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測定蔬菜有機(jī)磷農(nóng)藥干擾因素農(nóng)科論文
隨著我國農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,有機(jī)合成農(nóng)藥被廣泛使用于蔬菜種植業(yè),其中有機(jī)磷農(nóng)藥用量占65%[1]。我國非常重視有機(jī)磷農(nóng)藥的用量限值與檢測方法,制定了多項(xiàng)有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測標(biāo)準(zhǔn)[2~4]。衛(wèi)生系統(tǒng)最常用的有機(jī)磷檢測方法是GB/T5009.20-2003《食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的測定》[3],該法適用范圍廣,簡單有效,但在實(shí)際的檢測工作中,有些看似簡單的操作步驟,會影響測定結(jié)果,出現(xiàn)測定誤差。本文針對國標(biāo)中第二法的測定進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和方法改進(jìn)的研究,對一些影響測定結(jié)果的因素進(jìn)行探討,以期提高蔬菜中有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測水平和工作效率。
1材料與方法
1.1儀器與試劑
HP-6890A氣相色譜儀,火焰光度檢測器(FPD),1701毛細(xì)管柱(30m×0.32mm×0.25μm),安譜氮吹儀(DC-12,上海安譜科學(xué)儀器有限公司)。
1.2試劑
敵敵畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、甲拌磷、氧化樂果、久效磷、甲基毒死蜱、樂果、毒死蜱、甲基對硫磷、馬拉硫磷、對硫磷標(biāo)準(zhǔn)溶液(農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所研制,均為100μg/ml);丙酮、乙腈、甲苯、二氯甲烷(色譜純,Fisher公司)、無水硫酸鈉、活性炭(廣州化學(xué)試劑廠)。
1.3色譜條件
進(jìn)樣口溫度:230℃,檢測器:250℃,柱流量:3.0ml/min,進(jìn)樣量:1μl,升溫程序:80℃保持1min,以8ml/min的速率升至220℃,保持4min,以20ml/min的速率升至230℃,保持5min。
1.4樣品處理
1.4.1國標(biāo)第二法(GB/T5009.20-2003)將蔬菜切碎混勻,稱取10.0g樣品于具塞錐形瓶中,加入30g~100g無水硫酸鈉(視樣品水分含量),劇烈振蕩后有固體無水硫酸鈉存在,說明所加無水硫酸鈉已足量,加入0.2g~0.8g活性炭,充分?jǐn)噭?加入70.0ml二氯甲烷,振蕩30min,經(jīng)濾紙過濾。取35ml濾液于室溫下自然揮發(fā)至近干,用二氯甲烷多次研洗殘渣,定容至2.0ml,供氣相色譜測定。
1.4.2實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法將蔬菜置通風(fēng)處晾2h,切碎混勻,稱取10.0g樣品于具塞錐形瓶中,加入30g~100g無水硫酸鈉(視樣品水分含量),劇烈振蕩后,移入玻璃研缽中,將結(jié)塊的樣品研磨,并同時補(bǔ)加無水硫酸鈉至有固體無水硫酸鈉存在粉末狀,說明所加無水硫酸鈉已足量。將研磨均勻的樣品轉(zhuǎn)入具塞錐形瓶中,加入0.2g~0.8g活性炭,充分搖勻,加入70.0ml二氯甲烷,振蕩30min,經(jīng)濾紙過濾。取35ml濾液在氮吹儀中揮發(fā)至近干,用二氯甲烷多次研洗殘渣,定容至2.0ml,供氣相色譜測定。
2結(jié)果與討論
2.1提取與凈化方法的影響
2.1.1不同階段加標(biāo)對回收率的影響在工作中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)采用紙片法定性為陽性的蔬菜樣品,應(yīng)用5009.20第二法進(jìn)行有機(jī)磷農(nóng)藥的測定,結(jié)果為陰性。對樣品進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)前處理方法的回收率很低,為了查找影響回收率的具體實(shí)驗(yàn)步驟,本文在前處理不同階段進(jìn)行加標(biāo),測定回收率,以期找到提高回收率的解決方法。實(shí)驗(yàn)分別以敵敵畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、甲拌磷、氧化樂果、久效磷、甲基毒死蜱、樂果、毒死蜱、甲基對硫磷、馬拉硫磷、對硫磷12種有機(jī)磷農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加標(biāo)。以敵敵畏加標(biāo)測定結(jié)果為例,加標(biāo)結(jié)果如表1所示。表1結(jié)果顯示:直接在蔬菜上加入標(biāo)準(zhǔn)品,回收率最低;蔬菜切碎后,加標(biāo)回收率大概在70%左右;在加入無水硫酸鈉及活性炭后加標(biāo),回收率在85%左右;樣品震蕩后加標(biāo),回收率在100%左右;而將樣品過濾后,濃縮前加標(biāo),回收率僅為25%。由以上結(jié)果可見,直接加標(biāo)于蔬菜上,回收率較低,蔬菜切碎后加標(biāo),可明顯提高回收率,但提取效率也低于80%。其原因可能是加入無水硫酸鈉后,硫酸鈉吸水后易凝結(jié)成塊,包裹在樣品表面,致使待測的敵敵畏不易被二氯甲烷提取,而且加入作為脫色劑的活性炭,也會吸附少量的被測物質(zhì)。所以在加入無水硫酸鈉及活性炭后加標(biāo),敵敵畏損耗少,易于被二氯甲烷提取,回收率可達(dá)85%左右;樣品在震蕩后加標(biāo),回收率可達(dá)100%。但較為奇怪的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是在過濾完畢,濃縮前加標(biāo),回收率僅為25%,這一原因有待繼續(xù)研究。其它十一種有機(jī)磷農(nóng)藥的加標(biāo)回收率情況與敵敵畏相似。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見,加入無水硫酸鈉是影響提取效率的關(guān)鍵因素,減少樣品表面水分,防止無水硫酸鈉和樣品結(jié)塊,可有效提高樣品提取效率。實(shí)驗(yàn)采用了以下方法,獲得較為滿意的結(jié)果:①在取樣前,將蔬菜樣品晾曬一段時間,盡量減少菜葉表面的水分,但晾曬時間不能太久,過量失水將影響檢測結(jié)果;②樣品加入無水硫酸鈉劇烈震蕩后,將樣品轉(zhuǎn)移至研缽,在研缽中將結(jié)塊的樣品研磨,并補(bǔ)加無水硫酸鈉至樣品呈均勻狀,再用二氯甲烷進(jìn)行提取,可使有機(jī)磷農(nóng)藥的回收率達(dá)到95%左右。
2.1.2自然揮干的影響在實(shí)驗(yàn)中,取35ml過濾的二氯甲烷,在室溫下自然揮干,二氯甲烷在揮發(fā)過程中,有降溫效果,蒸發(fā)皿的外層凝結(jié)大量的水珠,在濃縮后的樣品中也會有少量水分,定容后,水層明顯。實(shí)驗(yàn)采用以下方法,可有效防止水分的凝結(jié),減低對有機(jī)磷農(nóng)藥測定的干擾:①采用氮吹或旋轉(zhuǎn)真空蒸發(fā)法,防止水分的凝結(jié),但該法較為繁瑣、耗時長;②采用離心法,當(dāng)樣品自然蒸干后,定容于5ml的玻璃離心管中,采用3000r/min在高速離心機(jī)上進(jìn)行離心,使水層和二氯甲烷分層,吸取二氯甲烷層進(jìn)行分析。
2.1.3活性炭用量對脫色效果的影響在樣品前處理過程中,加入活性炭進(jìn)行脫色。試驗(yàn)考察活性炭用量對蔬菜樣品脫色效果的影響,結(jié)果顯示:菜葉顏色越深(如油麥菜、芥藍(lán)、菜心、地瓜葉等),需要加入較大量的活性炭,脫色效果隨著活性炭量增加而增強(qiáng),但用量超過1.0g,脫色效果無明顯變化,且過量的活性炭也會降低有機(jī)磷農(nóng)藥的回收率。菜葉顏色較淺綠色的蔬菜(如生菜、空心菜等),加入0.5g活性炭即可達(dá)到脫色的效果;菜葉顏色淺的蔬菜(如白菜)只需加入0.3g活性炭即可獲得較好的脫色效果。
2.2標(biāo)準(zhǔn)溶液的有效性
有機(jī)磷農(nóng)藥的物理化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,易揮發(fā),配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液穩(wěn)定性受溫度、光照、溶劑種類和存儲時間的影響較大。陸繼偉[5]等研究了50種農(nóng)藥的穩(wěn)定性,楊麗莉[6]等研究了敵敵畏、馬拉硫磷、對硫磷和甲基對硫磷四種有機(jī)磷農(nóng)藥的穩(wěn)定性,但都不完全包含本實(shí)驗(yàn)中12種有機(jī)磷農(nóng)藥。本實(shí)驗(yàn)考察了敵敵畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、甲拌磷、氧化樂果、久效磷、甲基毒死蜱、樂果、毒死蜱、甲基對硫磷、馬拉硫磷、對硫磷的穩(wěn)定性及其影響因素。
2.2.1溶劑的影響實(shí)驗(yàn)考察了丙酮、二氯甲烷、甲苯和乙腈對12種有機(jī)磷農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)使用液的影響.標(biāo)準(zhǔn)儲備液均為100μg/ml,溶劑為丙酮;混合標(biāo)準(zhǔn)使用液的濃度為1.0μg/ml,不同溶劑對12種有機(jī)磷農(nóng)藥穩(wěn)定結(jié)果的影響由穩(wěn)定至不穩(wěn)定的順序?yàn)?甲苯>乙腈>二氯甲烷>丙酮。根據(jù)溶劑的理化性質(zhì)推測其原因:甲苯沸點(diǎn)較高,不易揮發(fā),極性小,對有機(jī)磷農(nóng)藥溶解性好,較為穩(wěn)定;乙腈穩(wěn)定性好,但極性強(qiáng),對農(nóng)藥的穩(wěn)定性有影響。二氯甲烷和丙酮的沸點(diǎn)較低,20℃時蒸汽壓較大,易揮發(fā),導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)溶液穩(wěn)定性降低,但二氯甲烷較丙酮的穩(wěn)定性好。
2.2.2存儲時間和存儲條件的影響實(shí)驗(yàn)分別考察了存儲時間和光照對不同濃度有機(jī)磷混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的影響。高濃度混合標(biāo)準(zhǔn)溶液為50μg/ml,中等濃度混標(biāo)濃度為5μg/ml,低濃度混標(biāo)濃度為0.5μg/ml。結(jié)果表明:高濃度混標(biāo)液一個月內(nèi)反復(fù)測定的峰面積無明顯變化,一個月后,濃度增高,并有部分物質(zhì)分解,放置兩個月后,12種有機(jī)磷農(nóng)藥已經(jīng)無法分離;對中等濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,在5日內(nèi)可保持穩(wěn)定;低濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,第二日濃度就發(fā)生明顯變化,須臨用前配制。放置于密閉、冷藏(-4℃)、避光條件下,能有效延長中等濃度混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的有效期,可達(dá)10日;但對低濃度標(biāo)準(zhǔn)混合液無明顯影響。
3小結(jié)
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在實(shí)際工作中,我們對樣品前處理方法進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整,采用研缽研磨、減少樣品表面水分、選擇適量的活性炭脫色等方法,可有效提高有機(jī)磷農(nóng)藥檢測方法的準(zhǔn)確度;對有機(jī)磷農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液穩(wěn)定性的研究,確定標(biāo)準(zhǔn)溶液的有效期,對提高工作效率有較大的幫助,可為檢測蔬菜中有機(jī)磷農(nóng)藥的日常工作提供參考。
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