土壤中有机氯农药残留的分析方法研究及应用

摘要

有机氯农药（OCPs）残留的危害越来越受到人们的重视。本文主要研究了土壤中有机氯农药残留的分析方法，建立了微波萃取结合Florisil 固相萃取小柱净化的前处理技术，气相色谱-电子捕获检测器（GC-ECD）检测法测定，气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术确证，分析土壤中18种有机氯农药的痕量分析方法。 通过实验确定了丙酮/正己烷（1: 1，v/v）为微波萃取法的最佳提取溶剂，并设计正交实验方案对微波萃取法的实验条件进行优化，由实验结果可知，在萃取溶剂体积30mL、萃取时间15min、萃取温度120℃时，可以得到最佳的回收率。 将微波萃取效果与索氏萃取相比，结果无显著差异，但索氏萃取需使用100mL有机溶剂提取16h，而微波萃取仅使用30mL 有机溶剂提取15min，且微波萃取每次可处理10个样品，说明微波萃取更加省时高效。 固相萃取净化方法具有操作简便、节省溶剂、可自动化批量处理等优点。实验发现，对于净化多种有机氯农药，固相萃取法比磺化法具有更广泛的适用性。 实验研究了Si和Florisil两种固相萃取净化方法。结果表明，丙酮/正己烷（1: 9,v/v）洗脱液的效果较好，对于Si固相萃取小柱，用10mL洗脱液既可将18种有机氯农药洗脱完全，回收率为83.12％～117.42％。对于Florisil固相萃取小柱，用6mL洗脱液既可将18种有机氯农药洗脱完全，回收率为85.18％～114.22％。两种方法均能达到较好的净化效果。实验发现，使用Florisil 固相萃取法净化时，比Si固相萃取法节省时间约一倍，因此，选用Florisil固相萃取为最佳净化方法。 对有机氯农药的检测方法进行研究，实验优化了GC-MS的分析参数以及GC-ECD的检测条件，并将两种仪器的性能参数进行对比。GC-MS 在定性方面优势明显，其准确鉴定化合物结构的特点克服了GC只依靠保留时间定性的局限性。GC-MS测定18种有机氯农药残留的仪器检出限为0.060～0.89μg/kg，方法检出限为0.16～1.86μg/kg，在测定空白土样品中5、20、40μg/kg3个添加浓度水平下有机氯农药的平均加标回收率为74.48％～118.90％，RSD为4.40％～15.93％。 GC-ECD 测定18种有机氯农药残留的仪器检出限为0.0090～0.088μg/kg，方法检出限为0.14～1.69μg/kg，在5、20、40μg/kg3个添加浓度水平下有机氯农药的平均加标回收率为71.20％～116.40％，RSD为1.17％～9.91％。可见，GC-ECD对有机氯农药残留的仪器检出限比较低，精密度比较好，本文采用GC-ECD 外标法定量、GC-MS 选择离子扫描（SIM）方式定性，检测未知土壤样品提取液中有机氯农药的含量。 将建立的实验方法应用于廊坊郊区某农田土壤样品中多种痕量有机氯农药的残留分析，并建立分析过程的质量保证与控制流程。结果表明，本文建立的分析方法具有简便快速、节省试剂、准确高效等优点，适用于环境土壤样品中有机氯类农药残留的检测。