方案概述
前言:
有机氯农药是一类人工合成的持久性有机污染物,曾作为广谱杀虫剂被大量使用。中国自1983年起已禁止使用六六六和滴滴涕,并于2009年进一步禁止了滴滴涕、氯丹、灭蚁灵及六氯苯的生产和使用。这类农药化学性质极为稳定、难以降解,可在环境中长期残留,并通过大气传输、干湿沉降等过程进入环境空气,对生态系统和人体健康构成长期威胁。
本篇文章参考了《环境空气 有机氯农药的测定 气相色谱法》(HJ 901-2017),采用英国365集团官网气相色谱仪GC6100配置ECD检测器对环境空气中23种有机氯农药进行检测。
关键词:有机氯农药;气相色谱;ECD检测器;环境空气。
1.实验方法
1.1 仪器配置

英国365集团官网GC6100气相色谱仪
表1气相色谱系统配置清单
|
序号 |
名称 |
数量 |
|
1 |
GC6100气相色谱仪 |
1 |
|
2 |
ECD检测器 |
1 |
|
3 |
ALS6100自动进样器 |
1 |
1.2 实验材料及辅助设备
23种有机氯标准储备溶液(1000μg/mL):自购有证标准溶液,于4℃以下避光密封冷藏;
替代物标准储备溶液(1000μg/mL):自购有证标准溶液,含2,4,5,6-四氯间二甲苯(TCX)和十氯联苯(DCBP)混合液,于4℃以下避光密封冷藏;
内标标准储备溶液(5000μg/mL):自购有证标准溶液,含1-溴-2-硝基苯(BNB),于4℃以下避光密封冷藏;
正己烷:农残级;
载气:高纯氮气。
1.3 测试条件
色谱柱:石英毛细管色谱柱,30m×0.32m×0.25μm,固定相为14% 氰丙基苯基 -86% 甲基聚硅氧烷。
1.4 溶液配制
1.4.1 内标中间液(100μg/mL):
移取1.0 mL内标标准储备溶液(5000μg/mL)于50mL容量瓶中,用正己烷定容,充分混匀即可。
1.4.2 内标使用液(10μg/mL):
移取1.0 mL内标中间液(100μg/mL)于10mL容量瓶中,用正己烷定容,充分混匀即可。
1.4.3 替代物中间液(50μg/mL):
移取0.5 mL替代物标准储备溶液(1000μg/mL)于10mL容量瓶中,用正己烷定容,充分混匀即可。
1.4.4 替代物使用液(1μg/mL):
移取1.0 mL替代物中间液(50μg/mL)于50mL容量瓶中,用正己烷定容,充分混匀即可。
1.4.5 23种有机氯标准中间液(40μg/mL):
移取1.0 mL 23种有机氯标准储备溶液(1000μg/mL)于25mL容量瓶中,用正己烷定容,充分混匀即可。
1.4.6 23种有机氯标准使用液(1μg/mL):
分别移取250μL 标准中间液(40μg/mL)和200μL 替代物中间液(50μg/mL)于10mL容量瓶中,用正己烷定容,充分混匀即可。
1.4.7 线性标准工作溶液
移取一定量23种有机氯标准使用液(1μg/mL),用正己烷稀释配制标准系列,标准系列浓度依次为20μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L、300μg/L。采用内标法定量,每1.0mL标准溶液加入10.0μL内标使用液(10μg/mL)。
2.结果与讨论
2.1 标样定性试验

图1 23种有机氯农药标准溶液(300μg/L)色谱图
(出峰顺序:1:BNB(内标)、2:TCX(替代物)、3:六氯苯、4:α-六六六;5:γ-六六六、6:七氯、7:艾氏剂、8:β-六六六、9:δ-六六六、10:环氧七氯、11:硫丹Ⅰ、12:γ-氯丹、13:α-氯丹、14:4,4-DDE、15:狄氏剂、16:异狄氏剂、17:2,4-DDT、18:2,4-DDD、19:硫丹Ⅱ、20:4,4-DDT、21:异狄氏醛、22:灭蚊灵、23:甲氧DDT、24:硫丹硫酸酯、25:异狄氏酮、26:十氯联苯(替代物)。)
表2 23种有机氯农药标准溶液(300μg/L)色谱参数
|
化合物名 |
保留时间(min) |
峰面积 |
理论塔板数 |
分离度 |
|
BNB(内标) |
11.241 |
92.289 |
244468 |
37.351 |
|
TCX(替代物) |
15.233 |
275.604 |
246274 |
21.733 |
|
六氯苯 |
18.066 |
355.274 |
274493 |
20.273 |
|
α-六六六 |
20.852 |
357.157 |
370716 |
17.819 |
|
γ-六六六 |
23.353 |
346.851 |
422627 |
7.218 |
|
七氯 |
24.417 |
334.795 |
417131 |
10.064 |
|
艾氏剂 |
25.951 |
341.574 |
456981 |
14.983 |
|
β-六六六 |
28.189 |
174.309 |
603131 |
8.681 |
|
δ-六六六 |
29.435 |
316.470 |
689426 |
5.782 |
|
环氧七氯 |
30.290 |
293.621 |
617482 |
9.330 |
|
硫丹Ⅰ |
31.759 |
284.150 |
625489 |
2.635 |
|
γ-氯丹 |
32.181 |
311.083 |
648301 |
2.839 |
|
α-氯丹 |
32.640 |
301.553 |
639967 |
3.408 |
|
4,4-DDE |
33.177 |
296.160 |
765089 |
4.977 |
|
狄氏剂 |
33.954 |
310.288 |
715965 |
7.033 |
|
异狄氏剂 |
35.118 |
281.535 |
678092 |
4.151 |
|
2,4-DDT |
35.810 |
190.808 |
775595 |
12.785 |
|
4,4-DDD |
37.811 |
245.570 |
1011677 |
1.348 |
|
硫丹Ⅱ |
38.022 |
274.936 |
863408 |
4.239 |
|
4,4-DDT |
38.707 |
203.469 |
943775 |
7.173 |
|
异狄氏醛 |
40.456 |
173.135 |
242878 |
2.190 |
|
灭蚊灵 |
41.016 |
239.629 |
806372 |
7.207 |
|
甲氧DDT |
42.281 |
254.181 |
1009022 |
1.070 |
|
硫丹硫酸酯 |
42.459 |
126.024 |
1068505 |
11.123 |
|
异狄氏酮 |
44.336 |
237.775 |
1048460 |
28.722 |
|
十氯联苯(替代物) |
49.407 |
281.111 |
1206320 |
N/A |
说明:由上述谱图可见,标准溶液中各物质间色谱峰的分离度均大于1.0,满足实验分析需求。
2.2 线性


图2 23种有机氯农药标准曲线及相关系数
说明:23种有机氯农药标准溶液中各组分的线性良好,线性相关系数>0.999,高于标准要求(线性相关系数≥0.995),满足实验分析需求。
2.3 精密度

图3 23种有机氯农药标准溶液(低浓度,20μg/L)色谱图

图4 23种有机氯农药标准溶液(中浓度,100μg/L)色谱图

图5 23种有机氯农药标准溶液(高浓度,300μg/L)色谱图
表3 精密度色谱参数
|
低浓度(20μg/L) |
中浓度(100μg/L) |
高浓度(300μg/L) |
|||
|
组分 |
RSD% |
组分 |
RSD% |
组分 |
RSD% |
|
BNB(内标) |
1.979 |
BNB(内标) |
1.264 |
BNB(内标) |
1.238 |
|
TCX(替代物) |
1.400 |
TCX(替代物) |
1.173 |
TCX(替代物) |
1.334 |
|
六氯苯 |
2.207 |
六氯苯 |
1.255 |
六氯苯 |
0.850 |
|
α-六六六 |
1.298 |
α-六六六 |
1.072 |
α-六六六 |
1.379 |
|
γ-六六六 |
1.828 |
γ-六六六 |
0.974 |
γ-六六六 |
1.468 |
|
七氯 |
2.057 |
七氯 |
1.088 |
七氯 |
1.437 |
|
艾氏剂 |
1.601 |
艾氏剂 |
0.891 |
艾氏剂 |
1.233 |
|
β-六六六 |
1.529 |
β-六六六 |
0.656 |
β-六六六 |
0.575 |
|
δ-六六六 |
1.359 |
δ-六六六 |
1.257 |
δ-六六六 |
1.354 |
|
环氧七氯 |
1.385 |
环氧七氯 |
1.181 |
环氧七氯 |
0.960 |
|
硫丹Ⅰ |
1.784 |
硫丹Ⅰ |
0.988 |
硫丹Ⅰ |
1.439 |
|
γ-氯丹 |
2.021 |
γ-氯丹 |
1.005 |
γ-氯丹 |
1.480 |
|
α-氯丹 |
1.961 |
α-氯丹 |
1.029 |
α-氯丹 |
0.356 |
|
4,4-DDE |
1.313 |
4,4-DDE |
0.977 |
4,4-DDE |
1.508 |
|
狄氏剂 |
1.314 |
狄氏剂 |
1.041 |
狄氏剂 |
1.429 |
|
异狄氏剂 |
1.827 |
异狄氏剂 |
1.219 |
异狄氏剂 |
1.488 |
|
2,4-DDT |
2.000 |
2,4-DDT |
1.165 |
2,4-DDT |
0.748 |
|
4,4-DDD |
0.786 |
4,4-DDD |
1.205 |
4,4-DDD |
1.575 |
|
硫丹Ⅱ |
1.740 |
硫丹Ⅱ |
1.036 |
硫丹Ⅱ |
1.559 |
|
4,4-DDT |
1.259 |
4,4-DDT |
1.571 |
4,4-DDT |
1.120 |
|
异狄氏醛 |
2.036 |
异狄氏醛 |
1.375 |
异狄氏醛 |
0.877 |
|
灭蚊灵 |
1.769 |
灭蚊灵 |
1.225 |
灭蚊灵 |
0.961 |
|
甲氧DDT |
1.216 |
甲氧DDT |
1.226 |
甲氧DDT |
0.937 |
|
硫丹硫酸酯 |
1.041 |
硫丹硫酸酯 |
1.067 |
硫丹硫酸酯 |
0.806 |
|
异狄氏酮 |
1.950 |
异狄氏酮 |
1.153 |
异狄氏酮 |
1.421 |
|
十氯联苯 (替代物) |
1.953 |
十氯联苯 (替代物) |
1.353 |
十氯联苯 (替代物) |
1.467 |
说明:分别对线性最低浓度点、线性中间浓度点、线性最高浓度点的23种有机氯农药标准溶液进行5次重复性测定,其相对标准偏差分别为:0.8~2.2%、0.7%~1.6%、0.4%~1.6%,各物质色谱峰的相对标准偏差均符合标准要求。
2.4 检出限

图6 检出限溶液(10μg/L)色谱图
表4 23种有机氯农药各组分的方法检出限和测定下限
|
序号 |
物质名称 |
检出限(ng/m³) |
测定下限(ng/m³) |
|
1 |
六氯苯 |
0.0009 |
0.0036 |
|
2 |
α-六六六 |
0.0004 |
0.0016 |
|
3 |
γ-六六六 |
0.0005 |
0.0020 |
|
4 |
七氯 |
0.0007 |
0.0028 |
|
5 |
艾氏剂 |
0.0005 |
0.0020 |
|
6 |
β-六六六 |
0.0022 |
0.0088 |
|
7 |
δ-六六六 |
0.0004 |
0.0016 |
|
8 |
环氧七氯 |
0.0003 |
0.0012 |
|
9 |
硫丹Ⅰ |
0.0007 |
0.0028 |
|
10 |
γ-氯丹 |
0.0011 |
0.0044 |
|
11 |
α-氯丹 |
0.0009 |
0.0036 |
|
12 |
4,4-DDE |
0.0008 |
0.0032 |
|
13 |
狄氏剂 |
0.0011 |
0.0044 |
|
14 |
异狄氏剂 |
0.0006 |
0.0024 |
|
15 |
2,4-DDT |
0.0007 |
0.0028 |
|
16 |
4,4-DDD |
0.0005 |
0.0020 |
|
17 |
硫丹Ⅱ |
0.0005 |
0.0020 |
|
18 |
4,4-DDT |
0.0011 |
0.0044 |
|
19 |
异狄氏醛 |
0.0025 |
0.010 |
|
20 |
灭蚊灵 |
0.0015 |
0.006 |
|
21 |
甲氧DDT |
0.0009 |
0.0036 |
|
22 |
硫丹硫酸酯 |
0.0010 |
0.0040 |
|
23 |
异狄氏酮 |
0.0006 |
0.0024 |
对23种有机氯农药标准溶液(10μg/L)进行8次重复性测定,经计算可得,当采样体积为350 m³,浓缩体积为1.0 mL时,23种有机氯农药的方法检出限为0.0003 n g/m³~0.0025 n g/m³,测定下限为0.0012 n g/m³~0.010 n g/m³,符合标准要求。
3.结论
本方法采用英国365集团官网气相色谱仪GC6100配置ECD检测器对环境空气中23种有机氯农药进行检测。实验结果显示,有机氯农药各物质间色谱峰的分离度均大于1.0,满足实验分析需求。23种有机氯农药标准溶液中各组分的线性良好,线性相关系数>0.999,高于标准要求(线性相关系数≥0.995)。精密度试验及方法的检出限和测定下限结果均符合标准要求,可采用此方法进行环境空气中23种有机氯农药的检测。
4.注意事项
实验中使用的溶剂和标准样品溶液配制及样品前处理过程中应在通风柜中进行,操作时应按规定要求佩戴实验室防护用品,避免接触皮肤和衣物。
有机氯农药标准溶液应避光密封冷藏,使用前需恢复至室温。
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