土壤中有机氯农药含量的测定-气质联用仪

摘要 
       本文采用 agilent 7890b 气相色谱/5977b 单四极杆气质联用系统测定土壤样品中的 有机氯农药含量。文中所述样品前处理方法以及仪器分析方法完全参考国家环境 保护标准《土壤和沉积物 有机氯农药的测定 气相色谱-质谱法》(报批稿)以及 《土壤和沉积物 有机物的提取 加压流体萃取法》(hj783-2016)。采用加压快速溶 剂萃取提取法并结合弗罗里硅土净化法,对土壤样品进行样品前处理。该方法成 功应用于土壤中 26 种有机氯农药(含替代物)的分析测定,样品加标回收率、 仪器最低检测限分别达到 73%-116%、0.07-0.39 μg/kg,均满足《土壤和沉积物 有 机氯农药的测定 气相色谱-质谱法》(报批稿)规定的 40-150%、0.08-0.36 mg/kg 的 要求。 
前言 
       为切实加强土壤污染防治,逐步改善土壤环境质量,2016 年 5 月 31 日,《土壤 污染防治行动计划》(简称“土十条”)正式由国务院印发实施,并展开了一系 列土壤污染现状调查。此次详查对检测项目、分析方法和参考标准做了明确的规 定:共包括土壤、地下水和农产品(小麦/水稻)3 个检测领域,其中土壤污染物 包括无机污染物(氟化物、qing化物和 15 种重金属)、有机污染物(10 种)和理化 性质(5 项);地下水污染物包括无机污染物和有机污染物(项目同土壤)。其中 土壤中有机氯农药的测定采用《土壤和沉积物 有机氯农药的测定 气相色谱-质谱 法》(报批稿)方法。 为了配合国家关于“土十条”中有机氯农药检测的实施,安捷伦推出了针对《土 壤和沉积物 有机氯农药的测定 气相色谱-质谱法》(报批稿)的完整解决方案,供 广大的安捷伦用户作为日常检测的参照。
实验部分
试剂和样品 
       正己烷,色谱纯级,购于百灵威;丙酮,色谱纯级,购于 百灵威;分别配制正己烷-丙酮混合溶剂(1:1,v/v)和正 己烷-丙酮混合溶剂(9:1,v/v)。硅藻土,优级纯级,购 于安捷伦,在马弗炉中 450 °c 烘烤 4 小时后冷却,置于干 燥器内玻璃瓶中备用。有机氯标准品,购于安捷伦,用正 己烷配制得到 10.0 mg/l 的有机氯标准溶液;内标物(菲d10,䓛-d12),购于百灵威,用正己烷配制得到 10.0 mg/l 的 内标标准溶液;替代物(对三联苯-d14),购于百灵威,用 正己烷配制得到 10.0 mg/l 的替代物标准溶液。 
仪器和设备
       仪器: agilent 7890b 气相色谱/5977b 单四极杆气质联 用系统,配备 ei 源 提取装置:快速溶剂萃取仪 (hpse) 浓缩装置: 氮吹浓缩仪 固相萃取装置,弗罗里硅土固相萃取净化小柱(1000 mg, 6 ml) 其它: 移液枪 
样品前处理 
采集与保存 
       土壤样品按照 hj/t 166 的相关要求采集和保存,沉积物样 品按照 gb 17378.3 的相关要求采集和保存。
试样制备
       去除样品中的异物,称取约 5 g(精确到 0.01 g)样品双 份。土壤样品一份按照 hj613 测定干物质含量,另一份加 入 3 g 硅藻土,研磨均化成流砂状。沉积物样品一份按照 gb17378.5 测定含水量,另一份按照土壤样品脱水,然后加 入 3 g 硅藻土,研磨均化成流砂状。如水分含量较高,可 以采用冻干法进行脱水。
样品提取 — 加压流体萃取
       将研磨好的试样全部装入 11 ml hpse 提取管中 。如需样 品加标,应向萃取管中加入 50 μl 10 μg/ml 有机氯农药混 合标准溶液和 50 μl 10 μg/ml 替代物标准溶液。之后将提 取管压实后旋紧盖好,放入 hpse 提取设备中。以正己烷丙酮混合溶剂(1:1,v/v)为提取溶剂,按以下条件进行 萃取:萃取温度 100 °c,萃取压力 1500 psi,静态萃取时间 5 min,淋洗为 60% 池体积,氮气吹扫时间 60 s,萃取循环 次数 2 次。收集提取溶液。 
样品浓缩和更换溶剂
       收集萃取溶液后采用氮吹浓缩法将溶液吹至近干,用 1 ml 正己烷将其复溶后以备净化。氮吹过程中加热温度设定值 不得超过 40 °c,zui好保持在 30 °c 左右。同时氮吹过程中 要保证氮气流速适中,始终使气流在液面上形成旋涡,不 可过大溢出,也不要过小以免氮吹时间过长。吹至近干的 状态是指仍保留一小滴液体,不能完全吹干,这点对于回 收率影响很大。
样品净化
spe 小柱活化:用 10 ml 正己烷活化弗罗里硅土净化小柱, 流速为液滴自然淋洗速度; 
上样:将置换好溶剂的样品转移到活化好的净化柱上,之 后将淋洗速度调为 0,静置 2 min,使样品与吸附材料充分 接触后,打开流速控制器,进行自然淋洗; 
淋洗:使用 10 ml 正己烷-丙酮混合溶剂(9:1,v:v)作为淋 洗液进行淋洗,采用自然淋洗速度,收集所有淋洗液; 
浓缩定容:氮吹吹至近干,用 0.5 ml 正己烷复溶,加入 10 μl 10 μg/ml 内标标准溶液后定容至 1 ml,以备 gc/ms 分析。 
在样品净化过程中需注意:流速需保持自然淋洗速度,请 勿加快淋洗速度;上样后将流速调为 0,使样品与吸附材 料充分接触,保持 1-2 min,之后再打开阀门进行淋洗;选 择合适极性的淋洗溶剂,使目标物能够被充分洗脱,同时 优化淋洗体积,这两点对于获得合规的回收率非常重要。
仪器分析条件
气相色谱条件
气相色谱: agilent 7890b 气相色谱系统 
色谱柱: agilent db-5ms ui 毛细管柱 30 m × 0.25 mm × 0.25 μm 
柱温箱: 初始温度 80 °c,保持 2 min,以 25 °c/min 升至 180 °c,再以 5 °c/min 升至 300 °c, 保持 2 min 
载气: 氦气,恒流模式,1.0 ml/min 
进样口温度: 270 °c,不分流进样 
进样量: 1.0 μl
质谱条件 
质谱: agilent 5977b 单四极杆气质联用系统 
离子源: 电子轰击源,70 ev 
离子源温度: 280 °c 
四极杆温度: 180 °c 
传输线温度: 280 °c 
溶剂延迟时间: 3.0 min em 
电压: 增益因子 1 
检测模式: sim+scan(化合物保留时间,定量和定性 离子见表 1)
结果与讨论 
色谱分离结果
       参考土壤中有机氯农药测定报批稿中的色谱柱升温程序并进 行优化,如图 1 所示,20 μg/l 标准溶液中 26 种有机氯农药 (含替代物)和 2 种内标物均能够得到充分的分离,可以分 别进行定量。
基质干扰对分析的影响
       根据实验数据显示,土壤基质对有机氯类化合物具有较大 的基质增强效应,26 种有机氯农药(含替代物)的响应强 度都有较大增加;但是,内标物的碎片离子响应却并没有 受到基质的影响,响应强度比较稳定,充分说明了土壤基 质对内标菲-d10 没有明显的基质效应,如图 2 所示。因此, 通过实验结果判定本次实验需要使用带基质的标准曲线来 进行定量分析和样品添加回收率的计算。
仪器检测限 
       仪器检测限 (idl) 是指仪器在指定可信度的条件下能检测到 分析物的最低信号或最低含量。虽然信噪比 (snr) 对于大 多数基质噪音干扰明显的 gc/ms 应用仍具有一定的价值, 但 idl 是一个更好的性能测试标准,基于统计学的原理, idl 消除了低噪音 snr 带来的不确定性。
       idl 与重复进样所测得的峰面积响应的标准偏差 std 以及 置信因子 tα 有关。计算得到相对标准偏差(rsd = std/平 均值)的情况下,idl 可以用进样的标样量的单位(ng、pg 或 fg)表示,如使用置信水平为 99% (1-α=0.99) 的 student-t 检验来统计 8 次连续进样的 rsd%,idl 的计算公式为: idl = (tα) (rsd%)(标样量) 
       本实验采用 2 ng/ml 基质配标标准溶液作为 idl 测试溶液, 计算 8 次重复进样(自由度 n = 7)的 rsd%,并在置信 水平 99% 的条件下从 t-表查得 tα = 2.998,因此,а-六六六 idl = (2.998) × (3.8%) × (2 pg) = 0.23 pg,其他 25 个化合物的 idl 计算方法与此一致,计算结果详见表 2。
标准曲线绘制 
       采用基质溶液配制浓度为 20、50、100、200、400 μg/l 的有 机氯农药和替代物的标准溶液,分别加入适量内标标准溶 液,使其在标准溶液中的浓度达到 100 μg/l,进行仪器分析 并绘制标准曲线。采用基质溶液稀释标准样品,可消除基 质效应所带来的定量误差。平均相对响应因子相对标准偏 差要求 ≤ 20%。 
       相对响应因子 (rrfi ) 计算公式:
       平均相对响应因子 (rrf) 计算公式:
式中:   rrfi ⸺ 相对响应因子 
           rrf ⸺ 平均相对响应因子 
           as ⸺ 目标化合物峰面积 
           ais ⸺ 内标化合物峰面积 
           ρs ⸺ 目标化合物浓度 
           ρis ⸺ 内标化合物浓度
样品加标回收率
       分别称取 5 g 样品,进行加标实验。加标浓度为 100 μg/kg, 且同时制备 6 个平行样品。按照上述前处理方式进行提取和 净化,最终定容至 1 ml,加入内标物后,上机分析。计算 样品加标回收率时,标准曲线采用基质加标样品制备的标准 曲线,所得到的样品加标回收率见表 4。
       每组 6 个平行样品测定值的相对标准偏差按下式进行计算:
       从表 4 可以看出,所有化合物的加标回收率均处于 73%-116% 之间,且替代物对三联苯-d14 的加标回收率为 98.2%-99.4%, 完全符合《土壤和沉积物 有机氯农药的测定 气相色谱-质 谱法》(报批稿)中规定的加标样品回收率质控要求 (40%- 150%)。将 6 次平行测定得到的色谱图叠加(见图 3),表 明各化合物的重现性非常出色。计算 6 次分析结果的相对 标准偏差 (rsd%) 发现,所有化合物的 rsd% 均小于 4.3%, 大部分化合物的 rsd% 处于 1.5% 左右,表明方法具有良好 的稳定性,且所采用的 7890b 气相色谱/5977b 单四极杆气 质联用系统具有优异的耐污染能力。 
结论 
       本文采用 agilent 7890b 气相色谱/5977b 单四极杆气质联用 系统成功开发出一种测定土壤样品中有机氯农药含量的方 法,该方法完全满足国家环境保护标准《土壤和沉积物 有 机氯农药的测定 气相色谱-质谱法》(报批稿)以及《土壤 和沉积物 有机物的提取 加压流体萃取法》(hj783-2016) 标 准的要求。在方法开发过程中,针对标准中的样品前处理 方法、气相色谱升温程序和标准曲线绘制方法等进行了优 化,获得了更出色的定性和定量结果。同时,7890b 气相 色谱/5977b 单四极杆气质联用系统在分析过程中表现出优 异的稳定性、耐污染性和高灵敏度。因此,该分析方法可 作为土壤中有机氯农药含量测定的推荐方案。
来源:安捷伦科技有限公司

供应南洋牌城市运动车EB5012使用禧玛诺内三速休闲大方
山西太原专业的儿童跆拳道在哪里学好
此人才称得上是三国时最优秀的军师,郭嘉和诸葛亮都未必能战胜他
贵州拉丝模、创威科技、聚晶拉丝模
江苏皮带输送机求购信息,润通设备齐全
土壤中有机氯农药含量的测定-气质联用仪
益峰无线声控太阳花灯,充电七彩旋转效果灯
简约现代欧式门锁卧室室内门锁房间门锁门把手酒店工程门锁室内
钓鱼10年,才发现原来台钓还有这些弊端
黄金麦氏营养燕麦粥 (美味冲调食品)
压铸件-小型压铸件-鑫淼金属(推荐商家)
医用手术体位垫
沈阳博能科技RFID读写器 工业级固定式RFID读写器
新品电启动手扶拖拉机视频手扶开荒旋耕起垄机价格
聚合物锂电池
随州无机铝盐防水砂浆批发商
威格士KBFDG4V-5-2C50N25-Z-M1-PC7-H7-12比例阀
笑开颜晾衣架是几线品牌?笑开颜晾衣架加盟费是多少?
一周动态(06.24-06.30):光伏行业,发生了这些事儿!
河南首选的院史馆建设公司,欢迎致电