譚松林，袁姁，鄧澤，錢(qián)一凡，張海軍，黃杉，權(quán)秋梅

(1.四川省南充生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，四川 南充 637000； 2.西華師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，四川 南充 637000)

0 引言

有機(jī)磷類(lèi)農(nóng)藥，因其成本低、種類(lèi)多、藥效高被廣泛使用。有機(jī)磷農(nóng)藥通過(guò)抑制生物體內(nèi)乙酰膽堿酯酶，具有致突變性、致癌性、細(xì)胞毒性、基因毒性或免疫毒性等特點(diǎn)[1-2]。相關(guān)研究表明，有機(jī)磷農(nóng)藥施用后僅有1%發(fā)揮作用，其余均殘留在環(huán)境介質(zhì)中[3-4]。土壤是污染物的重要儲(chǔ)存場(chǎng)所，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中農(nóng)藥施用、污水灌溉或大氣沉降活動(dòng)都會(huì)引起有機(jī)磷在土壤中積累[5]。土壤中殘留的有機(jī)磷會(huì)在動(dòng)植物體內(nèi)累積，通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，增加癌癥、白血病等多種疾病的患病風(fēng)險(xiǎn)，某些種類(lèi)有機(jī)磷農(nóng)藥還可在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化為某種持久性有機(jī)污染物[6-7]。

已有相關(guān)研究采用固相萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)蔬菜、水體和土壤中有機(jī)磷殘留進(jìn)行測(cè)定[8-11]，表明通過(guò)固相萃取濃縮能夠有效地對(duì)有機(jī)磷進(jìn)行定量分析。目前國(guó)內(nèi)已有的研究和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，并沒(méi)有同時(shí)囊括我們選定的17種有機(jī)磷農(nóng)藥。因此，我們將建立并驗(yàn)證氣相色譜-質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定土壤中17種有機(jī)磷農(nóng)藥的方法，對(duì)研究土壤中農(nóng)藥的污染水平、評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器

本研究使用主要儀器設(shè)備如下：Agilent 7890A- 5975C型氣相色譜質(zhì)譜儀；Thermo Fisher ASE-150快速溶劑萃取儀；Biotage Turbo Vap Ⅱ型自動(dòng)氮吹濃縮儀；HP-5MS型色譜柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm。

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

有機(jī)磷混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：含敵敵畏、速滅磷、氧化樂(lè)果、內(nèi)吸磷、滅克磷、治螟磷、甲拌磷、樂(lè)果、二嗪農(nóng)、乙拌磷、甲基對(duì)硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、對(duì)硫磷、水胺硫磷、殺撲磷、三硫磷。

替代物：2-氟聯(lián)苯、對(duì)三聯(lián)苯-d14。

內(nèi)標(biāo)物：萘-d8，苊烯-d10，菲-d10，?-d12。

其他：正己烷(農(nóng)殘級(jí))、丙酮(農(nóng)殘級(jí))、乙酸乙酯(農(nóng)殘級(jí))、硅藻土(AR)、石英砂(AR)、弗里羅硅土小柱(1 000 mg/6 mL)、高純氮(純度≥99.999%)和高純氦(純度≥99.999%)。

2 樣品前處理過(guò)程

2.1 樣品萃取

用石英砂代替土壤樣品，稱(chēng)取10.0 g石英砂、5.0 g硅藻土于研缽中，攪拌均勻后用專(zhuān)用漏斗轉(zhuǎn)移至34 mL萃取池中，萃取池底部裝有玻璃纖維濾膜，向萃取池中加入所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品和替代物，用快速溶劑萃取儀進(jìn)行萃取，60 mL玻璃瓶收集萃取液。萃取溶劑為正己烷∶丙酮(1∶1，體積比)；載氣壓力：0.8 MPa；萃取溫度： 100 ℃；萃取池壓力：10 MPa；預(yù)加熱平衡時(shí)間：3 min；靜態(tài)萃取時(shí)間：5 min，萃取次數(shù)：3次。

2.2 樣品濃縮

將收集到的萃取液用自動(dòng)氮吹濃縮儀濃縮，濃縮過(guò)程中用正己烷∶丙酮(1∶1，體積比)洗滌氮吹瓶壁3次，最終濃縮至1.0 mL待凈化。

2.3 樣品凈化

(1)活化：選擇1 000 mg/6 mL的弗羅里硅土柱，用正己烷活化小柱，上樣前保持小柱濕潤(rùn)。

(2)上樣：將樣品轉(zhuǎn)移至柱內(nèi)，潤(rùn)洗樣品管的淋洗液也全部轉(zhuǎn)移至小柱上。

(3)洗脫：用15 mL正己烷-乙酸乙酯(1∶1，體積比)的混合液進(jìn)行洗脫，收集洗脫液并氮吹濃縮至1.0 mL，少量正己烷-乙酸乙酯(1∶1，體積比)混合液潤(rùn)洗氮吹瓶?jī)?nèi)壁，再次濃縮至0.5 mL，轉(zhuǎn)移至進(jìn)樣瓶中，向進(jìn)樣瓶中加入10.0 μL濃度為100 mg/L的內(nèi)標(biāo)溶液，最后用正己烷-乙酸乙酯(1∶1，體積比)混合液定容至1.0 mL，待上機(jī)檢測(cè)。

3 儀器條件

3.1 色譜條件

氣相色譜參考條件：程序升溫：40 ℃保持1 min，以30 ℃/min升溫至130 ℃，再以20 ℃升溫至200 ℃保持3 min，以20 ℃/min升溫至220 ℃保持8 min，以20 ℃/min 升溫至280 ℃保持5 min。進(jìn)樣口溫度：220 ℃； 進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣；分流比：10∶1；進(jìn)樣量：1.0 μL；載氣：氦氣；流速：1.4 mL/min。

3.2 質(zhì)譜條件

EI源，離子源溫度230 ℃，接口溫度280 ℃，四級(jí)桿150 ℃。離子化能量：70 eV；掃描方式：選擇離子掃描方式(SIM)，掃描方式(SCAN)用于定性參考，溶劑延遲時(shí)間：4.5 min[12]。

4 方法驗(yàn)證部分

4.1 總離子圖及方法檢出限

采用市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和替代物配制濃度為0.0 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L、8.0 mg/L的校準(zhǔn)序列，內(nèi)標(biāo)濃度為1.0 mg/L，使用上述儀器條件進(jìn)行分析，計(jì)算在此方法下的平均響應(yīng)因子相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

總離子流圖如圖 1 所示，化合物峰形良好。如表 1所示，17 種有機(jī)磷的標(biāo)準(zhǔn)曲線在0.0～8.0 mg/L的濃度范圍內(nèi)，其濃度比與響應(yīng)比均呈現(xiàn)出較低的相對(duì)偏差。目標(biāo)化合物相對(duì)響應(yīng)因子的相對(duì)偏差為8.0%～18.4%，相對(duì)偏差均小于20%，滿足此類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求[12]。

圖1 17種有機(jī)磷、2種替代物及4種內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品的總離子流圖

表1 17種有機(jī)磷農(nóng)藥響應(yīng)因子相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差、 檢出限及測(cè)定下限

稱(chēng)取10.0 g石英砂代替土壤，加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備7份土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥含量為0.1 mg/kg的樣品，并加入5.0 g硅藻土，經(jīng)上述條件進(jìn)行萃取、凈化和濃縮，按式(1)進(jìn)行分析計(jì)算：

式中：MDL為方法檢出限；S為7次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

經(jīng)分析計(jì)算，17種有機(jī)磷農(nóng)藥的檢出限在0.01～ 0.05 mg/kg范圍內(nèi)，以4倍檢出限作為測(cè)定下限，由表1可知其檢出限較低，這相較于王威等[13]對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的定量分析更為靈敏。

4.2 空白實(shí)驗(yàn)

用10.0 g石英砂代替實(shí)際土壤制備6份空白樣品，按照土壤樣品分析全過(guò)程進(jìn)行前處理，結(jié)果表明在有機(jī)磷的保留時(shí)間處未發(fā)現(xiàn)定性定量離子，說(shuō)明有機(jī)磷沒(méi)有被檢出，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程未引入干擾雜峰。

4.3 回收率和精密度

為評(píng)價(jià)方法的穩(wěn)定性，分別稱(chēng)取10.0 g石英砂代替土壤，加標(biāo)制備3個(gè)濃度水平為0.1 mg/kg、0.3 mg/kg、0.6 mg/kg的樣品各6個(gè)，按照上述條件進(jìn)行萃取、凈化和濃縮，并加入內(nèi)標(biāo)，測(cè)定其加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。如表2所示，在3種不同加標(biāo)條件下，其回收率(Recovery)分別為55%～139%、63%～140%和57%～133%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為3%～16%、6%～18%和2%～15%，這與饒竹、陳刁麗等研究結(jié)果相類(lèi)似[14-15]，說(shuō)明在不同加標(biāo)條件下，其回收率和精密度均滿足標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定，則表明該方法可滿足對(duì)不同濃度的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留進(jìn)行測(cè)定的要求，正確度和精密度高，符合分析測(cè)試的要求。

表2 回收率和精密度

5 結(jié)語(yǔ)

建立了一種加速溶劑萃取-固相萃取凈化-氣相色譜-質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定土壤中17種有機(jī)磷農(nóng)藥的分析方法，該方法同時(shí)測(cè)定化合物種類(lèi)多、操作簡(jiǎn)單快速、準(zhǔn)確度高、精密度好，對(duì)環(huán)境的污染和人體的危害程度小，可滿足土壤樣品的日常檢測(cè)分析，為實(shí)驗(yàn)室人員提供科學(xué)的分析依據(jù)，符合實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制要求。