气相色谱法同时测定水中甲草胺和乙草胺的含量

2022-09-11

酰胺类除草剂是一类广泛使用的芽前除草剂。这类除草剂通常降解为比它们自身分子量小且易氧化的产物, 因此它们具有较好的水溶性、移动性以及易于淋溶。由于酰胺类除草剂具有中等到较高的水溶性及相对较低的土壤吸附常数, 所以施到农田的酰胺类除草剂, 容易通过渗透转移到浅层地下水或随雨水径流进入地表水。[1]

甲草胺 (alachlor) 和乙草胺 (acetochlor) 是两种常用的酰胺类除草剂, 它们除具有直接毒性外, 还有不易挥发、不易光解、易残留的特点, 对生态环境和人类潜在着巨大的威胁[2]。我国2007年7月1日开始实施的《生活饮用水卫生标准》 (GB5749-2006) 已把甲草胺列为毒理指标, 其限值为0.02mg/L。乙草胺被美国环境保护局定为B-2类致癌物, 规定在1个月的监测期, 在20个监测井的地下水中残留浓度不得超过0.1µg/L[3]。目前, 国内关于两种除草剂的测定方法主要有气相色谱法[4～5]和气质联用法[2,3,4,5,6], 并且多为农残分析, 同时测定环境水样中甲草胺和乙草胺的方法尚无报道。本方法具有灵敏度高、准确度高、低成本、简单易操作等特点, 适合实际环境水样中甲草胺和乙草胺的同时测定。

1 试验与方法

1.1 主要仪器和试剂

Aglient 6890气相色谱仪, 带有电子捕获检测 (ECD) 。

氮吹浓缩仪:美国LABCONCO公司。

甲草胺标准样品 (100mg/L, 农业部标物所) , 乙草胺标准样品 (100mg/L, 农业部标物所) 。

正己烷:色谱纯 (Merck公司) , 无水硫酸钠:分析纯 (南京化学试剂一厂) 。

1.2 分析条件

气相色谱条件:程序升温:50℃ (2min) 25℃/min到220℃保持14min。

进样口温度:230℃;检测器温度:280℃;载气流量 (mL/min) :2.0;分流比:1∶10。

色谱柱:采用DB-1701 25m×320µm×0.25µm毛细管柱。

1.3 样品制备

取500mL水样于1L分液漏斗中, 用30mL正己烷, 分两次萃取, 每次充分振摇3min, 静止分层弃水相后, 合并两次正己烷萃取液, 用无水硫酸钠脱水, 氮吹浓缩至1mL, 供测试用。

2 结果与讨论

2.1 萃取溶剂的选择

分别采用正己烷和乙酸乙酯做为萃取溶剂, 比较两者的提取回收率。结果表明两种溶剂对这两种除草剂的回收率均较高, 但由于乙酸乙酯极性较大, 萃取液中提取出的极性化合物较多, 在仪器分析中干扰较大, 故最终选择正己烷做为萃取溶剂。

2.2 校准曲线

用正己烷配制浓度依次为0μg/L、20.0µg/L、40.0μg/L、100μg/L、200μg/L和400μg/L的甲草胺和乙草胺混合标准工作液系列, 在上述色谱条件下测定, 以峰面积为纵坐标、质量浓度为横坐标绘制校准曲线, 具体结果见表1。

表1两种除草剂的标准曲线回归方程和相关系数 (n=5)

100µg/L甲草胺和乙草胺标准样品气相色谱图见图1, 保留时间分别为12.190和12.391min。两者峰形尖锐, 并达到完全分离。

2.3 方法检出限

按三倍仪器信噪比计算, 两种除草剂的仪器检出限均为5.0µg/L。以500mL水样计, 两种除草剂的方法检出限均为0.01µg/L。

2.4 精密度实验

对三个浓度水平分别为20.0µg/L、100µg/L、400µg/L进行精密度测定, 在同样条件下重复测定7次, 甲草胺和乙草胺相对标准偏差分别在3.5%～7.9%和3.7%～6.5%之间。

2.5 回收率试验

在实际水样中添加20.0, 100, 400µg/L标样混合液, 按上述优化的实验条件进行回收率实验。每个添加浓度做5个平行样, 计算添加回收率以及测定结果的相对标准偏差。结果表明:两种除草剂的回收率在91.5%～102%之间, 测定结果的相对标准偏差在3.5%～8.3%之间。

3 结语

建立了液液萃取-气相色谱-毛细管色谱柱-电子捕获 (ECD) 法同时测定水中甲草胺和乙草胺的含量。该法具有操作简便, 灵敏度高、准确、重现性好的特点, 适用于生活饮用水及水源水中的这两种除草剂的测定。

摘要：本文建立了以液液萃取-气相色谱法同时测定环境水样中甲草胺和乙草胺的方法, 水样采用正己烷进行液液萃取和富集, 通过DB-1701毛细管色谱柱进行样品和杂质的分离后, 采用电子捕获检测器进行定量分析。通过条件优化实验, 两种除草剂的方法最低检出浓度均为0.01μg/L, 回收率在91.5%～104%之间, RSD在3.5%～7.9%之间。结果表明, 该方法适用于实际水样中甲草胺和乙草胺的测定。

关键词：甲草胺,乙草胺,水体,液液萃取,气相色谱