測定環(huán)境水體中有機(jī)磷農(nóng)藥的測定方法

池占友

[摘 要]采取有效的方法測量環(huán)境水體中的有機(jī)磷農(nóng)藥，對于評價水壞境與改善水環(huán)境具有重大意義。本文重點對三種測定環(huán)境水體中有機(jī)磷農(nóng)藥的方法進(jìn)行介紹。

[關(guān)鍵詞]有機(jī)磷農(nóng)藥 氣相色譜法 固相萃取

中圖分類號：X832；O657.32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）02-0330-01

[Abstract]organic phosphorus pesticide water take effective methods to measure the environment， for the evaluation of water environment and improve water environment is of great significance In this paper， we focus on three methods for determination of organophosphorus pesticides in environmental water.

[Key words]organic phosphorus pesticides； gas chromatography； solid phase extraction

一、有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的危害與檢測方法

有機(jī)磷農(nóng)藥是含有C-P鍵或C-0-P，C-S-P，C-N—P鍵的有機(jī)化合物，目前，正式商品有幾十種，如敵敵畏、敵百蟲、馬拉硫磷等。大部分有機(jī)磷農(nóng)藥不溶于水，而溶于有機(jī)溶劑，在中性和酸性條件下穩(wěn)定，不易水解，在堿性條件下易水解而失效。有機(jī)磷農(nóng)藥主要是抑制生物體內(nèi)的膽堿脂酶（CH-E）的活性，導(dǎo)致乙酰膽堿（Ach）這種傳導(dǎo)介質(zhì)代謝紊亂，產(chǎn)生遲發(fā)性神經(jīng)毒性，引起運動失調(diào)、昏迷、呼吸中樞麻痹、癱瘓甚至死亡。根據(jù)有機(jī)磷農(nóng)藥的化學(xué)和毒理學(xué)性質(zhì)，檢測有機(jī)磷農(nóng)藥的分析方法有五大類：波譜法、色普法、酶抑制法、酶聯(lián)免疫法以及活體生物測定法。

二、環(huán)境水體中有機(jī)磷農(nóng)藥的測定方法

（一） 氣相色譜法

氣相色譜法是在以適當(dāng)?shù)墓潭ㄏ嘧龀傻闹軆?nèi)，利用氣體（載氣）作為移動相，使試樣（氣體、液體或固體）在氣體狀態(tài)下展開，在色譜柱內(nèi)分離后，各種成分先后進(jìn)入檢測器，用記錄儀記錄色譜譜圖。在對裝置進(jìn)行調(diào)試后，按各單體的規(guī)定條件調(diào)整柱管、檢測器、溫度和載氣流量。色譜上分析成份的峰的位置，以滯留時間和滯留容量來表示。這些在一定條件下，就能反應(yīng)出物質(zhì)所具有特殊值，并據(jù)此確定試樣成分。這里介紹一種液液萃取―毛細(xì)色譜氣相色譜法。該法測定地表水中有機(jī)氯農(nóng)藥，能夠有效分離其中的異構(gòu)體，定性、定量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，方法簡便、快捷。

1、儀器

Agilent7890A氣相色譜儀，具備自動進(jìn)樣器和電子捕獲檢測器（ECD），色譜柱為HP-5（30m×0.32mm×0.25um）。

2、實驗步驟

（1）樣品采集及保存

用預(yù)先洗凈烘干的500ml棕色玻璃瓶內(nèi)，采樣前不能用水樣預(yù)洗試樣容器，樣品瓶要完全注滿，不留氣泡。樣品采集后應(yīng)避光于2～5℃冷藏，采樣后盡快分析，最遲到超過7d。

（2）水樣預(yù)處理

取500ml水樣于1000ml分液漏斗中，用100ml正己烷分兩次萃取，每次振蕩萃取20min靜置分層，棄水相后，合并有機(jī)相用無水硫酸鈉脫水，濃縮到1.0ml，進(jìn)行儀器分析。若萃取液顏色較深，含有較多的油脂類化合物，則需用濃硫酸純化，至硫酸層無色，凈化后的有機(jī)相用2%的硫酸鈉溶液洗至中性，有機(jī)相經(jīng)無水硫酸鈉脫水，濃縮到1.0ml，進(jìn)行儀器分析。

3、色譜條件

進(jìn)樣口溫度270℃，檢測器溫度300℃，載氣為氮氣，進(jìn)樣量為1ul，分流進(jìn)樣，分流比為30：1，尾吹氣流速為25ml/min，柱流量為0.5ml/min，色譜柱初始溫度為80℃，以20℃/min升溫至140℃，再以5℃/min升溫至230℃，保持20min。

（二） 酶法與傳感器法

酶法測定快速，大部分酶法基于膽堿酯酶被有機(jī)磷農(nóng)藥抑制的原理。所用的膽堿酯酶需從馬等動物體中或血液中提取，相繼有人對此進(jìn)行改進(jìn)。韓承輝等研究快速測定水中有機(jī)磷農(nóng)藥的植物酯酶片和底物片，價格低，易獲取，穩(wěn)定性好。為了進(jìn)行現(xiàn)場和在線監(jiān)測，各種各樣的酶電極、晶體傳感器研制成功。傳感器法使用的酶電極用膽堿酯酶膜固定于銀基汞膜電極上制成。由伏安曲線建立電流值與農(nóng)藥濃度的定量關(guān)系。另外還有測電壓的，如膽堿酯酶活性探測儀。乙酰膽堿在乙酰膽堿酯酶的作用下水解，水解產(chǎn)物的活度變化與電極電壓之間符合能斯特公式，生物電化學(xué)傳感器（BET）可以把此兩個量進(jìn)行轉(zhuǎn)化。指示電極和參比電極之間的電壓信號經(jīng)8031單片機(jī)轉(zhuǎn)換顯示，作出標(biāo)準(zhǔn)濃度工作曲線，未知的濃度就可以比較測定。不用單片機(jī)，也有用氫離子敏場效應(yīng)管（H+-ISFET）的。可用于測定有機(jī)磷農(nóng)藥的Rainia電位型傳感器的突出優(yōu)點是形成了帶有大孔的膜表面，使基質(zhì)容易滲透，所固定的酶具有廣泛的pH、溫度、離子強(qiáng)度適應(yīng)性。傳感器法的靈敏度非常高，對某些強(qiáng)抑制劑（如對硫磷）來說，檢測下限可達(dá)到1X10-12moi/L。但酶電極壽命較短，用離子選擇性電極跟蹤溶液中的酶化學(xué)反應(yīng)是一個注意的方向，如唐聞濤等研制的直鏈烷基苯磺酸鹽PVC膜酰膽堿電極。酶法不能分辨有機(jī)磷農(nóng)藥的種類，但因方法簡單，儀器便宜，可現(xiàn)場快速測定。

（三） 固相萃取-GC/MS測定方法

固相萃取法可以將農(nóng)藥從非常稀的溶液中富集起來，從而更有利于分析。固相萃取技術(shù)基于液—固分配原理，利用固體吸附劑將液體中的農(nóng)殘化合物吸附，然后用洗脫液淋洗，富集目標(biāo)化合物進(jìn)行分析。根據(jù)填料可分為吸附型、分配型和離子交換型，常用的填料有硅酸鎂載體（flofisil）、氧化鋁、硅膠、C18、C8、C2、CN、聚二甲基硅烷（PDMS）和聚丙烯酸鹽（PA）等聚合物。對液體樣品，選擇合適的萃取柱、洗脫液和其他優(yōu)化條件后，可以一步完成萃取、富集、凈化3個步驟，然后應(yīng)用GC或HPLC進(jìn)行分析，可以實現(xiàn)許多農(nóng)藥殘留的全自動分析。這里介紹一種固相萃取-GC/MS測定方法。

1、儀器與試劑

HP6890GC/5973MS；DB-1701P彈性石英毛細(xì)柱（30m×0.25mm×0.25μm）；HP-5MS彈性石英毛細(xì)柱（30m×0.25mm×0.25μm，5%二苯基-95%二甲基硅氧烷聚合物）二氯甲烷（HPLC專用）；丙酮（HPLC專用）；正己烷（HPLC專用）；甲醇（HPLC專用）；HCl（AR）；NaCl（AR）；

農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)：用適宜的溶劑配制成濃度約1000mg/L的單標(biāo)儲備液，置棕色瓶中，4℃下密閉保存，臨用時取各種用丙酮稀釋，配制混合標(biāo)準(zhǔn)使用液。

2、色譜質(zhì)譜條件爐溫

程序升溫，起始溫度50℃（保持2分鐘），以20℃/min升至150℃，以3℃/min升至235℃，以30℃/min升至280℃（保持12分鐘）；進(jìn)樣口溫度：280℃；進(jìn)樣方式：脈沖不分流進(jìn)樣；脈沖：45psi，保持1min，進(jìn)樣量1μl；載氣：氦氣，恒流模式，1.2ml/min，線速度42cm/sec；溶劑延遲：6.0min；EI：70eV；接口溫度：280℃；

3、實驗方法

取石墨化碳/氨基復(fù)合型小柱，置SPE萃取裝置上，加入5ml甲醇潤濕活化小柱，加去離子水10ml沖洗，保持液面在固相以上，取水樣200ml，按5%加入NaCl，混勻，以3ml/分鐘速度通過活化過的石墨化碳/氨基復(fù)合型小柱，抽干，用10ml二氯甲烷洗脫，定容至20ml，工作曲線按同樣方式操作。

經(jīng)研究本法最低檢出濃度SCAN檢測模式在0.0003-0.003mg/L之間，SIM檢測模式在0.000133-0.00135mg/L之間。本法簡便、快速、定性定量準(zhǔn)確。

參考文獻(xiàn)

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[2] 李曉潔.丙酮對地下水中極性有機(jī)磷農(nóng)藥測定方法有效性的改進(jìn)[J].水資源保護(hù)，2015年4期.