陳秀娜

(山東省聊城生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,山東 聊城 252000)

1 引言

有機(jī)氯農(nóng)藥OCPs作為典型的持久性有機(jī)污染物，具有“三致效應(yīng)”，已引起人們的高度重視，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。土壤作為持久性有機(jī)物主要匯集方式之一，其中的OCPs通過食物鏈富集到人體內(nèi)而對(duì)人體健康造成影響[1]。對(duì)土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)分析，是全面開展土壤污染調(diào)查和綜合治理的重要前提。有機(jī)氯農(nóng)藥的主要分析項(xiàng)目是六六六(HCHs)和滴滴體 (DDTs) 兩類物質(zhì)[2]，主要分析方法有氣相色譜法-電子捕獲檢測(cè)器GC-ECD和氣相色譜-質(zhì)譜法GC-MS，其中GC-ECD 定性、定量分析易受到樣品基質(zhì)干擾，而GC-MS通過保留時(shí)間和特征離子進(jìn)行定性、定量分析，可以去除大部分干擾[3]。本文按照《土壤和沉積物 有機(jī)氯農(nóng)藥的測(cè)定 氣相色譜-質(zhì)譜法》HJ 835-2017的要求，利用 ASE 提取，F(xiàn)lorisil 小柱凈化的前處理方法，通過優(yōu)化GC-MS參數(shù)，使OCPs中的同分異構(gòu)體得到較好的分離，建立了一種有效測(cè)定土壤中8種有機(jī)氯的方法，并應(yīng)用于實(shí)際土壤測(cè)定，得到令人滿意的結(jié)果。按照《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》HJ 168-2020的相關(guān)要求[4]，進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)方法的驗(yàn)證工作。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 試劑和樣品

有機(jī)氯農(nóng)藥混標(biāo)：含有α-六六六、六氯苯、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、七氯、艾氏劑、環(huán)氧化七氯、α-氯丹、α-硫丹、γ-氯丹、狄氏劑、p,p'-DDE、異狄氏劑、β-硫丹、p,p'-DDD、硫丹硫酸酯、異狄氏劑醛、o,p'-DDT、異狄氏劑酮、p,p'-DDT、甲氧滴滴涕、滅蟻靈。內(nèi)標(biāo)：五氯硝基苯和菲-d10。替代物：2,4,5,6-四氯間二甲苯和氯茵酸二丁酯。

正己烷(農(nóng)殘級(jí))、丙酮(農(nóng)殘級(jí))，干燥劑優(yōu)級(jí)純無水硫酸鈉(Na2SO4)或粒狀硅藻土60～100目，石英砂：150 ～ 830 μm，弗羅里硅酸鎂小柱(DiKma)；SH-Rxi-5Sil MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)毛細(xì)管柱。

土壤樣品采集后去除異物，按照HJ613測(cè)定干物質(zhì)和水分。

2.2 儀器

GCMS-QP2020NX(日本島津)；冷凍干燥機(jī)(北京松源華興科技發(fā)展有限公司)；快速溶劑萃取儀(瑞士BUCHI)，配置40 mL萃取池；平行濃縮儀(瑞士BUCHI)。

2.3 樣品萃取和濃縮

新鮮土壤去除表面雜質(zhì)后，充分混勻，取適量混勻后的新鮮土壤冷凍干燥脫水，干燥后的樣品經(jīng)研磨過60 目金屬篩子，四分法稱取 20 g樣品，混入4.2 g硅藻土研磨成細(xì)顆粒，加入替代物，混勻后進(jìn)行加壓流體萃取[5]。以體積比為1∶1的正己烷-丙酮混合溶劑為提取液，萃取溫度100 ℃，萃取壓力100 bar，循環(huán)萃取兩次，萃取30 min，收集萃取溶液，待濃縮[6]。

加熱溫度設(shè)置在40 ℃左右，將提取液濃縮至約2 mL，停止?jié)饪s。

2.4 凈化

將硅酸鎂凈化小柱固定在固相萃取裝置上，用4 mL正己烷淋洗小柱，再加5 mL正己烷浸潤柱子5 min，棄去流出液。將濃縮液轉(zhuǎn)移至小柱中，用2 mL正己烷多次洗滌濃縮杯，洗液全部轉(zhuǎn)入小柱中[7]。再用9 mL體積比為9∶1的正己烷-丙酮混合溶劑浸潤柱子1 min，再打開收集全部洗脫液，氮吹至1 mL加入內(nèi)標(biāo)待測(cè)[8]。

2.5 儀器分析條件

氣相色譜條件：島津GCMS-QP2020NX，色譜柱SH-Rxi-5Sil MS，程序升溫條件[9]：100 ℃保持2min，以10 ℃/min升至220 ℃ ，保持2 min，以5 ℃/min升至240 ℃，保持2 min，再以15 ℃/min升至260 ℃ ，保持3 min。SPL溫度為250 ℃ ，采用不分流進(jìn)樣，總流量30 mL/min(壓力為72.5 kPa)，色譜柱流量1.08 mL/min，吹掃流量5.0 mL/min，進(jìn)樣1 μL。

質(zhì)譜條件：電子轟擊源 (EI，70eV)，檢測(cè)器溫度230 ℃，接口溫度280 ℃，質(zhì)量掃描范圍為45 ～450 amu，掃描速度1428，間隔0.30 s，掃描模式為全掃描(Scan)，以內(nèi)標(biāo)法定量。

3 結(jié)果與討論

3.1 總離子流圖

圖1是有機(jī)氯農(nóng)藥混合標(biāo)液的總離子流圖，由圖1可知，23種有機(jī)氯農(nóng)藥的目標(biāo)化合物、2種替代物和2種內(nèi)標(biāo)物的色譜峰可以達(dá)到有效分離。

注：1. 2,4,5,6-四氯間二甲苯(替代物)；2. α-六六六；3. 六氯苯；4. β-六六六；5. γ-六六六；6. 五氯硝基苯(內(nèi)標(biāo))；7. δ-六六六；8. 七氯；9. 艾氏劑；10. 環(huán)氧化七氯；11.α-氯丹；12.α-硫丹；13. γ-氯丹；14. 狄氏劑； 15. p,p'-DDE；16. 異狄氏劑；17. β-硫丹；18. p,p'-DDD；19. o,p'-DDT；20. 異狄氏劑醛；21. 硫丹硫酸酯；22. p,p'-DDT；23. 異狄氏劑酮；24. 甲氧滴滴涕；25. 滅蟻靈；26. 氯茵酸二丁酯(替代物)

3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

配制有機(jī)氯農(nóng)藥標(biāo)液、替代物和內(nèi)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)曲線[10]，有機(jī)氯農(nóng)藥和替代物的質(zhì)量濃度均分別為0.4 μg/mL、1.0 μg/mL、2.0 μg/mL、5.0μg/mL、10.0 μg/mL、20.0μg/mL，內(nèi)標(biāo)質(zhì)量濃度均為10.0 μg/mL。為減少基質(zhì)效應(yīng)影響，用基質(zhì)溶液作為稀釋液[11]，要求平均響應(yīng)因子的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤20%(表1)。

表1 8種有機(jī)氯農(nóng)藥的校準(zhǔn)曲線

3.3 方法最低檢出限MDL及測(cè)定下限

當(dāng)空白試驗(yàn)中未檢出目標(biāo)物，估計(jì)樣品濃度[12]，將23種有機(jī)氯混合標(biāo)液加入到石英砂中，按照樣品分析全部步驟進(jìn)行樣品前處理及分析，重復(fù)測(cè)定7次，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差S[13]。在自由度n=6，置信度為99%的條件下，查t值表得t=3.143，按下列公式計(jì)算方法檢出限：MDL=t×S(表2)。

表2 8種有機(jī)氯農(nóng)藥的檢出限和測(cè)定下限

4 結(jié)論與討論

實(shí)驗(yàn)建立了一種利用快速溶劑萃取-Florisil固相萃取柱凈化-GCMS檢測(cè)土壤中8種有機(jī)氯農(nóng)藥的全分析過程。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：相關(guān)系數(shù)均為0.9999，滿足校準(zhǔn)曲線中目標(biāo)化合物的相關(guān)系數(shù)應(yīng)大于或等于0.995的要求[14]，目標(biāo)化合物的平均響應(yīng)因子的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍為1.4%～6.5%，完全符合小于或等于20%的質(zhì)控要求。計(jì)算出的方法檢出限滿足至少1/2的目標(biāo)物濃度在3～5倍計(jì)算出的方法檢出限內(nèi)，至少90%的目標(biāo)物濃度在1～10倍計(jì)算出的方法檢出限范圍內(nèi)，剩余不多余10%的目標(biāo)物濃度不超過20倍計(jì)算出的方法檢出限內(nèi)的要求[15]，進(jìn)一步驗(yàn)證了方法的有效性和穩(wěn)定性。該方法檢出限較低，重現(xiàn)性好，可準(zhǔn)確測(cè)定農(nóng)藥殘留，適用于土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥的分析檢測(cè)。