GC-NPD氣相色譜法測定生活飲用水中5種有機磷農藥

宋 媛， 宋建楠， 李英彬

(天津市港源水質監測有限公司，天津300280)

在現代農業生產中，農藥被廣泛應用在農作物上防止蟲害[1]。20世紀80年代以后，有機氯農藥由于在農作物中高殘留的缺點，被很多國家禁止生產和使用，其后有機磷農藥作為最重要的一類殺蟲劑，使用量大幅度上升[2]。據統計我國每年的農藥使用量在60×104t左右[3]，大量噴灑農藥會導致土壤及地表水的農藥含量增加，危害飲水安全與生態環境[4]。農藥在生活飲用水中的濃度通常很低，《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)規定單種農藥含量不得高于2～8 μg/L[5]。除了改善水樣前處理方法外，還需要高精度的方法來檢測生活飲用水中的農藥[6]，目前常用的農殘分析技術有液相色譜(LC)、液相色譜-串聯質譜(LC-MS)、氣相色譜(GC)和氣相色譜-質譜法(GC-MS)[7-9]。氮磷檢測器(NPD)與火焰熒光檢測器(FPD)均用于檢測氮磷類物質，筆者采用與氣相色譜法一般使用的FPD不同的NPD進行分析試驗，比較了二者在測定有機磷農藥方面的靈敏度與穩定性。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

氣相色譜儀7890A，帶NPD檢測器；YGC氮吹濃縮儀；Merck MiLipore Synergy UV超純水機；Agilent DB-1701石英毛細管柱，30 m×0.32 mm×0.25 μm。

甲醇、二氯甲烷，均為色譜純；無水硫酸鈉、氯化鈉、鹽酸，均為優級純；敵敵畏、樂果、甲基對硫磷、對硫磷、馬拉硫磷，100 μg/mL。

1.2 實驗方法

參照《生活飲用水標準檢驗方法 農藥指標》(GB/T 5750.9—2006)中 4.2毛細管柱氣相色譜法[10]，進行部分改動。

1.2.1 樣品前處理

將待處理水樣裝于1000 mL的樣品瓶中，放于冰箱內。對樣品進行萃取，即取250 mL水樣于500 mL分液漏斗中，用50 mL二氯甲烷分2次萃取，合并萃取液。在小漏斗中塞入脫脂棉，其上鋪上一層無水硫酸鈉粉末，使萃取液通過小漏斗，用50 mL具塞比色管收集，用YGC-12D型氮吹儀濃縮至1 mL，供測定用。

1.2.2 標準曲線溶液配置

分別取1 mL 5種有機磷農藥標準品，用丙酮定容至10 mL，配置成10 mg/L的混合標準儲備溶液。再從混合標準儲備溶液中移取1 mL，用丙酮定容至10 mL，配置成1 mg/L的標準使用溶液。按比例稀釋標準使用溶液，最終得到濃度分別為0.02，0.05，0.10，0.20，0.50和1.00 mg/L的混合標準溶液系列。

1.2.3 色譜分析條件

色譜柱：DB-1701石英毛細管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm)；氣體流速：氫氣3.0 mL/min，空氣60 mL/min，氮氣60.0 mL/min，尾吹10 mL/min；柱流量：4 mL/min，不分流模式；檢測器溫度：330 ℃；進樣口溫度：250 ℃；柱箱溫度：起始溫度為120 ℃，保持1 min，以20 ℃/min的速率升溫到190 ℃并保持13 min。

2 結果與分析

2.1 儀器與試劑

按照設定的色譜條件檢測濃度為1.00 μg/L的5種有機磷混合標準溶液，結果顯示各物質分離度良好，色譜峰明顯，如圖1所示。

圖1 5種有機磷農藥色譜

從圖1可知，5種有機磷農藥在進樣后14 min內完成檢測，分離度良好，各組分保留時間為：敵敵畏，3.222 min；樂果，8.739 min；甲基對硫磷，10.616 min；馬拉硫磷，11.711 min；對硫磷，12.945 min。

2.2 方法學驗證

配置標準溶液曲線并進樣分析，以峰面積與濃度做標準曲線，計算回歸方程與相關系數。以最低濃度點平行測定7次后按照式(1)計算方法檢出限，方法定量下限按照檢出限的4倍進行計算，結果如表1所示。

(1)

表1 5種有機磷農藥的標準曲線、相關系數、檢出限和定量下限

與采用FPD氣相色譜法和氣相色譜質譜法結果的對比表明，NPD氣相色譜法標準曲線的相關系數可以達到99.9%以上，與王麗娜等[11]的FPD氣相色譜法標準曲線相關系數在同一水平，高于熊大偉等[12]的氣相色譜質譜法實驗結果(99%)。3種方法的檢出限均低于0.10 mg/L，從大到小為氣相色譜質譜法>NPD氣相色譜法>FPD氣相色譜法。

2.3 精密度與準確度

在線性范圍內，以二級水為空白基體，測定濃度分別為0.05和1.00 mg/L 的樣品，每個濃度獨立進行7次測定，考察方法的準確度。同樣以這2個濃度樣品獨立進行 7 次測定，以回收率作為精密度參考依據，結果如表2所示。

表2 5種有機磷農藥準確度與精密度

由表2可知，5種有機磷農藥的加標回收率在77.2%～92.8%，相對標準偏差在0.68%～4.90%。該方法在此濃度范圍內有良好的精密度和準確度，可以用于農藥殘留分析。鄭三燕等[13]通過實驗比較了GC-NPD、GC-FPD、GC-MS對毒鼠強的檢測精密度與靈敏性，其結果顯示三者的精密度與靈敏度都達到了國標要求，但相較于火焰光度檢測器與氮磷檢測器，質譜檢測器具有更高的靈敏度。對于缺少質譜檢測器的實驗室，也可采用其余2種檢測器測定水中農藥殘留。

3 結論

建立了以GC-NPD氣相色譜的方法測定生活飲用水中的5種有機磷農藥，色譜分離度良好，操作簡單便捷。相較于FPD檢測方法，NPD檢測器具有更高的靈敏度，該方法更適用于潔凈環境水體中痕量有機磷農藥殘留的分析測定。