固相萃取—氣相色譜法檢測水體中11種農(nóng)藥殘留

李為民

摘要：采用固相萃取法（SPE）進(jìn)行樣品前處理，經(jīng)氣相色譜帶電子捕獲檢測器（GC-ECD）進(jìn)行檢測，建立了水體中11種農(nóng)藥的多殘留檢測方法。將水樣上樣活化過的SPE小柱，經(jīng)正己烷和丙酮依次洗脫，氮吹儀吹干，丙酮定容，經(jīng)GC-ECD檢測。結(jié)果表明，11種農(nóng)藥在0.05～2.00 mg/L內(nèi)線性良好，R2大于0.993 9；在水體中添加水平為0.05～10.00 μg/L時，平均添加回收率為67.9%～112.3%，RSD為2.6%～13.8%。該方法準(zhǔn)確、快速、方便，適用于水體中的殘留檢測。對流經(jīng)長沙的湘江和瀏陽河進(jìn)行了11種農(nóng)藥殘留的檢測，11種農(nóng)藥的殘留的不大于0.22 μg/L。

關(guān)鍵詞：固相萃??；氣相色譜；水體；殘留

中圖分類號：O656.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）19-4818-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.19.042

Abstract： A rapid analytical method for simultaneous determination of 11 pesticides in water was established based on SPE with GC-ECD. Water samples were added into SPE， and eluted using ethyl acetate and acetone，analyzed by GC-ECD. The results showed that a good linearity ranged from 0.05～2.00 mg/L was obtained and correlation coefficient was higher than 0.993 9， the average recoveries of the 11 pesticides in water samples were in the range of 67.9%～112.3% at spiked levels 0.05～10.00 μg/L， the relative standard deviations were 2.6%～12.3%. The method is simple and applicable to confirm the residues of pesticides in water samples. 11 kinds of pesticide residues were not more than 0.22 μg/L in flowing through Changsha Xiangjiang river and Liuyang river.

Key words： SPE； gas chromatography； water； pesticides residue

農(nóng)藥的使用大大提高了農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，然而隨著農(nóng)藥的長期大量使用也造成了環(huán)境污染，給人們健康帶來巨大的威脅，也引起了人們的廣泛關(guān)注。水體環(huán)境中的農(nóng)藥污染問題近年來研究的熱點。目前大量報道發(fā)現(xiàn)水體中存在各種不同濃度的農(nóng)藥，不同地域的水體農(nóng)藥種類和殘留量也有差異[1，2]。因此，在分析水環(huán)境中的農(nóng)藥殘留時，不僅要求分析方法具有較高的靈敏度，還要求前處理方法要有良好的富集和凈化效果。傳統(tǒng)的萃取方法為液液萃取，該方法溶劑消耗量大，不綠色環(huán)保。

固相萃?。⊿PE）技術(shù)是是近年發(fā)展起來一種樣品前處理技術(shù)，其原理是樣品中的目標(biāo)物與雜質(zhì)在固體吸附劑上相互作用（分配、吸附、離子交換）的差異，通過選擇合適的洗脫溶劑，從而達(dá)到目標(biāo)物與干擾物質(zhì)的分離和富集。與傳統(tǒng)的萃取方法比較，SPE具有使用溶劑量少、集濃縮和凈化于一體、減少樣品預(yù)處理過程，操作簡單、省時、省力。SPE已經(jīng)成為環(huán)境水體等樣品農(nóng)藥殘留提取、富集和凈化的主要方法之一[3-7]。目前開發(fā)的各種包括C18、Carbon/NH2、ENVI-Carbon和HLB固相萃取小柱等不同填料固相萃取小柱，使固相萃取的應(yīng)用范圍更廣泛。本研究以SPE方法為基礎(chǔ)，結(jié)合GC-ECD檢測方法，探索建立了水體中11種農(nóng)藥殘留檢測方法。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與藥劑

7890A氣相色譜儀（美國安捷倫公司），配電子捕獲檢測器（GC-ECD）；DB-17毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）及色譜工作站；C18 SPE小柱（500 mg/6 mL）和Carbon/NH2、SPE小柱（500 mg/6 mL），ENVI-Carbon（500 mg/6 mL）和HLB固相萃取小柱（500 mg/6 mL）；十萬分之一天平（北京賽多利斯有限公司）；VORTEX-6渦旋器（杭州陸恒生物科技有限公司）。

甲醇、丙酮和乙酸乙酯（色譜純，美國Fisher Scientific公司）；氨水（分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；α-六六六、γ-六六六、β-六六六、δ-六六六、甲草胺、乙草胺、丁草胺、甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯-Ⅰ、氯菊酯-Ⅱ（純度≥98.0%，德國Dr.Ehrenstorfer公司）。

1.2 標(biāo)樣溶液的配制

準(zhǔn)確稱取一定量的12種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品于10 mL容量瓶中定容，配制成1 000 mg/L儲備標(biāo)準(zhǔn)溶液， -20 ℃條件下保存。采用逐級稀釋法配制成濃度為0.05、0.10、0.20、0.50、1.00、2.00 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)液，4 ℃下保存，待測。

1.3 樣品前處理

取1 L水樣過0.45 μm的水相濾膜，調(diào)節(jié)至pH 7.0，待上樣。SPE小柱依次用5 mL正己烷淋洗兩次，再用5 mL丙酮淋洗兩次，真空抽干，之后用5 mL去離子水淋洗兩次保持柱子濕潤，待上水樣。將水樣以5 mL/min的流水通過SPE小柱，過柱完畢后用5 mL去離子水淋洗，真空抽干。用5 mL正己烷洗脫兩次，用5 mL丙酮洗脫兩次，收集洗脫液，氮氣吹干，正己烷5 mL定容，待測。

1.4 氣相色譜檢測條件

進(jìn)樣口溫度為250 ℃；不分流進(jìn)樣；檢測器溫度為280 ℃；載氣為高純氮氣（純度>99.999%），流速為1.5 mL/min；進(jìn)樣量為1 μL；柱溫為程序升溫：初始溫度150 ℃，保持2 min，以15 ℃/min升溫至200 ℃，保持5 min，再以20 ℃/min升溫至240 ℃，保持5 min。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別取濃度為0.05、0.10、0.50、1.00、2.00 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，將溶液按照上述方法進(jìn)行檢測，以標(biāo)準(zhǔn)溶的液濃度為橫坐標(biāo)，對應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算各線性方程、相關(guān)系數(shù)（表1）。

2.2 SPE小柱的選擇

本研究比較了C18、Carbon/NH2、ENVI-Carb 和HLB固相萃取小柱在添加0.1 μg/L水平時，發(fā)現(xiàn)C18和Carbon/NH2均滿足農(nóng)藥殘留分析要求，這與多數(shù)文獻(xiàn)報道相似。李宏亮等[8]、劉春陽等[9]采用C18固相萃取柱凈化富集飲用水中有機(jī)氯等12種農(nóng)藥，氣相色譜檢測，并優(yōu)化了不同的洗脫溶劑、鹽度等條件，取得了滿意的結(jié)果[8-10]。章虎等[11]使用C18固相萃取柱（500 mg/6 mL）對水中的擬除蟲菊酯類農(nóng)藥和一些殺菌劑農(nóng)藥進(jìn)行了富集研究。采用甲醇預(yù)淋洗，丙酮∶正己烷（3∶2，V/V）混合洗脫，結(jié)果在添加濃度在0.5～10.0 μg/L時，平均回收率在77.2%～98.2%，回收率和精密度均符合農(nóng)藥殘留分析要求。任麗萍等[12]使用C18固相萃取柱對環(huán)境水體中的農(nóng)藥進(jìn)行富集凈化，同時研究了影響固相萃取效率的因素，發(fā)現(xiàn)不同的洗脫溶劑對回收率影響很大。Carbon/NH2是石墨化炭黑與NH2復(fù)合材料，對弱極性到中等極性的農(nóng)藥均有較高的吸附率，本研究中也取得了比較好的結(jié)果，回收率在69.8%～84.7%，但因為成本較高，不利于推廣使用。ENVI-Carbon對大部分藥劑吸附力較強(qiáng)，比較難洗脫，除β-六六六外，回收率均偏低。HLB固相萃取小柱為N-乙烯基吡咯烷酮和親脂性二乙烯基苯聚合物，具有親水及親脂的特性。對非極性到極性化合物均具有很好的保留能力[13-15]，但是本研究發(fā)現(xiàn)對擬除蟲菊農(nóng)藥回收率較低。本研究同時比較了幾種不同溶劑進(jìn)行洗脫，發(fā)現(xiàn)依次用正己烷、乙酸乙酯和丙酮洗脫后回收率較為滿意。

2.3 添加回收試驗

量取1 000 mL空白水樣，添加一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，使添加濃度達(dá)到為0.05、1.00、10.00 μg/L添加水平，混勻，每個濃度設(shè)置5個重復(fù)，然后按照上述“1.3”方法進(jìn)行樣品前處理，并以添加同體積溶劑樣品做為空白對照，結(jié)果見表3。從表3可以看出，在3個添加水平下，各農(nóng)藥在水體中的添加回收率為67.9%～112.3%，RSD為2.6%～12.3%，其回收率和精密度數(shù)據(jù)均符合農(nóng)藥殘留檢測要求。

2.4 實際樣品的檢測

水樣采集于長沙瀏陽河和湘江兩地點，采用本研究建立的方法對水樣中11種農(nóng)藥殘留量進(jìn)行分析。

結(jié)果表明，采集的樣品中均含有β-六六六，從表4可以看出1月至4月有機(jī)氯農(nóng)藥（α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六）在水體中的含量整體在上升，這可能于這段時間降雨量較大，把土壤中殘留的有機(jī)氯農(nóng)藥隨雨水帶入到水體中。隨著水位的上升，在5-7月份有機(jī)氯農(nóng)藥含量整體在下降。同時β-六六六的含量較高，推測有機(jī)氯農(nóng)藥可能是歷史殘留所致。9月至12月有機(jī)氯的農(nóng)藥含量整體在上升，可能是湘江和瀏陽河進(jìn)入枯水期，水位在不斷的下降，導(dǎo)致水體中的有機(jī)氯含量在上升。乙草胺和丁草胺在6-9月份這個時期含量較高，可能因為該時期農(nóng)田使用量較大殘留所致。其余在月份含量較低，可能是乙草胺與有機(jī)氯農(nóng)藥相比較容易分解，不易在水體中殘留。所有樣品中均未檢出本方法中的擬除蟲菊酯類農(nóng)藥，可能因為擬除蟲菊酯類農(nóng)藥容易光解水解，且這幾種農(nóng)藥使用量不是很大。

從表4可以看出，在長沙瀏陽河和湘江抽取的樣品中發(fā)現(xiàn)。瀏陽河的農(nóng)藥殘留的整體水平要高于湘江，這可能是由于瀏陽河水位較低，水流較慢所致。同時，可以看出降雨量較大時期，可能會把較難降解的有機(jī)氯農(nóng)藥帶入到水體中，導(dǎo)致水體中農(nóng)藥殘留含量的上升。

3 小結(jié)與討論

本研究建立了采用SPE方法結(jié)合GC法檢測水體中11種有農(nóng)藥殘留檢測的方法，各農(nóng)藥在0.05～2.00 mg/L內(nèi)線性關(guān)系良好，平均回收率為67.9%～112.3%，RSD為2.6%～13.8%。該方法簡便、準(zhǔn)確，滿足農(nóng)藥殘留分析的要求，可以應(yīng)用于水體中農(nóng)藥殘留檢測。

有機(jī)氯農(nóng)藥作為一種難降解的農(nóng)藥，可以長時間的存在于水體中，應(yīng)該加強(qiáng)對其使用和監(jiān)督的管理，一旦高濃度的有機(jī)氯農(nóng)藥進(jìn)入了水體，就極有可能長時間的危害人體。

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