CN103439436A - 气相色谱法检测土壤中8种有机磷农药残留量 - Google Patents

Abstract

本发明建立一种检测不同质地土壤（壤土、粘土、砂土）中8种有机磷农药残留量的气相色谱方法，实现对土壤中的乙酰甲胺磷、氧化乐果、乐果、甲拌磷、马拉硫磷、杀螟硫磷、水胺硫磷、三唑磷农药残留的定性定量检测。该方法的特征在于用二氯甲烷—丙酮（V:V=1:1）混合溶剂作为提取剂，提取液经浓缩、定容、过滤后，直接在气相色谱仪上痕量分析。本发明的优点在于：一是色谱柱对目标物分离效果好，检测结果准确度高，重现性好，方法灵敏度达到了残留农药的检测要求；二是较GB/T14552-2003（水、土中有机磷农药测定的气相色谱法）国标的方法更为简便，简化了土样前处理步骤，缩短了检测时间，节约了成本。

Description

气相色谱法检测土壤中8种有机磷农药残留量

技术领域

本发明建立一种检测不同质地土壤（粘土、壤土、砂土）中乙酰甲胺磷、氧化乐果、乐果、甲拌磷、马拉硫磷、杀螟硫磷、水胺硫磷、三唑磷8种有机磷农药残留量的气相色谱方法，属于农药残留检测技术领域。

背景技术

我国是发展中的农业大国、人口大国，也是农药生产和使用大国。近年来我国农药总施用量达140余万t（成药），单位播种面积使用量近15kg/hm²，是发达国家和世界平均水平的2倍。在全国，每年施用农药用于防治病虫草害面积约3.8亿hm²·次，其中95% 以上使用的是化学农药，生物农药所占比例不到5%。在化学农药中，有机磷杀虫剂占所有使用农药的70%以上。

有机磷农药作为一类高效、广谱的杀虫剂，正被广泛用于农作物虫害防治领域，但在此过程中所产生的一个不容忽视的问题是土壤生态环境问题，因这些农药无论以何种方式施用，均会在土壤中残留。

残留在土壤中的农药除了对土壤生物存在巨大危害，也可通过如下途径进入各类生物体内：土壤—陆生植物—食草动物；土壤—土壤中无脊椎动物一脊椎动物—食肉动物；土壤—水中浮游生物—鱼和水生生物—食鱼动物，最终通过食物链危害人体健康。因此有必要对土壤中有机磷农药的残留实行检测、监控，及时了解土壤污染状况、污染程度，以便采取必要的措施对土壤进行保护和人工修复。

本发明旨在建立一种快速、准确、灵敏的方法，对土壤中乙酰甲胺磷、氧化乐果、乐果、甲拌磷、马拉硫磷、杀螟硫磷、水胺硫磷、三唑磷8种有机磷农药残留进行检测。

发明内容

本发明有如下二方面内容：

1、土壤样品前处理

2、气相色谱仪检测

本发明所采用的技术，包括以下内容：

（1）土壤样品的制备

将新鲜土样自然风干，去除样品中的石沙、植物残体等杂物，将风干样品研磨过60目筛。

（2）仪器与试剂

①仪器 Agilent 6890气相色谱仪、配有火焰光度检测器（FPD），DB-608（30m×0.32mm×0.5μm）作为定量检测色谱柱，HP-5（30m×0.32mm×0.25μm）作为定性确认色谱柱，电子天平，水浴恒温振荡机，美国N-EVAP24水浴氮吹仪。

②试剂  二氯甲烷：分析纯；丙酮：分析纯（提取剂），色谱纯（定容剂）；氯化钠：分析纯，140℃烘烤4h。

③农药标准样品  乙酰甲胺磷、氧化乐果、乐果、甲拌磷、马拉硫磷、杀螟硫磷、水胺硫磷、三唑磷标准溶液购自农业部环境保护科研监测所，质量浓度为100μg/ml。用丙酮配制成10μg/ml浓度的混合储备液，临用时选用没有本底干扰的土样提取液配制校准标准溶液，以消除基质增强效应的影响（乙酰甲胺磷、氧化乐果、乐果、甲拌磷基质增强效应非常明显）。

（3）土壤样品前处理

①提取  用电子天平准确称取15.0g土样于250 ml具塞三角烧瓶中，加入15ml蒸馏水和50ml二氯甲烷—丙酮（V:V=1:1）混合溶剂，在水浴（25±1）℃振荡器上以200r/min振荡30min后，用脱脂棉过滤，滤液收集于装有7g-10g氯化钠的100 ml具塞量筒中，剧烈振荡1min，在室温下静置30min，使有机相和水相分层；

②净化  从100 ml具塞量筒中吸取l0.0 ml有机相溶液于15 ml刻度试管中，将试管放入水浴锅中加热，水浴温度控制在40℃，试管内缓缓通入氮气或空气流，待样品溶剂挥发浓缩至体积小于5.0 ml时，用丙酮定容至5.0 ml，充分摇匀，用0.2μm滤膜过滤后，供气相色谱仪检测。

（4）气相色谱仪检测

①色谱参数设定（用DB-608色谱柱与HP-5色谱柱所设定的参数相同）  载气：高纯氮气（纯度99.999%）；检测器的燃气与助燃气H₂150 ml/min、空气110ml/min；进样模式：恒流，流量为1.8 ml/min；进样口温度：235℃；检测器温度：270℃；柱升温程序：初始温度90℃，保持1min，以35℃/min上升至210℃，以20℃/min上升至250℃，以25℃/min上升至270℃，保持6min；进样方式：不分流；进样量1μl。

②定性和定量方法  以乙酰甲胺磷、氧化乐果、乐果、甲拌磷、马拉硫磷、杀螟硫磷、水胺硫磷、三唑磷校准标准溶液色谱峰的保留时间来定性，以样品峰面积与校准标准溶液峰面积比较来定量，对于阳性样品采用HP-5色谱柱确认。

（5）方法验证（见表1）

①线性和范围  分别配制浓度为0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 mg/kg的乙酰甲胺磷、氧化乐果、乐果、甲拌磷、马拉硫磷、杀螟硫磷、水胺硫磷、三唑磷系列混合标准溶液，按上述色谱条件下依次进样，以目标农药的色谱峰面积Y对相应的标准溶液浓度 X (mg/kg)绘制标准曲线，相关系数均在0.9988以上。 

②准确度、精密度  以添加回收率来衡量方法的准确度，以变异系数（CV）来表示方法的精密度。在本底不含有机磷农药的土样中添加8种有机磷农药的混合标准溶液，添加浓度为0.05、0.1、1.0、5.0 mg/kg，同时设置6个重复，再按前述的样品处理方法及色谱条件进行添加回收率试验，在4个添加水平上，有机磷农药的平均回收率为72.6%-106.1%，变异系数在8.5%以下。

③最小检出限  体现了方法的灵敏度。用乙酰甲胺磷、氧化乐果、乐果、甲拌磷、马拉硫磷、杀螟硫磷、水胺硫磷、三唑磷混合标准溶液逐级稀释添加，按上述方法检测，以3倍噪声强度的信号计算，测得最低检出浓度为0.005-0.02mg/kg。

表1   检测方法的检出限、准确度和精密度

本发明利用相似相溶原理，使用二氯甲烷—丙酮（V:V=1:1）混合溶剂一次性提取，提取液经浓缩、定容、过滤后，直接在气相色谱仪上痕量分析。该方法的优点在于：一是色谱柱对目标物分离效果好，检测结果准确度高，重现性好，方法灵敏度达到了残留农药的检测要求；二是较GB/T 14552-2003（水、土中有机磷农药测定的气相色谱法）国标的方法更为简便，简化了土样前处理步骤，缩短了检测时间，节约了成本。

具体实施方式

方式1：粘土中8种有机磷农药残留量的检测

（1）粘土土样前处理

①提取  用电子天平准确称取15.0g土样于250 ml具塞三角烧瓶中，加入15ml蒸馏水和50ml二氯甲烷—丙酮（V:V=1:1）混合溶剂，在水浴（25±1）℃振荡器上以200r/min振荡30min后，用脱脂棉过滤，滤液收集于装有7g-10g氯化钠的100 ml具塞量筒中，剧烈振荡1min，在室温下静置30min，使有机相和水相分层；

②净化  从100 ml具塞量筒中吸取l0.0 ml有机相溶液于15 ml刻度试管中，将试管放入水浴锅中加热，水浴温度控制在40℃，试管内缓缓通入氮气或空气流，待样品溶剂挥发浓缩至体积小于5.0 ml时，用丙酮定容至5.0 ml，充分摇匀，用0.2μm滤膜过滤后，供气相色谱仪检测。

（2）气相色谱仪检测

①色谱参数设定（用DB-608色谱柱与HP-5色谱柱所设定的参数相同）  载气：高纯氮气（纯度99.999%）；检测器的燃气与助燃气H₂150 ml/min、空气110ml/min；进样模式：恒流，流量为1.8 ml/min；进样口温度：235℃；检测器温度：270℃；柱升温程序：初始温度90℃，保持1min，以35℃/min上升至210℃，以20℃/min上升至250℃，以25℃/min上升至270℃，保持6min；进样方式：不分流；进样量1μl。

②定性和定量方法  以乙酰甲胺磷、氧化乐果、乐果、甲拌磷、马拉硫磷、杀螟硫磷、水胺硫磷、三唑磷校准标准溶液色谱峰的保留时间来定性，以样品峰面积与校准标准溶液峰面积比较来定量，对于阳性样品采用HP-5色谱柱确认。

（3）方法的准确度和精密度

在本底不含有机磷农药的粘土土样中，添加8种有机磷农药的混合标准溶液，进行添加回收率实验。添加浓度为0.05 mg/kg、0.1 mg/kg、1.0mg/kg、5.0mg/kg 4个水平，各处理重复6次。结果：有机磷农药的平均回收率为72.6%-105.1%（见表2），变异系数为2.1%-8.2%，完全符合土壤中农药残留检测的要求。

表2  粘土中8种有机磷农药不同浓度的添加回收率和变异系数

                                                               单位（%）

方式2：壤土中8种有机磷农药残留量的检测

（1）壤土土样前处理

与方式1相同。

（2）气相色谱仪检测

与方式1相同。

（3）方法的准确度和精密度

在本底不含有机磷农药的壤土土样中，添加8种有机磷农药的混合标准溶液，进行添加回收率实验。添加浓度为0.05 mg/kg、0.1 mg/kg、1.0mg/kg、5.0mg/kg 4个水平，各处理重复6次。结果：有机磷农药的平均回收率为74.7%-104.8%（见表3），变异系数在2.0%-7.6%，完全符合土壤中农药残留检测的要求。

表3  壤土中8种有机磷农药不同浓度的添加回收率和变异系数

                                                               单位（%）

方式3：砂土中8种有机磷农药残留量的检测

（1）砂土土样前处理

与方式1相同。

（2）气相色谱仪检测

与方式1相同。

（3）方法的准确度和精密度

在本底不含有机磷农药的砂土土样中，添加8种有机磷农药的混合标准溶液，进行添加回收率实验。添加浓度为0.05 mg/kg、0.1 mg/kg、1.0mg/kg、5.0mg/kg 4个水平，各处理重复6次。结果：有机磷农药的平均回收率为80.1%-106.1%（见表4），变异系数在1.9%-6.2%，完全符合土壤中农药残留检测的要求。

表4  砂土中8种有机磷农药不同浓度的添加回收率和变异系数

                                                               单位（%）

Claims (5)

1.一种检测不同质地土壤（壤土、粘土、砂土）中乙酰甲胺磷、氧化乐果、乐果、甲拌磷、马拉硫磷、杀螟硫磷、水胺硫磷、三唑磷8种有机磷农药残留量的气相色谱方法，其特征在于包括下述步骤：

①提取  用电子天平准确称取15.0g土样于250 ml具塞三角烧瓶中，加入15ml蒸馏水和50ml二氯甲烷—丙酮（V:V=1:1）混合溶剂，在水浴（25±1）℃振荡器上以200r/min振荡30min后，用脱脂棉过滤，滤液收集于装有7g-10g氯化钠的100 ml具塞量筒中，剧烈振荡1min，在室温下静置30min，使有机相和水相分层；

②净化  从100 ml具塞量筒中吸取l0.0 ml有机相溶液于15 ml刻度试管中，将试管放入水浴锅中加热，水浴温度控制在40℃，试管内缓缓通入氮气或空气流，待样品溶剂挥发浓缩至体积小于5.0 ml时，用丙酮定容至5.0 ml，充分摇匀，用0.2μm滤膜过滤后，供气相色谱仪检测；

③色谱参数设定（用DB-608色谱柱与HP-5色谱柱所设定的参数相同）  载气：高纯氮气（纯度99.999%）；检测器的燃气与助燃气H₂150 ml/min、空气110ml/min；进样模式：恒流，流量为1.8 ml/min；进样口温度：235℃；检测器温度：270℃；柱升温程序：初始温度90℃，保持1min，以35℃/min上升至210℃，以20℃/min上升至250℃，以25℃/min上升至270℃，保持6min；进样方式：不分流；进样量1μl；

④定性和定量方法  以乙酰甲胺磷、氧化乐果、乐果、甲拌磷、马拉硫磷、杀螟硫磷、水胺硫磷、三唑磷校准标准溶液色谱峰的保留时间来定性，以样品峰面积与校准标准溶液峰面积比较来定量，对于阳性样品采用HP-5色谱柱确认。

2.根据权利要求1所述的一种检测土壤中8种有机磷农药残留量的气相色谱方法，其特征在于用二氯甲烷—丙酮（V:V=1:1）混合溶剂作为提取剂，提取液经浓缩、定容、过滤后，直接在气相色谱仪上痕量分析。

3.根据权利要求1所述的一种检测土壤中8种有机磷农药残留量的气相色谱方法，其特征在于用没有本底干扰的土样提取液配制校准标准溶液。

4.根据权利要求1所述的一种检测土壤中8种有机磷农药残留量的气相色谱方法，其特征在于用Agilent 6890气相色谱仪（配有火焰光度检测器）检测。

5.根据权利要求1所述的一种检测土壤中8种有机磷农药残留量的气相色谱方法，其特征在于用DB-608（30m×0.32mm×0.5μm）色谱柱检测，用校准标准溶液色谱峰的保留时间定性，用外标法（以峰面积计）定量，对于阳性样品采用HP-5（30m×0.32mm×0.25μm）色谱柱确认。