全自动索氏提取-气相色谱法检测土壤中六六六农药残留量

广东农业科学 2012年第11期188 全自动索氏提取-气相色谱法检测土壤中六六六和滴滴涕农药残留量 刘红梅'，黎小鹏1，李文英1，韩海涛 (1.中山市农产品质量监督检验所，广东中山 528400；2.华南农业大学昆虫毒理研究室/农药与化学生物学教育部重点实验室，广东广州 510642) 摘 要：建立了全自动索氏提取-气相色谱法检测土壤中六六六和滴滴涕农药残留量的新方法：以丙酮与石油醚的混合溶剂(体积比 1：1)为提取溶剂，提取温度110℃，热浸提 20 min，淋洗40 min，浓缩定容后用浓硫酸磺化，离心取上清液，外标法校正定量，气相色谱法检测目标农药残留含量。8种六六六和滴滴涕在0.01~1.00 u.g/mL浓度范围内具有良好的线性关系，相关系数不低于0.997，回收率为 89.8%~99.0%，变异系数为0.7%~10.3%，方法检出限为 0.00017~0.00322 mg/kg。 实际检测土壤样品1批，检出αx-666、8-666、p.p-DDE等5种，残留量为0.074-0.62 mg/kg。 该方法定量准确、灵敏度高、操作简便，适用于土壤中六六六和六滴涕的残留检测。 关键词：全自动索氏提取；气相色谱；六六六和滴滴涕；土壤 中图分类号：0657.7*1 文献标识码：A 文章编号：1004-874X(2012)11-0188-03 Determination of BHC and DDT residues in soil by automatedsoxhlet extraction-gas chromatography method LIU Hong-mei'， LI Xiao-peng'， LI Wen-ying， HAN Hai-tao (1.Zhongshan Quality Supervision &Test Institution of A gricultural Products， Zhongshan 528400， China； 2. Lab of Inseet Toxicology，South China Agricultural University/Key Lab of Pesticide Chemical Biology， Ministry of Education， Guangzhou 510642， China) Abstract： A new method was developed for the determination of BHC and DDT in soil by automated soxhlet extraction - gaschromatography method A good extraction efficiency was obtained by using acetone and petroleum ether (volume ratio 1：1) as extractionsolvent， while extraction temperature 110℃， hot extracting for 20 min， countercurrent extracting for 40 min. After centrifuged， supernatantwas concentrated nearly to dry， then fixed by hexane， and finally determined by gas chromatography， quantitatively analyzed by externalstandard. In the concentration range of 0.01~1.00 ug/mL， the calibration curves for 8 kinds of BHC and DDT all had good linearrelationships with correlation coefficients not less than 0.997. The percent recoveries were 89.8%~99.0%， RSDs were 0.7%~10.3%， andthe detection limits were 0.00017~0.00322 mg/kg. Some samples were determined by this method system， and 5 kinds of BHC and DDTincluding a-666， 8-666， p.p-DDE ，and so on were found in the range of 0.074~0.62 mg/kg. This method was precise， high sensitivityand more convenient， and met the need of BHC and DDT residues detection in soil. Key words： automated soxhlet extraction； gas chromatography； BHC and DDT； soil 20世纪40~60年代，以六六六、滴滴涕为代表的有机氯农药在全球广泛应用，造成土壤严重污染。六六六、滴滴涕属于持久性有机污染物，具有致癌、致畸、致突变作用，易导致人体内分泌紊乱、生殖及免疫功能失调、发育紊乱等严重疾病。尽管六六六、滴滴涕已被禁用多年，但由于其化学稳定性强、难降解，具有长期残留性、生物蓄积性，因此在土壤、江河以及动植物组织器官中仍被检出，残留污染问题十分严峻11-2。注重土壤中六六六、滴滴涕农药残留的分析监测将有助于更深人地揭示其在土壤中的动态及污染状况，这对于生态环境保护以及绿色生态农业的发展具有十分重要的意义。 检测土壤中六六六、滴滴涕常用的前处理方法有经典的索氏提取法、振荡提取法、超声萃取法等，均存在前处理步骤多、操作繁琐、耗时长等缺点，不利于大量样品的测定。全自动索氏提取仪是近年来发展起来的一种 ( 收稿日期：2012-02-20 ) ( 基金项目：中山市科技计斗项目(20103A181) ) ( 作者简介：刘红梅(1981-)，女，硕士，农艺师，E-mail：52361246@ 9q.com ) 提取方法，采用加热浸泡与淋洗同时进行，大大加快了萃取过程，显著提高样品提取效率，具有快捷、方便、准确的优点。本文探讨了全自动索氏提取-气相色谱法对土壤六六六、滴滴涕的提取效果，取得了良好的分析结果。现将研究结果报道如下。 材料与方法 1.1 试验材料 供试土壤采自中山市郊区，风干研磨粉碎制成待测样。 试验主要试剂有丙酮、石油醚、浓硫酸(分析纯，广州化学试剂厂)、正己烷(色谱纯，德国Merk公司)；农药标准品有a-666(a-BHC)、B-666(β-BHC)、y-666(y-BHC)8-666(8-BHC)、p.p-DDE、p.p-DDD、o.p-DDT、p.p-DDT，标准品均为液体，1000 p.gmL，购自农业部环境监测中心(天津)。 试验主要仪器有 SE-414 自动索氏提取仪(德国GERHARDT公司)、气相色谱仪(Agilent 6890N，ECD，美国安捷伦公司)、离心机(3K30，德国 SIGMA公司)、氮吹仪(HGC-36A，天津市恒奥科技有限公司)；漩涡混合器(XW-80A，上海市精科实业有限公司)、电子天平 (XS- 4250C，Precisa公司)。 1.2 试验方法 1.2.1 样品处理 (1)样品提取。准确称取 10.0g土壤样品放人滤纸筒，加适量脱脂棉覆盖土壤表面。将滤纸筒放人全自动索氏提取仪的提取杯中，加人约100 mL丙酮和石油醚的混合溶剂(体积比1：1)，以混合溶剂液面超过土壤表面0.5 cm 左右为宜。将提取杯装人全自动索氏提取仪中，设定萃取取数：提取温度110℃、热浸提时间20min、淋洗时间 40 min。控制吹气次数使提取杯中剩余溶剂5 mL左右，将其转移到10 mL试管中，用5 mL石油醚分两次清洗提取杯，合并以上溶液，50℃氮吹至近干，用正已烷定容至10 mL，混匀。(2)样品净化。定容后加人浓硫酸5~6滴，漩涡混合器上混匀，常温下3 000 r/min 离心5min，取上清液进行测定。 1.2.2 基质标准溶液的配置 取不含目标农药的土壤样品即空白样品，按照1.2.1进行处理，得到的空白样品溶液用于配制农药的混合标液，制成基质标准曲线(浓度梯度 为0.01、0.05、0.20、0.40、0.60、1.00 p.g/mL). 1.2.3 色谱条件 色谱柱：HP-5，30 mx0.25 mmx0.25pm；进样口温度：280℃；检测器温度：300℃；升温程序：从190℃以 5℃/min 升至210℃保持 5 min，然后以 2℃/min 升至220℃保持1 min，再以10℃/min 升至270℃保持 5 min；载气为氮气，60 mL/min；分流比10：1；进样量：1pL。 1.2.4 定性及定量分析 采用与标准品保留时间一致的方法定性分析。对于有检出的样品应采用第2根性质不同的色谱柱或者 GC-MS 确认，外标法定量。各组分含量w(mg/kg)=puf/m，式中p为仪器测定值(mg/L)，m为样品重量(g)，u为定容体积(mL)f为稀释倍数。 2 结果与分析 2.1 六六六和滴滴涕农药基质标准谱图 将1.2.2配制的基示标准溶液上机测定，得到基质标准溶液谱图。图1为浓度0.2 pug/mL的土壤基质标准溶液谱图，8种六六六和滴滴涕分离良好。 1：cx-666；2：B-666；3：y-666；4：8-666；5：p.p-DDE；6： p.p-DDD；7：0.p-DDT；8：p.p-DDT 图1 0.2 ug/mL土壤基质标准溶液谱图 2.2 分析方法的线性范围 将1.2.2所配制的基质标准溶液在1.2.3色谱条件下依次上机测定，以基质标准溶液浓度x为横坐标，峰面积y为纵坐标，制作目标农药在 ECD 上的基质标准溶液工作曲线。表1为目标农药的标准曲线方程及其相关系数(r)。结果表明，六六六和滴滴涕在0.01~1.00 p.g/mL 浓度范围内具有良好的线性关系，r都在0.997以上，均能进行准确定量。 2.3 分析方法的最低检出限 本方法检出限在0.00017~0.00322 mg/kg 之间(表1)，满足土壤中六六六和滴滴涕的残留检测。 2.4 分析方法的准确度和精密度 采用阴性土壤样品的加标回收试验，以考察本方法的准确度和精密度。加标后的样品按照方法1.2处理后测试，计算回收率，并重复试验5次。检测结果表明，六六六和滴滴涕的加标回收试验，变验系数范围为0.7%~10.3%；除 8-666加标浓度 0.04 mg/kg 的回收率低于90%之外，其 表1 六六六和滴滴涕的标准曲线方程、相关系数和方法检出限 农药 线性方程 相关系数r 方法检出限 (mg/kg) a-666 y=58071.23x-1709.10 0.99811 0.00018 B-666 y=20376.86x-678.54 0.99805 0.00036 y-666 y=49022.02x-1554.34 0.99844 0.00019 8-666 v=48883.49x-1652.31 0.99864 0.00023 P.P-DDE y=40978.87x-1046.57 0.99917 0.00017 P.P-DDD y=33157.75x-1206.15 0.99777 0.00193 o.p-DDT y=26580.23x-1098.49 0.99813 0.00322 P.P-DDT y=28005.47x-94.47 0.99955 0.00145 他农药的回收率都在90.3%~99.0%之间(表2)。 2.5 分析方法的实际应用 于广东省某农药厂抽取土壤样品1份，称取平行样，按照本方法1.2处理后测试，在该土壤样品中检出α-666、8-666、p.p-DDE、o.p-DDT、p.p-DDT共5种农药，其中α-666 0.074 mg/kg残留量最小， p.p-DDT0.62 mg/kg、残留量最大，变异系数范围为1.3%~7.5%；其余3种六六 表22：六六六和滴滴涕的加标回收率和精密度 加标示度0.04 加标浓度0.10 加标示度0.40 农药 (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) 回收率变异系数回收率变异系数回收率变异系数 (%) RSD(%) (%) RSD(%) (%) RSD(%) α-666 91.4 93.3 95.8 10.3 B-666 92.0 96.4 99.0 y-666 90.9 95.6 91.3 8-666 89.8 95.8 90.5 p.p-DDE 95.2 93.4 95.6 p.p-DDD 90.3 97.5 94.3 o.p-DDT 91.3 96.1 95.7 p.p-DDT 95.6 98.7 97.1 六和滴滴商农药未检出(图2、表3)。 3 结语 本研究采用全自动索氏提取仪对土壤中六六六和滴滴涕残留进行提取，利用浓硫酸进行磺化，保证了样品提取液的净化效果，实现了操作步骤的简便快捷，提高了方法的准确度度重现性-12。在本试验色谱条件下，8种六六六和滴滴涕分离良好，在 0.01~1.00 u.g/mL 浓度范围内具有良好的线性关系，相关系数都在 0.997以上，均能进行准确定量，回收率89.8%~99.0%，变异系数 0.7%~10.3%，方法检出限0.00017~0.00322 mg/kg，均满足在土壤中的检测要求吗。 1：0-666；2：8-666；3：p.p-DDE；4：o.p-DDT；5：p.p-DDT 图2 某土壤样品六六六和滴滴涕农药残留检测谱图 农药 平均含量(mg/kg) 变异系数RSD(%) α-666 0.074 4.1 B-666 未检出 Y-666 未检出 8-666 0.160 P-P-DDE 0.230 p.p-DDD 未检出 o.p'-DDT 0.560 p.p-DDT 0.620 应用本方法对广东省某农药厂土壤样品进行检测，检测到 α-666，8-666、p.p-DDE、o.p-DDT、p.p’-DDT共5种农药，未检测到 β-666、y-666和p.p'-DDD，主要原因可能是：(1)尽管我国早在20世纪80年代就禁止生产六六六和滴滴涕，但是由于该类农药结构稳定，难以自然降解，残留期长、高残毒、高富集，是典型的化学性质稳定的持久性污染物，农药厂的土壤曾经受到污染，因此仍然能检测到六六六和滴滴涕残留4(2)未检出的3种六六六和滴滴涕，可能是由于经雨水冲刷，水体循环，残留在该农药厂土壤中的浓度低于本方法的检出限，因此检测不到。 本方法定量准确、灵敏度高、操作简便，适用于土壤中六六六和滴滴涕残留的检测，可为实际检测操作提供有益参考。 ( 参考文献： ) ( [1 ] 张宗柄，樊德芳，钱传范.等.杀虫剂的环境毒理学[M].北京：农业出 ) ( 版社，1989：89-91. ) ( 2] 陈向红，胡迪琴，廖义军，等.广州地区农田土壤中有机氯农药残 留分布特征[J].环境科学与管理，2009，34(6)：118-120. ) ( [3] 杨丽莉，邓延慧.超声波提取-气相色谱法测定土壤中残留 BHC和滴滴涕[J].环境检测与管理技术，2002，14(3)：33-34. ) ( [4] 吴春先，慕立义.我国农药残留分析技术发展概述[J].农药科学与 管理，2002，23(2)：13-16. ) ( [5] 翁若荣，梁鸣，姜晓黎，等.自动索氏提取-气相色谱-质谱法测定 电子电气产品材料中多氯联苯[J].福建分析测试，2009，18(2)：1-4. ) ( 彭驰，廖晓兰，王关娥.自动索氏-固相萃取-GC/MS 测定土壤中多 环芳烃方法的建立[湖南农业科学，2009(6)：57-60. ) ( [7] 董冀川，杨琼.气相色谱法同时分析测定土壤中15种有机氯农 药残留[].中国环境监测，2009，25(4)：7-10. ) ( [8] 陈卫明，邓天龙，张勤，等.土壤中有机氯农药残留的分析技术研 究进展J].岩矿测试，2009，28(2)：151-156. ) ( [9] 张泽楷，张明时，王兴宁，等.气相色谱法快速测定土壤中9种有 机氯农药残留量[].贵州师范大学学报，2008，26(3)：37-40. ) ( [10] 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