CN103472175A

CN103472175A - 气相色谱法检测土壤中高毒有机磷农药残留量

Info

Publication number: CN103472175A
Application number: CN2013104241568A
Authority: CN
Inventors: 邬金飞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2013-12-25

Abstract

本发明建立一种检测不同质地土壤（壤土、粘土、砂土）中五种高毒有机磷农药残留量的气相色谱方法，实现对土壤中的甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺农药残留的定性定量检测。该方法的特征在于以乙腈为提取剂，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，简化了土样的前处理过程，缩短了检测时间，节约了成本。

Description

气相色谱法检测土壤中高毒有机磷农药残留量

技术领域

本发明建立一种检测不同质地土壤（壤土、粘土、砂土）中高毒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

自2007年1月1日起，我国全面禁止在国内销售和使用甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺五种高毒有机磷农药，这些农药不但对哺乳类动物毒性高，对蜂、鸟、蚕等环境生物基本是高毒或剧毒，而且对蜘蛛等农业有益生物也具较高的毒性。

按规定这五种高毒农药应该已经退出市场，但由于这些农药价格便宜、杀虫效果好，因此目前仍有不少生产者在违规使用。在各省、市每年的农产品质量安全例行监测中，以甲胺磷、甲基对硫磷为主的高毒有机磷农药检出率仍居高不下。

研究表明，田间喷洒的农药，有80%-90%通过各种途径进入了土壤，土壤是农药在环境中的“贮藏库”与“集散地”。土壤中残留的农药影响土壤中生物的活动；被作物吸收，造成农产品污染；随灌溉水、地表水径流和雨水冲刷污染水体，严重影响到农业土壤生态安全和水环境安全。因此有必要对土壤中高毒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，对土壤中甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺五种高毒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-1701（30m×0.32mm×0.25μm）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试剂乙腈：分析纯；丙酮：色谱纯；氯化钠：分析纯，140℃烘烤4h。

③农药标准样品甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺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（甲胺磷、久效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乙腈，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，使乙腈和水相分层；

②净化从100 ml具塞量筒中吸取l0.0 ml乙腈溶液于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65℃-70℃，试管内缓缓通入氮气或空气流，待样品溶剂挥发、浓缩至近干（余留2-3滴）时，用丙酮定容，定容至5.0ml，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-1701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定性和定量方法以甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺标准溶液色谱峰的保留时间来定性，以样品峰面积与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的甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺系列混合标准溶液，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，相关系数均达到0.999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五种高毒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72.8%-105.2%，变异系数在7.5%以下。

③最小检出限体现了方法的灵敏度。用甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺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0.005-0.01mg/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，使用乙腈一次性提取，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，简化了土样的前处理过程，缩短了检测时间，节约了成本。

具体实施方式

方式1：粘土中五种高毒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乙腈，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氯化钠的100 ml具塞量筒中，剧烈振荡1min，在室温下静置30min，使乙腈和水相分层；

②净化从100 ml具塞量筒中吸取l0.0 ml乙腈溶液于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65℃，试管内缓缓通入氮气或空气流，待样品溶剂挥发、浓缩至近干（余留2-3滴）时，用丙酮定容，定容至5.0ml，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

（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，添加五种高毒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72.8%-105.2%（见表2），变异系数为2.5%-7.2%，完全符合土壤中农药残留检测的要求。

表2 粘土中五种有机磷农药不同浓度的添加回收率

方式2：壤土中五种高毒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，添加五种高毒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75.3%-104.6%（见表3），变异系数在2.7%-6.8%，完全符合土壤中农药残留检测的要求。

表3 壤土中五种有机磷农药不同浓度的添加回收率

方式3：砂土中五种高毒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，添加五种高毒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80.8%-105.0%（见表4），变异系数在2.2%-6.3%，完全符合土壤中农药残留检测的要求。

表4 砂土中五种有机磷农药不同浓度的添加回收率

Claims

1.一种检测不同质地土壤（壤土、粘土、砂土）中五种高毒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：

②净化从100 ml具塞量筒中吸取l0.0 ml乙腈溶液于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65℃-70℃，试管内缓缓通入氮气或空气流，待样品溶剂挥发、浓缩至近干（余留2-3滴）时，用丙酮定容，定容至5.0ml，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-1701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定性和定量方法以甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺标准溶液色谱峰的保留时间来定性，以样品峰面积与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五种高毒有机磷农药残留量的气相色谱方法，其特征在于用乙腈提取，提取液经浓缩、定容、过滤后，直接在气相色谱仪上痕量分析。

3.根据权利要求1所述的一种检测土壤中五种高毒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五种高毒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五种高毒有机磷农药残留量的气相色谱方法，其特征在于用DB-1701（30m×0.32mm×0.25μm）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。