CN104569251A - 一种微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法，1)微量农药类环境激素混合污染水样水质特征的确定及标准溶液的配制；2)农药类环境激素混合污染水样的预处理，包括过滤、SPE柱活化、环境激素提取、洗脱与浓缩；3)样品的测定及测定结果的质量控制。本发明提供的微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法，测定对象覆盖范围广，涉及种类多样化；能够同时测定水体中的多种微量农药类环境激素，节约测定成本，减少测定时间；测定结果的质量控制，保证测定结果准确可信。

Description

一种微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法

技术领域

本发明涉及一种不同环境激素同步检测方法。

背景技术

随着我国社会经济快速发展，水体污染物排放量逐年增加，近年来屡有报道我国水源受微量有机物污染，包括环境激素、药物等新型微量有机物。其中环境激素因其大部分在微量水平即会对生物产生内分泌干扰作用而极其受到关注。美国环保署从86000种商用品和化学品中筛选出67种危及人体和生物的环境激素，其中农药类环境激素占三分之二。农药类环境激素种类多，包括有机氯类、有机磷类、拟虫菊酯类、酰胺类、苯胺类、氨基酸甲脂类、含氮杂环类等。环境激素污染已不限于某一种类，而形成了以多种环境激素混合污染的污染类型。为此，水体不同类型环境激素污染高效快速监测方法亟待开发，对于后续保护流域和近海海洋生态环境、促进生产力的可持续发展等工作开展提供技术支撑。

目前，国内外已开展了大量有关20世纪广泛使用的有机氯类和有机磷类农药环境激素污染特征研究。然而，近年来使用量较大的拟虫菊酯类、酰胺类、苯胺类、氨基酸甲脂类、含氮杂环类等农药类环境激素调查研究相对缺乏，而且也难以对水体中的所有环境激素进行测定。归其原因是由于水源中农药环境激素处于微量甚至痕量水平而且环境激素种类繁多，已有的研究中通常均采用单种环境激素单个测定的方法，测定较为耗时耗力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种可有效节约测定成本及测定时间的微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法，包括以下步骤：

1)微量农药类环境激素混合污染水样水质特征的确定及标准溶液的配制；

2)农药类环境激素混合污染水样的预处理，包括过滤、SPE柱活化、环境激素提取、洗脱与浓缩；

3)样品的测定及测定结果的质量控制。

进一步的，所述步骤1)中，标准溶液采用国家标准物质配制，根据确定的水样水质特征选择七类农药类环境激素，包括有机氯类和有机磷类各1～10种、拟虫菊酯类3～12种、酰胺类、苯胺类、氨基酸甲脂类和含氮杂环类各1～6种，并在容量瓶中定容成混合标液，每种农药类环境激素的浓度分别为0.01～4.0mg/L。

所述步骤2)中的过滤，采用玻璃纤维滤膜或醋酸纤维滤膜抽滤。

优选的，所述玻璃纤维滤膜或醋酸纤维滤膜的孔径为0.45μm。

所述步骤2)中的SPE柱活化，具体方法为：

依次用5～12mL二氯甲烷、5～12mL甲醇、10～24mL超纯水滴加于SPE柱中央，保证滤料充分浸润；

优选的，依次用6mL二氯甲烷、6mL甲醇、12mL超纯水滴加于SPE柱中央。

所述步骤2)中的环境激素提取，具体方法为：

取400～1000mL过滤后的水样以3～7mL/min流速连续过活化后的SPE柱，之后用去离子水洗柱，再完全抽干水分；

优选方法为：取500mL过滤后的水样以5mL/min流速连续过活化后的SPE柱，之后用6mL去离子水洗柱，抽滤60min以完全抽干水分。

所述步骤2)中的洗脱，具体方法为：

用有机溶剂混合液滴速洗柱，收集洗脱液，其中，所述有机溶剂混合液为正己烷、二氯甲烷和丙酮按(1～2):(1～2):1的体积比的混合液，优选体积比为1：1：1；进一步优选采用20mL有机溶剂混合液滴速洗柱。

所述步骤2)中的浓缩，具体方法为：

将洗脱液经无水硫酸钠脱水后在35～45℃条件下氮吹浓缩，最后用丙酮定容至0.4～1mL。

所述步骤3)中，所述样品的测定方法为GC/MS分析，具体操作工艺如下：

每个水样平行测定3次，取平均值；

GC/MS分析柱型为DB-5弹性石英毛细柱，管柱规格优选采用30m×0.25mm×0.25μm；

炉温：50℃，保持2min；以10℃/min升至150℃，保持1min；以5℃/min升至250℃，保持1min；以5℃/min升至300℃，保持10min；

进样口温度：250℃；

进样量：1～1.5μL；

载气：氦气，恒流模式，1.0mL/min；

EI：70eV；

接口温度：280℃。

所述步骤3)中，所述测定结果的质量控制，具体方法如下：

应用GC-MS检测0.01～4.0mg/L浓度范围的不同种类农药类环境激素标准曲线，线性相关系数R2均应大于0.99，确定各目标污染物仪器及方法检测限，在此基础上进行回收率测定，即用超纯水400～1000mL，加入已知浓度的农药混标液，要求测定各物质回收率在50～150％之间，三个平行样品相对标准偏差在20％以内。

本发明的有益效果：

本发明提供的微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法，测定对象覆盖范围广，涉及种类多样化；能够同时测定水体中的多种微量农药类环境激素，节约测定成本，减少测定时间；测定结果的质量控制，保证测定结果准确可信，可为后续水环境保护研究工作提供技术支撑。通过图1的色谱质谱分离图可以看出，本发明检测方法，可以同时将多种痕量的农药清淅的分离并检测出其含量。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例中21种农药类环境激素气象色谱质谱分离图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施实例1：

标准溶液采用国家标准物质配制，有机溶剂为丙酮，选择21种农药类环境激素标准溶液储备液(浓度100mg/L)，包括有机氯类4种(2,4-滴、五氯酚、三氯杀螨醇、六氯苯)、有机磷类4种(甲基对硫磷、对硫磷、马拉硫磷、毒死蜱)、拟虫菊酯类6种(联苯菊酯、氯菊酯、氯氰菊、高效氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯)、酰胺类2种(甲草胺、乙草胺)、苯胺类2种(氟乐灵、二甲戊乐灵)、氨基酸甲脂类2种(甲奈威、呋喃丹)、含氮杂环类2种(莠去津)。各取0.4ml 21种农药类环境激素标准储备液于10mL容量瓶,用丙酮定容至10ml，由此配制成混合标液,每种农药类环境激素的浓度均为4.0mg/L。

为验证GC/MS色谱分离效果，取上述混合标液进行GC/MS分析，GC/MS分析柱型为DB-5弹性石英毛细柱(30m×0.25mm×0.25μm),炉温：50℃，保持2min，以10℃/min升至150℃，保持1min；以5℃/min升至250℃，保持1min；以5℃/min升至300℃，保持10min。进样口温度：250℃；进样量1μL；载气：氦气，恒流模式，1.0mL/min；EI：70eV；接口温度：280℃。目标污染物混合标液分离色谱图见图1，目标农药类环境激素的GC/MS检测参数见表1，各个目标污染物分离效果较好，满足分析要求。

表1 21种目标农药类环境激素的GC/MS检测参数

实施实例2：

标准溶液采用国家标准物质配制，有机溶剂为丙酮，选择21种农药类环境激素标准溶液储备液(浓度100mg/L)，包括有机氯类4种(2,4-滴、五氯酚、三氯杀螨醇、六氯苯)、有机磷类4种(甲基对硫磷、对硫磷、马拉硫磷、毒死蜱)、拟虫菊酯类6种(联苯菊酯、氯菊酯、氯氰菊、高效氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯)、酰胺类2种(甲草胺、乙草胺)、苯胺类2种(氟乐灵、二甲戊乐灵)、氨基酸甲脂类2种(甲奈威、呋喃丹)、含氮杂环类2种(莠去津)。各取0.4ml 21种农药类环境激素标准储备液于10mL容量瓶,用丙酮定容至10ml，由此配制成混合标液,每种农药类环境激素的浓度均为4.0mg/L。

为获得21种农药类环境激素标准曲线，将上述形成的混合标液用丙酮稀释成系列不同浓度标准混合标液(0.01～4.0mg L^-1)，应用GC-MS检测0.01～4.0mg L^-1浓度范围的21种农药类环境激素标准曲线，GC/MS分析柱型为DB-5弹性石英毛细柱(30m×0.25mm×0.25μm),炉温：50℃，保持2min，以10℃/min升至150℃，保持1min；以5℃/min升至250℃，保持1min；以5℃/min升至300℃，保持10min。进样口温度：250℃；进样量1.0μL；载气：氦气，恒流模式，1.0mL/min；EI：70eV；接口温度：280℃。检测线性情况见表2，线性相关系数R₂均大于0.997，满足线性要求，各目标污染物仪器检测限为10μg L^-1。

表2 21种农药类环境激素GC/MS检测线性范围、回收率与精密度

实施实例3：

标准溶液采用国家标准物质配制，有机溶剂为丙酮，选择21种农药类环境激素标准溶液储备液(浓度100mg/L)，包括有机氯类4种(2,4-滴、五氯酚、三氯杀螨醇、六氯苯)、有机磷类4种(甲基对硫磷、对硫磷、马拉硫磷、毒死蜱)、拟虫菊酯类6种(联苯菊酯、氯菊酯、氯氰菊、高效氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯)、酰胺类2种(甲草胺、乙草胺)、苯胺类2种(氟乐灵、二甲戊乐灵)、氨基酸甲脂类2种(甲奈威、呋喃丹)、含氮杂环类2种(莠去津)。各取0.4ml 21种农药类环境激素标准储备液于10mL容量瓶,用丙酮定容至10ml，由此配制成混合标液,每种农药类环境激素的浓度均为4.0mg/L。

模拟水环境多种微量农药类环境激素混合污染水样，将上述标液用超纯水稀释10000倍，每种农药类环境激素浓度为0.4μg L^-1。取1500ml水样经由0.45μm玻璃或醋酸纤维滤膜抽滤，水样平行测定3次，各取500mL过滤后的水样进行后续SPE处理。SPE柱活化时先后用6mL二氯甲烷、6mL甲醇、12mL超纯水滴加于SPE柱中央，保证滤料充分浸润；取500mL过滤后的水样以5mL/min流速连续过活化后的SPE柱，之后用6mL去离子水洗柱，抽滤60min以完全抽干水分；之后20mL有机溶剂混合液[正己烷：二氯甲烷：丙酮＝1:1:1(v:v:v)]滴速洗柱，收集洗脱液；洗脱液经无水硫酸钠脱水后在35-45℃条件下氮吹浓缩，最后用丙酮定容至0.4-1mL。

处理样品的测定方法为GC/MS分析，平行测定3次，取平均值；GC/MS分析柱型为DB-5弹性石英毛细柱(30m×0.25mm×0.25μm),炉温：50℃，保持2min，以10℃/min升至150℃，保持1min；以5℃/min升至250℃，保持1min；以5℃/min升至300℃，保持10min。进样口温度：250℃；进样量1μL；载气：氦气，恒流模式，1.0mL/min；EI：70eV；接口温度：280℃。

回收率实验结果见表2，各物质回收率在60.6～128.3％之间，三个平行样品相对标准偏差在0.8-13.6％范围，方法检测限为10ng L^-1，满足水体微量农药类环境激素检测要求。

表2 21种农药类环境激素GC/MS检测线性范围、回收率与精密度

实施实例4：

与实验案例3同理模拟水环境多种微量农药类环境激素混合污染水样，每种农药类环境激素浓度为0.4μg L^-1。取1200ml水样经由0.45μm玻璃或醋酸纤维滤膜抽滤，水样平行测定3次，各取400mL过滤后的水样进行后续SPE处理。SPE柱活化时先后用5mL二氯甲烷、12mL甲醇、5mL超纯水滴加于SPE柱中央，保证滤料充分浸润；取400mL过滤后的水样以3mL/min流速连续过活化后的SPE柱，之后用6mL去离子水洗柱，抽滤60min以完全抽干水分；之后20mL有机溶剂混合液[正己烷：二氯甲烷：丙酮＝2:1:1(v:v:v)]滴速洗柱，收集洗脱液；洗脱液经无水硫酸钠脱水后在35-45℃条件下氮吹浓缩，最后用丙酮定容至0.4-1mL。

处理样品的测定方法为GC/MS分析，每个水样平行测定3次，取平均值；GC/MS分析柱型为DB-5弹性石英毛细柱(30m×0.25mm×0.25μm),炉温：50℃，保持2min，以10℃/min升至150℃，保持1min；以5℃/min升至250℃，保持1min；以5℃/min升至300℃，保持10min。进样口温度：250℃；进样量1.5μL；载气：氦气，恒流模式，1.0mL/min；EI：70eV；接口温度：280℃。

实验结果表明各物质回收率在56.9～120.8％之间，三个平行样品相对标准偏差在1.1-15.7％范围，满足分析要求。

实施实例5：

与实验案例3同理模拟水环境多种微量农药类环境激素混合污染水样，每种农药类环境激素浓度为0.4μg L^-1。取3000ml水样经由0.45μm玻璃或醋酸纤维滤膜抽滤，水样平行测定3次，各取1000mL过滤后的水样进行后续SPE处理。SPE柱活化时先后用5mL二氯甲烷、5mL甲醇、12mL超纯水滴加于SPE柱中央，保证滤料充分浸润；取1000mL过滤后的水样以7mL/min流速连续过活化后的SPE柱，之后用6mL去离子水洗柱，抽滤60min以完全抽干水分；之后20mL有机溶剂混合液[正己烷：二氯甲烷：丙酮＝1:2:1(v:v:v)]滴速洗柱，收集洗脱液；洗脱液经无水硫酸钠脱水后在35-45℃条件下氮吹浓缩，最后用丙酮定容至0.4-1mL。

处理样品的测定方法为GC/MS分析，每个水样平行测定3次，取平均值；GC/MS分析柱型为DB-5弹性石英毛细柱(30m×0.25mm×0.25μm),炉温：50℃，保持2min，以10℃/min升至150℃，保持1min；以5℃/min升至250℃，保持1min；以5℃/min升至300℃，保持10min。进样口温度：250℃；进样量1μL；载气：氦气，恒流模式，1.0mL/min；EI：70eV；接口温度：280℃。

实验结果表明各物质回收率在52.5～108.7％之间，三个平行样品相对标准偏差在2.9-16.9％范围，满足分析要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)微量农药类环境激素混合污染水样水质特征的确定及标准溶液的配制；

2)多种农药类环境激素混合污染水样的预处理，包括过滤、SPE柱活化、环境激素提取、洗脱与浓缩；

3)多种农药类环境激素GC/MS同步测定；

4)样品的测定及测定结果的质量控制。

2.根据权利要求1所述的微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法，其特征在于：所述步骤1)中，标准溶液采用国家标准物质配制，根据确定的水样水质特征选择七大类农药类环境激素，包括有机氯类和有机磷类各1～10种、拟虫菊酯类3～12种、酰胺类、苯胺类、氨基酸甲脂类和含氮杂环类各1～6种，并在容量瓶中定容成混合标液，每种农药类环境激素的浓度分别为0.01～4.0mg/L。

3.根据权利要求1所述的微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法，其特征在于：所述步骤2)中的过滤，采用玻璃纤维滤膜或醋酸纤维滤膜抽滤。

4.根据权利要求3所述的微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法，其特征在于：所述玻璃纤维滤膜或醋酸纤维滤膜的孔径为0.45μm。

5.根据权利要求1所述的微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法，其特征在于：所述步骤2)中的SPE柱活化，具体方法为：

依次用5～12mL二氯甲烷、5～12mL甲醇、10～24mL超纯水滴加于SPE柱中央，保证滤料充分浸润；

优选的，依次用6mL二氯甲烷、6mL甲醇、12mL超纯水滴加于SPE柱中央。

6.根据权利要求1所述的微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法，其特征在于：所述步骤2)中的环境激素提取，具体方法为：

取400～1000mL过滤后的水样以3～7mL/min流速连续过活化后的SPE柱，之后用去离子水洗柱，再完全抽干水分；

优选方法为：取500mL过滤后的水样以5mL/min流速连续过活化后的SPE柱，之后用6mL去离子水洗柱，抽滤60min以完全抽干水分。

7.根据权利要求1所述的微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法，其特征在于：所述步骤2)中的洗脱，具体方法为：

用有机溶剂混合液滴速洗柱，收集洗脱液，其中，所述有机溶剂混合液为正己烷、二氯甲烷和丙酮按(1～2):(1～2):1的体积比的混合液，优选体积比为1：1：1；进一步优选采用20mL有机溶剂混合液滴速洗柱。

8.根据权利要求1所述的微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法，其特征在于：所述步骤2)中的浓缩，具体方法为：

将洗脱液经无水硫酸钠脱水后在35～45℃条件下氮吹浓缩，最后用丙酮定容至0.4～1mL。

9.根据权利要求1所述的微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述样品的测定方法为GC/MS分析，具体操作工艺如下：

每个水样平行测定3次，取平均值；

GC/MS分析柱型为DB-5弹性石英毛细柱，管柱规格优选采用30m×0.25mm×0.25μm；

炉温：50℃，保持2min；以10℃/min升至150℃，保持1min；以5℃/min升至250℃，保持1min；以5℃/min升至300℃，保持10min；

进样口温度：250℃；

进样量：1～1.5μL；

载气：氦气，恒流模式，1.0mL/min；

EI：70eV；

接口温度：280℃。

10.根据权利要求1所述的微量农药类环境激素混合污染水样同步检测方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述测定结果的质量控制，具体方法如下：

应用GC-MS检测0.01～4.0mg/L浓度范围的不同种类农药类环境激素标准曲线，线性相关系数R2均应大于0.99，确定各目标污染物仪器及方法检测限，在此基础上进行回收率测定，即用超纯水400～1000mL，加入已知浓度的农药混标液，要求测定各物质回收率在50～150％之间，三个平行样品相对标准偏差在20％以内。