摘 要:本文采用HJ 1189—2021《水質(zhì) 28種有機磷農(nóng)藥的測定 氣相色譜質(zhì)譜法》對生活飲用水中8種有機磷農(nóng)藥進行驗證研究,驗證內(nèi)容主要包括標準曲線線性關(guān)系、方法檢出限、測定下限、精密度、正確度等方面,并對以上性能指標的測定結(jié)果進行分析,結(jié)果表明:標準曲線相關(guān)系數(shù)為0.993~0.9999,檢出限為0.2~0.4 μg/L,測定下限為0.8~1.6 μg/L,精密度為4.6%~15.2%,敵敵畏、內(nèi)吸磷、敵百蟲加標回收率為34%~96%,樂果、甲基對硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、對硫磷加標回收率為60%~105%,所有性能指標驗證結(jié)果均能滿足方法標準要求,本實驗室具備采用氣相色譜質(zhì)譜法測定生活飲用水中8種有機磷農(nóng)藥的能力。
關(guān)鍵詞:有機磷農(nóng)藥,氣相色譜質(zhì)譜法,方法驗證
DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-5944.2025.02.031
隨著社會的進步和環(huán)境科學(xué)的發(fā)展,人類對于所生存的環(huán)境質(zhì)量和食品安全越來越看重,對于農(nóng)藥的毒性及殘留情況的關(guān)注度也越來越高,其中,有機磷農(nóng)藥是目前使用最廣泛的農(nóng)藥之一。有機磷農(nóng)藥是一種急性中毒類農(nóng)藥,特別是內(nèi)吸磷和對硫磷是劇毒品,有機磷農(nóng)藥及其降解產(chǎn)物具有特殊臭味,且易溶于水,會隨著水體進行擴散,在生物體中進行富集從而對地表水、地下水、土壤環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品造成污染,嚴重影響著人們的健康和生命安全[1-2]。因此,精確的檢測水體中有機磷農(nóng)藥,特別是內(nèi)吸磷和對硫磷的含量顯得至關(guān)重要。目前,有機磷農(nóng)藥的檢測方法有氣相色譜法[3-4]、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[5-6]、液相色譜法[7]、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[8]等,本實驗通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法對水體中敵敵畏、內(nèi)吸磷、樂果、甲基對硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、對硫磷和敵百蟲8種有機磷農(nóng)藥類物質(zhì)的檢出限、測定下限、校準曲線、精密度和正確度等方面進行探討,為水體中8種有機磷農(nóng)藥的精確檢測提供科學(xué)依據(jù)。
1 實驗部分
1.1 主要儀器及試劑
主要儀器:7890B/7000D型三重四級桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(安捷倫)、SHA-B型水浴恒溫振蕩器(常州億通)、TTL-GDC型干浴氮吹儀(北京同泰聯(lián))。
主要試劑:三氯甲烷(色譜純、賽默飛)、正己烷(色譜純、賽默飛)、丙酮(色譜純、賽默飛)、濃硫酸(優(yōu)級純、重慶川東化工)、氫氧化鈉(優(yōu)級純、國藥)、氯化鈉(優(yōu)級純、國藥)、無水硫酸鈉(優(yōu)級純、國藥)、丙酮中6種有機磷農(nóng)藥標液(壇墨)、丙酮中毒死蜱標液(Accu Standard)、丙酮中磷酸三丁酯-d27標液(Accu Standard)、二氯甲烷中4種內(nèi)標標液(Accu Standard)。
1.2 樣品的采集與保存
按照相關(guān)標準要求采集和保存樣品。采集后的樣品于4℃冷藏、避光保存。
1.3 試樣的制備
量取1 L水樣至2 L的分液漏斗中,加入10 0.0μL濃度為100 mg/L的替代物標液,混勻。向水樣中加入30 g氯化鈉,振蕩至完全溶解后,加入25 mL三氯甲烷,放在振蕩器中振搖2 min。靜置分層,將萃取液經(jīng)無水硫酸鈉脫水后收集于濃縮瓶中。重復(fù)萃取2次,合并萃取液,同時保留水層待測敵百蟲。萃取液濃縮至 1.0 mL左右,加入 3~5 mL 1+1丙酮-正己烷混合溶液蕩洗濃縮瓶,繼續(xù)濃縮至萃取液體積小于 0.5 mL,用1+1丙酮-正己烷混合溶液定容至 1.0 mL,加入5.0 μL濃度為2000 mg/L內(nèi)標液,待測。
敵百蟲試樣的制備:將上述水層放入2 L錐形瓶中,加入濃度為1 g/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為9~10,蓋塞放入水溫為50 ℃的恒溫水浴振蕩器中振蕩15 min進行堿解,待堿解完成取出錐形瓶,冷卻至室溫,加入1+9的硫酸溶液調(diào)節(jié)堿解液pH值為5~6,然后轉(zhuǎn)移至2 L的分液漏斗中,按照上述萃取過程進行萃取、濃縮并加入內(nèi)標液,待測。
2 實驗部分
2.1 儀器分析條件
氣相色譜條件:進樣口溫度220 ℃,分流方式:不分流;程序升溫過程:60 ℃保持0 min,40 ℃/min升溫至130 ℃,保持1 min,再以10 ℃/min升溫至260 ℃,保持6 min。
質(zhì)譜條件:電子轟擊源EI;離子源溫度230 ℃;接口溫度270 ℃;四級桿溫度150 ℃;溶劑延遲時間2 min;掃描模式:全掃描。
2.2 校準曲線繪制
用微量注射器分別移取10、20、50、10 0 μL濃度均為100 mg/L的有機磷農(nóng)藥標液和替代物標液,用1+1丙酮-正己烷混合溶液配制濃度分別為1.0、2.0、5.0、10.0 mg/L的溶液;用微量注射器分別移取10 μL和20 μL濃度均為1000 mg/L有機磷農(nóng)藥標液和替代物標液,用1+1丙酮-正己烷混合溶液配制濃度分別為 50.0 mg/L和 100mg/L的溶液。此標準曲線系列濃度為1.0、2.0、5.0、10.0、50.0、100 mg/L。向標準曲線中各濃度點溶液加入5 μL濃度為20 0 0 mg/ L的內(nèi)標液,使內(nèi)標化合物的濃度為10.0 mg/L。按照氣相色譜質(zhì)譜條件從低濃度到高濃度依次進樣分析,并用標準曲線法進行標準曲線繪制。所繪制的校準曲線中目標化合物標準曲線相關(guān)系數(shù)范圍為0.993~ 0.9999,滿足HJ 1189—2021[9]方法規(guī)定的相關(guān)系數(shù)≥0.99。詳見表1。
2.3 方法檢出限和測定下限的測定
按照《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 168—2020)[10]中A.1.1規(guī)定,空白試驗中未檢測出目標物,按照樣品分析的全部步驟,對濃度值或含量為估計方法檢出限值3~5倍的樣品進行n(n≥7)次平行測定。本次方法檢出限驗證采用空白實驗用水中加入估計方法檢出限3~5倍濃度標準物質(zhì)的方式進行。
分別量取1 L水樣至7個2 L的分液漏斗中,分別加入10 0.0 μL濃度均為10 0 mg / L的有機磷標液和替代物標液,混勻,然后按照試樣制備過程進行樣品制備,按照儀器分析條件進行樣品測定,計算7次加標樣品的相對偏差。根據(jù)A.1.1中計算7次平行測定的標準偏差,按公式(1)計算方法檢出限。
式中:MDL 表示方法檢出限;t 表示自由度為n -1,置信度為99%時的t 分布值(單側(cè));n 表示樣品的平行測定次數(shù);S表示n 次平行測定的標準偏差。詳見表2。由表2可知,各目標物質(zhì)方法檢出限范圍為0.2~0.4 μg/L,均低于HJ 1189—2021中規(guī)定的方法檢出限0.3~0.5 μg/L,滿足方法要求。
MDL=t (n -1,0.99) ×S ( 1)
2.4 方法精密度的測定
配制質(zhì)量濃度約為1.5、10、90 μg/L的低、中、高3種有機磷農(nóng)藥標準樣品,在標準樣品中加入同等濃度的替代物,按照試樣制備過程進行樣品制備,按照儀器分析條件進行樣品測定,每種濃度樣品平行測定6次,計算每個標準樣品平行測定結(jié)果的相對偏差,測定結(jié)果見表3。由表3可知,8中有機磷農(nóng)藥的相對標準偏差在4.6%~15.2%之間,滿足HJ 1189—2021中規(guī)定的平行樣測定結(jié)果的相對偏差應(yīng)在±20%以內(nèi)的要求。
2.5 方法正確度的測定
2.5.1 有證標準物質(zhì)的測定
選擇5種有機磷農(nóng)藥有證標準物質(zhì)335607此濃度有證標準物質(zhì)平行測定6次,計算每種有證標準物質(zhì)平行測定結(jié)果的平均值和相對標準誤差。詳見表4。
2.5.2 標準樣品正確度測定
配制質(zhì)量濃度約為1.5、10、90 μg/L的低、中、高3種有機磷農(nóng)藥標準樣品,在標準樣品中加入同等濃度的替代物,按照試樣制備過程進行樣品制備,按照儀器分析條件進行樣品測定,每種濃度樣品平行測定6次,計算每個標準樣品平行測定結(jié)果的加標回收率,測定結(jié)果見表5。由表5可知,敵敵畏、內(nèi)吸磷、敵百蟲回收率在34%~96%之間,滿足HJ 1189—2021中規(guī)定的加標回收率應(yīng)大于30%的要求;樂果、甲基對硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、對硫磷回收率在60%~105%之間,滿足HJ 1189—2021中規(guī)定的加標回收率應(yīng)在60%~120%之間的要求。
2.6 實際樣品及實際樣品加標回收率的測定
本實驗選擇長江某飲用水源地飲用水開展實際樣品及樣品加標測定。量取1 L水樣至2 L分液漏斗中,在水樣中加入替代物標液,按照試樣制備過程進行樣品制備,按照儀器分析條件進行樣品測定。通過對某飲用水樣品及加標濃度為10 μg/L的加標樣品分別進行6次平行測定,計算每個樣品的平均值和加標回收率。結(jié)果見表6。由表6可知水,實際水樣中敵敵畏、內(nèi)吸磷、敵百蟲加標回收率在31%~88%之間,滿足HJ 1189—2021中規(guī)定的加標回收率應(yīng)大于30%的要求;樂果、甲基對硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、對硫磷加標回收率在74%~85%之間,滿足HJ 1189—2021中規(guī)定的加標回收率應(yīng)在60%~120%之間的要求。
3 結(jié) 論
通過對標準方法中敵敵畏、內(nèi)吸磷、樂果、甲基對硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、對硫磷、敵百蟲8種有機磷農(nóng)藥各項性能指標進行研究可知:8種有機磷農(nóng)藥標準曲線的相關(guān)系數(shù)范圍為0.993~0.9999;檢出限范圍為0.2~0.4 μg/L;有證標準物質(zhì)監(jiān)測結(jié)果均在保證值范圍內(nèi);低、中、高三種濃度的標準樣品平行測定6次后相對標準偏差在4.6%~15.2%之間;低、中、高三種濃度的標準樣品平行測定6次后,敵敵畏、內(nèi)吸磷、敵百蟲回收率在34%~96%之間,樂果、甲基對硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、對硫磷回收率在60%~105%之間;實際樣品敵敵畏、內(nèi)吸磷、敵百蟲加標回收率在31%~88%之間,樂果、甲基對硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、對硫磷加標回收率在74%~85%之間。綜上可知,本實驗室在人員、儀器設(shè)備、試劑耗材、環(huán)境、方法等性能指標方面均滿足標準方法要求,證明本實驗室具備依照《水質(zhì)28 種有機磷農(nóng)藥的測定 氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ1189—2021)標準進行飲用水中8種有機磷農(nóng)藥監(jiān)測分析的能力。
參考文獻
[1]肖軍,趙景波.農(nóng)藥污染對生態(tài)環(huán)境的影響及防治對策[J].安徽農(nóng)業(yè)科,2005,32(12):2376-2377.
[2]周維娜.有機磷農(nóng)藥對人類和環(huán)境的危害[J].中國農(nóng)業(yè)信息,2013(15):164.
[3]樊吉平.ECD氣相色譜法同時測定多種有機氯和有機磷農(nóng)藥[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2012,22(6):1253-1254.
[4]馬文娟,董鳳娟,秦承剛,等.氣相色譜法測定水中5種有機磷農(nóng)藥的方法研究[J].工業(yè)用水與廢水,2022,53(3):81-84+88.
[5]張毅華,黃帝媛.氣相色譜質(zhì)譜法測定地表水4種有機磷農(nóng)藥[J].化學(xué)工程師,2023,37(9):45-47+112.
[6]劉祥云,陸往.氣相色譜-質(zhì)譜法同時檢測水質(zhì)中的6種有機磷農(nóng)藥[J].遼寧化工,2015,44(8):1011-1013.
[7]鄭遠利,馬莉莉,吳曉波,等.固相萃取-高效液相色譜法測定水中3種有機磷農(nóng)藥殘留[J].理化檢驗-化學(xué)分冊,2017,53(3):355-358.
[8]劉永,唐英斐,宋金鳳.固相萃取-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定蔬菜中4種有機磷農(nóng)藥及其代謝產(chǎn)物[J ].色譜,2014,32(2):139-144.
[9]生態(tài)環(huán)境部.水質(zhì)28種有機磷農(nóng)藥的測定 氣相色譜-質(zhì)譜法:HJ 1189—2021[S].北京:中國標準出版社,2021.
[10]生態(tài)環(huán)境部.環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制訂技術(shù)導(dǎo)則:HJ168—2020[S].北京:中國標準出版社,2020.
作者簡介
熊靜,碩士研究生,工程師,研究方向為環(huán)境監(jiān)測與分析。
(責任編輯:張瑞洋)