhǔn)溶液,同法配制醚菌胺、唑嘧菌胺、萎銹靈標(biāo)準(zhǔn)溶液;分別精密移取環(huán)酰菌胺、醚菌胺、唑嘧菌胺和萎銹靈標(biāo)準(zhǔn)溶液各1.0 mL,置10 mL量瓶中,加丙酮定容至刻度,搖勻。
2.3.2 系列標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液
取“2.3.1”混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,精密量取適量,制備含環(huán)酰菌胺、醚菌胺、唑嘧菌胺和萎銹靈質(zhì)量濃度分別為 0.02,0.04,0.1,0.4,1.0,4.0,10.0 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液,加丙酮定容至刻度,搖勻。
“移就”又稱“轉(zhuǎn)借”、“移狀”、“移用”,就是當(dāng)甲乙兩事物連在一起時(shí),把原來屬于甲事物的性狀詞語移用到乙事物上的一種修辭格。
2.3.3 樣品溶液
隨機(jī)取鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地土壤樣品,粉碎后過80目篩網(wǎng),取過篩后的土壤樣品約12 g,裝填至萃取罐中,再用硅藻土填滿,旋緊蓋子,將其置于高效溶劑萃取儀(HPSE)中,萃取溶劑為丙酮-環(huán)己烷(V∶V=1∶1),系統(tǒng)壓力等按表2設(shè)定,萃取完畢后濃縮至近干(氮?dú)饬髁浚?.0 mL/min;水浴溫度:45 ℃),取出萃取池,加 1 mL丙酮溶解殘?jiān)?,渦旋1 min,0.22 μm濾膜過濾后即得。
表2 HPSE參數(shù)設(shè)置
土壤中殺蟲劑提取方法主要有:索氏提取法、超聲波萃取法、快速溶劑萃取法和高效溶劑萃取法等方法[14-17]。索氏提取法和超聲波提取法具有溶劑用量大、操作繁瑣、檢測(cè)效率低等缺點(diǎn)??焖偃軇┹腿》ê透咝軇┹腿》ň哂刑崛⌒矢摺⒉僮骱?jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但快速溶劑萃取法提取后,還要經(jīng)氮吹濃縮,環(huán)境污染相對(duì)較大;高效溶劑萃取法提取、濃縮一體化完成,檢測(cè)效率高,且對(duì)環(huán)境友好和受操作人員影響小。故實(shí)驗(yàn)選擇高效溶劑萃取法作為前處理方法。
高效溶劑萃取法提取土壤中的殺蟲劑,通常是在一定壓力和溫度下完成,即通過選用溶劑在高溫高壓的條件下,將土壤中殺蟲劑多次解吸附、溶解,從而將殺蟲劑提取出來的過程,提取效果主要與壓力和溫度有關(guān)。取土壤樣品,加入一定量“2.3.1”混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,按“2.3.3”樣品溶液進(jìn)行前處理,分別設(shè)定提取壓力為 8.5,9.0,9.5,10.0,10.5 MPa,控制其他條件不變,考察提取壓力對(duì)提取效果的影響;同法控制其他條件不變,分別設(shè)定提取溫度為70,80,90,100 ℃時(shí),考察提取溫度對(duì)提取效果的影響;結(jié)果選擇提取壓力為9.5 MPa和提取溫度為90 ℃時(shí),提取效果最佳。
氣相色譜質(zhì)譜法定性、定量檢測(cè)的模式主要有:Scan模式和MRM模式。Scan模式可以用于初步的定性,定量能力較差;MRM模式定性、定量均較好,且檢出限更低。分別取環(huán)酰菌胺、醚菌胺、唑嘧菌胺和萎銹靈標(biāo)準(zhǔn)溶液,配制質(zhì)量濃度為10 μg/mL測(cè)試溶液;分別采用Scan模式找到母離子,再采用product ion模式,找到母離子對(duì)應(yīng)的子離子,取豐度較高的3個(gè)離子對(duì)作為目標(biāo)分子,分別進(jìn)行對(duì)碰撞時(shí)間、碰撞電壓等參數(shù)優(yōu)化,從而建立MRM方法。離子選擇見表3,典型譜圖見圖1。
表3 殺蟲劑離子對(duì)選擇
圖1 4種農(nóng)藥典型譜圖
按“2.3.1”制備系列標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液,按“2.1”色譜質(zhì)譜條件設(shè)置儀器,穩(wěn)定后分別進(jìn)樣上述溶液,采集色譜圖;以殺蟲劑響應(yīng)值為縱坐標(biāo)(Y),質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線;再以3倍信噪比計(jì)算檢測(cè)限。結(jié)果見表4。
表4 4種殺菌劑線性方程、線性范圍和檢出限
隨機(jī)取鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地土壤樣品,過80目篩網(wǎng),取過篩后的土壤樣品約12 g,裝填至萃取罐中,加“2.3.1”混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液一定量,后續(xù)按“2.3.3”樣品溶液進(jìn)行前處理,制備含環(huán)酰菌胺、醚菌胺、唑嘧菌胺和萎銹靈質(zhì)量濃度為0.02 μg/mL的加標(biāo)溶液,同法共制6份加標(biāo)溶液。按“2.1”色譜質(zhì)譜條件設(shè)置儀器,穩(wěn)定后分別進(jìn)樣上述溶液,采集色譜圖,計(jì)算重復(fù)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD);取其中1份加標(biāo)溶液,穩(wěn)定后連續(xù)進(jìn)樣6次,采集色譜圖,計(jì)算精密度RSD。環(huán)酰菌胺、醚菌胺、唑嘧菌胺和萎銹靈重復(fù)性RSD分別為4.3%、4.1%、3.9%和3.6%;精密度RSD分別為1.4%、2.2%、1.1%和1.7%。結(jié)果表明方法具有較好的重復(fù)性和精密度。
隨機(jī)取鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地土壤樣品,過80目篩網(wǎng),取過篩后的土壤樣品約12 g,裝填至萃取罐中,加“2.3.1”混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液一定量,后續(xù)按“2.3.3”樣品溶液進(jìn)行前處理,分別制備含環(huán)酰菌胺、醚菌胺、唑嘧菌胺和萎銹靈質(zhì)量濃度為0.02,0.2,2.0 μg/mL的加標(biāo)溶液;按“2.1”色譜質(zhì)譜條件設(shè)置儀器,穩(wěn)定后分別進(jìn)樣上述溶液,采集色譜圖,計(jì)算加標(biāo)回收率。結(jié)果見表5。
表5 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果
取草莓種植土壤(01)、柑橘種植土壤(02)、西藍(lán)花種植土壤(03)和四季青種植土壤(04),按“2.3.3”樣品溶液進(jìn)行前處理,得樣品溶液,再按“2.1”色譜質(zhì)譜條件設(shè)置儀器,穩(wěn)定后分別進(jìn)樣上述溶液,采集色譜圖,計(jì)算樣品中4種殺蟲劑殘留量。結(jié)果見表6。
表6 樣品檢測(cè)結(jié)果 mg/kg
本文建立了采用HPSE前處理方法提取土壤中環(huán)酰菌胺、醚菌胺、唑嘧菌胺和萎銹靈4種酰胺類殺菌劑,氣相色譜質(zhì)譜法快速測(cè)定的分析方法,對(duì)方法的前處理方法、條件和MRM方法進(jìn)行了優(yōu)化,并考察了此方法的加標(biāo)回收、重復(fù)性、精密度等。本文建立的方法具有快捷、準(zhǔn)確、環(huán)境友好等特點(diǎn),可為指導(dǎo)地方農(nóng)業(yè)投入品尤其是殺菌劑的施用提供技術(shù)參考。