氣相色譜法測定農產品中有機磷類農藥殘留實驗中出現問題的分析與研究

李 峰，隋香菊

(大荔縣農產品質量安全檢驗檢測中心，陜西 渭南 715100)

1 引言

1.1 我國有機磷類農藥的發展現狀 我國是農業大國，農產品種植面積廣、種類多、數量大，對農藥的需求不言而喻，而有機磷農藥作為一種高效、廣譜的殺蟲劑，在傳統高毒有機磷殺蟲劑被限制使用的情況下，一段時間仍然作為一大類農藥品種被廣泛地運用于農業生產應用領域。近年來，隨著人民群眾對農產品質量安全的重視程度逐漸加深，國家對農藥的安全管理也越來越嚴格，新修訂的《中華人民共和國農產品質量安全法》，已于2023年1月1日正式實施，其中對農業投入品的限制使用作出了明確規定。目前來說，已先后有甲胺磷、對硫磷、氧樂果、乙酰甲胺磷等24種有機磷類農藥已在蔬菜、瓜果等領域禁止使用(包括在部分范圍內禁止使用的農藥和過渡期至2024年9月1日的甲拌磷、甲基異柳磷、水胺硫磷和滅線磷)。

1.2 氣相色譜法的重要價值 在此情況下，如何開展快速、科學、可靠、靈敏的農藥殘留檢驗檢測工作，如何精準分析農藥殘留結果，就成為了強化農產品執法監管，保障農產品質量安全的重要抓手。無獨有偶，質量興農、綠色興農的核心難點和關鍵要點也正在于此。

目前我國現有有機磷農藥殘留的檢測方法主要包括：氣相色譜法、氣相色譜-質譜聯用法、酶抑制法、毛細管電泳法、免疫測定法、電化學傳感器法等。[1]其中氣相色譜法、氣相色譜-質譜聯用法屬于定量檢測方法，但在我國農產品種植面積巨大、種類繁多，檢測人員和經費匱乏等多種因素的影響下，氣相色譜法因其檢測結果準確性高，假陰性和假陽性出現的情況比較少，相對成本較低等優勢，成為基層開展農藥殘留定量分析的主要方式。[2，3]

2 實驗要求部分

本文所涉及的儀器、試劑、設備、方法等各項內容及所需條件如下：

2.1 儀器與試劑 實驗儀器：鉑金埃爾默PE/CLARUS 680(配有FPD、ECD檢測器)。

重要試劑：自備空白樣品(蔬菜類以黃瓜為例，水果類以冬棗為例，經檢驗符合相關要求)、丙酮(色譜純)、乙腈(色譜純)、氯化鈉(分析純)。

涉及參數：氧樂果、敵敵畏、乙酰甲胺磷、馬拉硫磷、丙溴磷、殺撲磷、三唑磷、樂果、毒死蜱、滅線磷、甲拌磷11種有機磷類農藥參數。(其標準液均由農業部科研保護環境監測所提供，規格100 ug/mL)。

2.2 試驗方法 本實驗使用的方法為NY/T 761-2008《蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農藥多殘留檢測方法》第1部分方法二。

2.3 試驗條件 環境溫度：25.0℃，環境濕度48%，色譜柱型號：Elite-17，氫氣流量75 mL/min，空氣流量100 mL/min，進樣口溫度220℃，檢測器溫度300℃。柱溫箱升溫程序：150℃保持2 min后，以8℃/min的速率升溫到250℃，保持12 min。

3 實驗問題、難點及處理方式

本文研究討論的范圍主要限制于上機進樣后出現的一系列非檢測技術能力所影響而出現的問題和難點，本文默認檢測人員具備扎實的檢驗檢測能力，且在實驗室條件基本滿足NY/T 761-2008方法一或方法二條件后，嚴格按照規定進行試樣制備、提取、凈化等操作，默認排除因前處理操作不當而引發的一系列問題。[4]3.1 農藥參數不出峰或出峰面積小 不同農藥在同一基質中，若全部參數不出峰或出峰面積較小，優先考慮未正常進樣，排除氣路不暢、自動進樣針堵塞等情況后，各項參數正常出峰；若氧樂果、乙酰甲胺磷等參數不出峰或出峰面積較小，其余參數出峰正常，優先考慮基質效應(樣品中除目標化合物以外的其他成分對待測物測定的影響，即其他所有成分對測定結果造成的定量定性誤差。)[5-7]。相關研究表明，除去實驗操作誤差等可規避因素外，有機磷農藥大多數含有P=O或P=S基團，此類基團的存在使得農藥更容易被進樣口等活性位點所吸附，從而更易引起較強的基質效應，導致甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化樂果、三唑磷、亞胺硫磷等強極性農藥出峰越來越小[8]，甚至不出峰。此時可選擇通過以下三項措施，降低基質效應干擾：一是基質溶標。利用不含該類農藥的空白基質溶液來配制標準溶液；二是根據實際情況，更換高惰性襯管，減少目標物的吸附；三是在相同條件下，配制并使用高濃度含有該類參數的有機磷混合溶劑重復進樣5～10次，促使活性吸附點飽和。經過相關處理后，氧樂果、乙酰甲胺磷等參數出峰正常。

圖3.1 農藥參數不出峰或出峰面積小

3.2 出峰位置不良，識別不準確 在實際工作中，敵敵畏等農藥參數，因其保留時間較短，且進樣時氣化不充分或進樣量不足，加上在部分儀器中出峰位置處于基線爬升階段，容易出現峰型不規則或峰面積變小等現象，導致積分困難，甚至會出現無法識別的現象[9]。此時可以通過脈沖進樣，增大實際進樣量，平穩基線，進而促使出峰正常。例如首先通過增大進樣前0.5 min載氣流速至5 mL/min，進樣前0.3 min將SPL設為0，進樣后1 min將SPL設為20，載氣流速還原為1 mL/min，調整后，原爬升階段基線，出現小段平臺，敵敵畏能夠準確識別，峰型良好、峰面積增大，積分正常。

圖3.2 出峰位置不良，識別不準確

3.3 進樣重復性差、平行樣差異較大 重復性和再現性是評判分析結果精密度的重要指標，是決定一次實驗成功與否、準確與否的關鍵因素，在使用氣相色譜法分析農殘過程中，我們經常會遇到樣品再現性和平行樣重復性較差的現象。除因前處理不規范造成的誤差，在儀器方面一般來說，有以下三種原因造成差異：一是玻璃棉安裝位置、數量不準確，導致重復性較差；二是進樣氣路不暢、載氣純度和載氣量不足；三是進樣針、進樣口等關鍵位置堵塞，進樣量控制不固定、不準確，出現樣品殘留等現象，促使更加容易出現鬼峰。此時可以通過以下措施，進行調節：一是檢查進樣針、進樣口是否存在堵塞、漏氣現象；二是檢查管路、氣路是否存在泄露現象，確保載氣足量供應；三是重新將適量的玻璃棉安裝至襯管中下段。

圖3.3 進樣重復性差、平行樣差異較大

3.4 出峰不正常 樣品出現雜峰、刀形峰、拖尾峰等不正常的峰形，主要原因基本均為檢測參數或條件不合適、樣品進樣量過大、柱溫箱溫度不合適、存在漏氣現象、部分節點存在破損或污染現象等，出現此類情況后，建議在排除具體檢測參數和環境條件的影響后，定期通過清洗進樣針、更換襯管或玻璃棉、更換進樣墊、清洗分流平板、老化色譜柱并高溫灼燒檢測器、色譜柱“掐頭去尾”(具體截取長度視情況而定)等措施，改善進樣環境，保證出峰正常。

3.5 FPD點火困難 FPD檢測器(火焰光度檢測器)受外界環境和氫氣、空氣比例等條件影響較大，部分情況下會出現不能點火或點火困難現象，一般來說有以下幾種原因：一是氣路問題。載氣、空氣、氫氣未進入檢測器或其流量配比不適應；二是溫度問題。檢測器未達到設定溫度且平衡時間較短；三是操作問題。未嚴格按照程序進行點火。四是硬件問題。點火絲斷路或短路、接觸不良。建議在排除硬件問題的情況下，將檢測器溫度升溫至設定溫度后，持續2 h以上后，嚴格按照流程進行點火。

4 結論

根據實驗結果來看，當前基層檢測站在使用氣相色譜法測定農產品中有機磷類農藥殘留過程中，因受到有機磷類農藥固有特性的影響，所遇到的問題和難點，大多均為出峰不準確、不規范，處理此類問題的關鍵在于對儀器狀態的準確把控和實驗過程的精準操控，大部分情況均可通過基質溶標和對進樣口、色譜柱和檢測器三大關鍵點的維護和檢修，得到改善，進而提升實驗的準確度，保證結果的真實性[10，11]