龐阿倩,楊 越
(山東省德州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心,山東 德州 253034)
有機(jī)氯農(nóng)藥是一種高效殺蟲劑,生產(chǎn)成本低,殺蟲種類廣泛,藥效高,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對治病蟲害的防止發(fā)揮了重大作用,20 世紀(jì)40—60 年代,在我國及全球廣泛應(yīng)用,造成土壤嚴(yán)重污染。土壤作為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量交換的載體,是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。在農(nóng)田中施用的農(nóng)藥有80%~90%直接或間接進(jìn)入土壤,并且主要集中在0~20 cm 表層的可耕土層中。土壤中殘留的有機(jī)氯農(nóng)藥可通過“全球蒸餾效應(yīng)”遍布全球范圍的各種環(huán)境介質(zhì)以及動植物組織器官和人體中,殘留污染問題十分嚴(yán)峻[1-2]。本文介紹了用氣相色譜法測定土壤和沉積物中α-六六六、β-六六六、γ-六六六、8-六六六、P,P'-DDE、p,p'-DDD、o,p'-DDT、p,p'-DDT 8 種有機(jī)氯農(nóng)藥的方法研究。
氣相色譜儀,型號7890A,具電子捕獲檢測器,安捷倫公司;色譜柱,石英毛細(xì)管柱,HP-5MS UI,超高惰性色譜柱,柱長30 m,內(nèi)徑0.25 mm,膜厚0.25 μm;加速溶劑萃取儀,賽默飛公司,型號ASE350,具有24 位樣品盤;氮吹濃縮儀,型號Turbovap,6 通道,Caliper 公司;樣品瓶,帶聚四氟乙烯襯墊螺旋蓋的2.0 mL 棕色寬口玻璃瓶;微量進(jìn)樣器,10、50、200、500、1 000 μL。
正己烷,色譜純,德國默克;丙酮,色譜純,德國默克;無水硫酸鈉,優(yōu)級純,450 ℃馬弗爐烘烤4 h,冷卻后存于具塞磨口棕色玻璃瓶中,干燥器內(nèi)保存;石英砂,450 ℃馬弗爐烘烤4 h,冷卻后存于具塞磨口棕色玻璃瓶中,干燥器內(nèi)保存;有機(jī)氯農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)貯備液,市售有證,農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研所;土壤八種有機(jī)氯標(biāo)準(zhǔn)樣品,市售有證,NSI 公司,批號200923,有效期至2023年9 月30 日;硅藻土,100 目~400 目(37~149 μm)。
除去樣品中的異物,用感量為0.01 g 的天平稱取2 份約10 g 的新鮮土壤樣品,一份用于測定干物質(zhì)含量,另一份用適量硅藻土研磨脫水,制備待萃取樣。
按照HJ 613—2011 執(zhí)行。
2.3.1 提取
按照HJ 783—2016 標(biāo)準(zhǔn)要求,將樣品全部轉(zhuǎn)移至萃取池中,采用丙酮-正已烷體系(1+1),參照ASE350 使用說明進(jìn)行萃取。
2.3.2 脫水
在玻璃漏斗上墊適量玻璃棉,鋪加厚度為1.5 cm的無水硫酸鈉,然后將提取液經(jīng)漏斗過濾到濃縮管中,再用5~10 mL 丙酮-正己烷混合溶劑(1+1)充分洗滌接收瓶,經(jīng)漏斗過濾到濃縮管中。
2.3.3 濃縮
采用氮吹濃縮儀,溫度35 ℃,將提取液濃縮到1 mL,用5 mL 正己烷置換,再將提取液濃縮到1 mL,待凈化。
2.3.4 凈化
用約8 mL 正己烷洗滌硅酸鎂固相萃取柱,保持硅酸鎂固相萃取柱內(nèi)吸附劑表面浸潤。用吸管將濃縮后的提取液轉(zhuǎn)移到硅酸鎂固相萃取柱上停留1 min后,棄去流出液。加入2 mL 丙酮-正已烷混合溶劑(1+9)并停留1 min,用10 mL 小型濃縮管接收洗脫液,繼續(xù)用丙酮-正已烷混合溶劑(1+9)洗滌小柱,至接收的洗脫液體積到10 mL 為止。
2.3.5 定容
將凈化后的洗脫液繼續(xù)濃縮,正己烷置換,定容至1 mL,轉(zhuǎn)移至樣品瓶中,待分析。
進(jìn)樣口:溫度280 ℃;載氣:氮氣,流量1.0 mL/min;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣至0.75 min 打開分流流量20 mL/min;程序升溫:80 ℃保持2.0 min,以20 ℃/min升至180 ℃,保持5 min,再以10 ℃/min 升至290 ℃,保持5.0 min;檢測器:溫度300 ℃,尾吹氣63 mL/min;進(jìn)樣量:1.0 μL。
用正己烷將50 μg/mL 的有機(jī)氯標(biāo)準(zhǔn)貯備液稀釋為10.0、1.0、0.1 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)使用液,采用微量進(jìn)樣器移取不同體積的使用液,配制質(zhì)量濃度5.0、10.0、20.0、50.0、100、200、500、1 000 μg/L 的校正系列,從低濃度到高濃度依次測定。
以標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中目標(biāo)物濃度為橫坐標(biāo),以其對應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo),線性回歸,建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,8 種有機(jī)氯化合物的相關(guān)系數(shù)均≥0.995。
對石英砂樣品加標(biāo)量進(jìn)行8 次重復(fù)測定,按照HJ 168—2010 附錄A 方法計算各化合物的檢出限,以4 倍檢出限確定為測定下限,結(jié)果如表1。
表1 方法檢出限和測定下限 單位:μg/kg
從而得出,各物質(zhì)的方法檢出限分別為0.03、0.04、0.05、0.04、0.04、0.06、0.03、0.05 μg/kg;測定下線分別為0.12、0.16、0.20、0.16、0.16、0.24、0.12、0.20 μg/kg。
分別對加標(biāo)含量為2.00、20.0、40.0 μg/kg 的低、中、高濃度石英砂樣品和對加標(biāo)含量為20.0 μg/kg 的土壤樣品(編號為GR)進(jìn)行了6 次重復(fù)測定,計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和加標(biāo)回收率,結(jié)果如表2~表5,方法精密度如表6,方法準(zhǔn)確度如表7。
表2 低濃度加標(biāo)樣品測定結(jié)果表
表3 中濃度加標(biāo)樣品測定結(jié)果表
表4 高濃度加標(biāo)樣品測定結(jié)果表
表5 實際樣品加標(biāo)測定結(jié)果表
表6 方法精密度匯總表
表7 方法準(zhǔn)確度匯總表
從而得出,低、中、高3 種濃度的石英砂樣品相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍分別為5.1%~8.3%、4.3%~6.4%、1.4%~3.1%,加標(biāo)回收率范圍分別為67.8%~109%、71.3%~81.4%、95.5%~97.8%,土壤樣品的加標(biāo)回收率范圍為70.0%~96.0%。
對批號為200923 的土壤有機(jī)氯標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行了7 次重復(fù)測定,標(biāo)準(zhǔn)樣品保證值及測定結(jié)果如表8、表9。
表8 標(biāo)準(zhǔn)樣品保證值
表9 標(biāo)準(zhǔn)樣品測定結(jié)果匯總表
從而得出,標(biāo)準(zhǔn)樣品中各化合物測定結(jié)果均在其可接受范圍內(nèi)。
本實驗方法中α-六六六、β-六六六、γ-六六六、8-六六六、P,P'-DDE、p,p'-DDD、o,p'-DDT、p,p'-DDT 8 種有機(jī)氯農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)均≥0.995;檢出限分別為0.03、0.04、0.05、0.04、0.04、0.06、0.03、0.05 μg/kg(標(biāo)準(zhǔn)中要求檢出限分別為:0.06、0.06、0.05、0.06、0.05、0.06、0.09、0.06 μg/kg);測定下線分別為:0.12、0.16、0.20、0.16、0.16、0.24、0.12、0.20 μg/kg(標(biāo)準(zhǔn)中要求測定下限分別為:0.24、0.24、0.20、0.24、0.20、0.24、0.36、0.24 μg/kg);加標(biāo)含量分別為2.00、20.0、40.0 μg/kg 高中低3 種含量的石英砂樣品相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍分別為5.1%~8.3%、4.3%~6.4%、1.4%~3.1%(標(biāo)準(zhǔn)中要求相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍分別為:2.1%~10%、1.5%~7.7%、0.45%~5.7%);加標(biāo)回收率范圍分別為67.8%~109%、71.3%~81.4%、95.5%~97.8%(標(biāo)準(zhǔn)中要求加標(biāo)回收率范圍分別為:77.0%~116%、73.6%~105%、92.0%~105%);土壤樣品的加標(biāo)回收率范圍為70.0%~96.0%(標(biāo)準(zhǔn)中要求土壤樣品加標(biāo)回收率范圍為:60.5%~108%)。
本實驗方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)、檢出限、測定下限、精密度和準(zhǔn)確度均能滿足土壤和沉積物中有機(jī)氯農(nóng)藥的測定要求。