孫曉欣,吳越,肖學(xué)喜(浙江中一檢測研究院股份有限公司,浙江 寧波 315800)
我國在20世紀(jì)80年代全面禁止有機(jī)氯農(nóng)藥的生產(chǎn)、銷售和使用,有機(jī)磷農(nóng)藥成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要農(nóng)藥。甲胺磷(Methamidophos)是一種高效有機(jī)磷殺蟲劑。馮再平等詳細(xì)研究了甲胺磷的毒性作用,發(fā)現(xiàn)甲胺磷中毒后不僅會出現(xiàn)急性中毒癥狀,還會出現(xiàn)后遺的遲發(fā)性多發(fā)神經(jīng)病變,發(fā)病率在某些地區(qū)達(dá)到13.5%[1]。甲胺磷由于其對人畜的高毒作用,原農(nóng)業(yè)部第322號公告聲明自2007年1月1日起在我國已全面禁止銷售和使用。雖然甲胺磷目前已經(jīng)被禁止使用,但乙酰甲胺磷仍在廣泛使用[2]。乙酰甲胺磷在某些條件下可以代謝出甲胺磷[3-5]。據(jù)研究,江漢平原土壤、地下水中均普遍存在有機(jī)磷農(nóng)藥,甲胺磷的檢出率和檢出量都比較高[6-7]。丁浩東等總結(jié)了中國環(huán)境中水體、土壤、生物體中主要有機(jī)磷農(nóng)藥的含量范圍、檢出率及其分布特征,發(fā)現(xiàn)甲胺磷的存在非常普遍[8]。因此,當(dāng)下對甲胺磷的監(jiān)控仍十分必要。
目前已報道過茶葉、豬肉、動物源食品、蔬菜、人全血以及水、土壤等基質(zhì)中甲胺磷的檢測[9-16],檢測方法主要有氣相色譜法、氣相色譜法-質(zhì)譜法、液相色譜法、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法等。
2021年已經(jīng)頒布實(shí)施了環(huán)境水體中甲胺磷的檢測方法,采用的是液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜法[17],土壤和沉積物中甲胺磷的檢測方法尚未出臺,但是也多有研究[18-20],固體廢物中甲胺磷的檢測方法還鮮有報道。
氣相色譜儀相對于液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜儀和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀成本低,適用性更高,因此本文采用氣相色譜法進(jìn)行固體廢棄物中甲胺磷的測定研究。
正己烷、丙酮、二氯甲烷(農(nóng)殘級);無水硫酸鈉(分析純)、硅藻土、石英砂:600 ℃加熱4 h。
甲 胺 磷 標(biāo) 準(zhǔn) 溶 液:濃 度1 000 μg/mL,編 號23959YB,批號D0015375,介質(zhì)為丙酮,生產(chǎn)廠家BePure。
氣相色譜儀(島津),型號GC2010PLUS,配火焰光度檢測器(FPD);快速溶劑萃取儀(Thermo),型號ASE-350;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠),型號RE-52AA;水浴氮吹儀(美國 Organomation),型號N-EVAP;電子分析天平(德國 Sartorius),型號BSA224S。
根據(jù)張鳴珊等的研究,加壓流體萃取最佳提取溫度為80 ℃,靜態(tài)萃取時間為10 min,循環(huán)次數(shù)為2次,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀最佳條件為溫度60 ℃,真空度0.02 MPa[19]。張莉等對萃取溫度、萃取溶劑及分散劑等做了試驗(yàn)研究,結(jié)果表明,萃取溫度在高于80 ℃時甲胺磷存在快速分解的情況,因此萃取溫度選擇80 ℃[20]。結(jié)合文獻(xiàn)研究,選取儀器條件如下。
快速溶劑萃取儀:加熱溫度為80 ℃,壓力可達(dá)11.721 086 9 MPa,預(yù)加熱平衡5 min,靜態(tài)萃取時間5 min,靜態(tài)周期為2,溶劑淋洗體積60%池體積,氮?dú)獯祾邥r間1 min。
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:溫度60 ℃,真空度0.02 MPa。
水浴氮吹儀:溫度30 ℃。
色譜條件:OV1701毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm ×0.33 μm),柱溫:180 ℃,保持時間:1 min;升溫速率5 ℃/min,終止溫度:250 ℃,終止時間:5 min;氫氣62.5 mL/min,空氣90.0 mL/min,汽化室溫度280 ℃,檢測室溫度280 ℃,分流比10:1。
參照HJ/T 20—1998《工業(yè)固體廢物采樣制樣技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定采集和保存固體廢物樣品[21]。
樣品采集置于預(yù)先洗凈烘干的棕色玻璃采樣瓶中,樣品采集后,避光于4 ℃以下冷藏保存。
試樣來源為杭州某農(nóng)藥廠搬遷區(qū)塊原生產(chǎn)車間存放的固體廢物。稱取新鮮試樣10 g,加入一定量的硅藻土,充分混勻、脫水,在研缽中反復(fù)研磨呈散粒狀,全部轉(zhuǎn)入22 mL萃取池中。根據(jù)張莉等的研究,甲胺磷具有強(qiáng)親水基團(tuán)氨基,萃取過程中向萃取池中加入1 mL水,用丙酮-二氯甲烷(4+1)溶劑萃取效率最高[20]。本次試驗(yàn)在萃取池中加入1 mL水作為分散劑,以丙酮-二氯甲烷(4+1)為萃取溶劑,按照1.3中儀器條件進(jìn)行萃取。萃取液經(jīng)無水硫酸鈉充分脫水后,經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)和水浴氮吹進(jìn)行濃縮,定容1 mL,待測。
固體廢物中甲胺磷含量,采用外標(biāo)法進(jìn)行定量,按公式(1)進(jìn)行計算。
式中:X為固體廢物樣品中甲胺磷的含量(μg/kg);c為由標(biāo)準(zhǔn)曲線計算所得到的試樣中甲胺磷的濃度(μg/L);Vx為樣品濃縮定容體積(mL);mx為稱取新鮮樣品質(zhì)量(g)。
準(zhǔn)確移取甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)溶液10.0 μL,用丙酮定容到10 mL容量瓶中進(jìn)行配置,配成濃度為1 000 μg/L的甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)使用液,逐級稀釋成0、50.0、100、200、500、1 000 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列。按照1.3中氣相色譜儀器條件進(jìn)樣檢測,以保留時間定性。甲胺磷的色譜圖如圖1所示,出峰時間為4.981 min。以濃度為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo),繪制工作曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=42 142X-1.49×10-6,相關(guān)系數(shù)R=0.999 8。
圖1 甲胺磷譜圖
選用杭州某農(nóng)藥廠搬遷區(qū)塊原生產(chǎn)車間存放的固體廢物進(jìn)行檢出限試驗(yàn),參照HJ 168—2020《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》的相關(guān)規(guī)定[22],在樣品中添加標(biāo)準(zhǔn)溶液,配置成濃度在預(yù)估檢出限3~5倍的樣品,平行測定7次,計算其標(biāo)準(zhǔn)偏差Sb。取50.0 μL甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)使用液加入到試樣中,按照1.5的步驟進(jìn)行樣品萃取,按照1.3中儀器條件進(jìn)行上機(jī)測定,檢測結(jié)果如表1所示。
表1 方法檢出限測定結(jié)果
用公式:MDL=Sb×t(n-1,0.99)其中:t(n-1,0.99)為置信度為99%、自由度為n-1時的t值,t(6, 0.99= 3.14);n為重復(fù)分析的樣品數(shù)。根據(jù)HJ 168—2020測定下限規(guī)定為4倍MDL。根據(jù)溶液檢出限,以稱樣量為10.0 g固體廢物,萃取液定容1.0 mL,計算樣品檢出限為1.0 mg/kg,測定下限為4.0 mg/kg。
本試驗(yàn)采用空白加標(biāo)和實(shí)樣加標(biāo)兩種方式來驗(yàn)證精密度和正確度。取6份10 g石英砂作為空白樣品,加入甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)溶液60.0 μL,使加標(biāo)量為60 μg,作為低濃度加標(biāo)。
另取兩組各6份的石英砂空白樣品,分別加入90 μL和130 μL的甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)溶液,使加標(biāo)量分別為90 μg、130 μg,按照1.5中要求進(jìn)行萃取濃縮,萃取液定容1.0 mL,按照1.3中儀器條件進(jìn)行上機(jī)測定,計算6次平均值、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和加標(biāo)回收率,檢測結(jié)果如表2所示。
表2 空白加標(biāo)測定結(jié)果
結(jié)果顯示,通過低、中、高3種空白加標(biāo)試驗(yàn),精密度在2.7%~4.7%之間,加標(biāo)回收率在75.7%~94.3%之間。
實(shí)樣加標(biāo)試驗(yàn)選用杭州某農(nóng)藥廠搬遷區(qū)塊原生產(chǎn)車間存放的固體廢物作為實(shí)際樣品,取3組,每組6個樣品,分別在每組樣品中加入甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)溶液80.0、180、350,使加標(biāo)量為80、180、350 μg,作為低、中、高濃度加標(biāo)樣品測定。按照1.5中要求進(jìn)行萃取濃縮,萃取液定容1.0 mL,按照1.3中儀器條件進(jìn)行上機(jī)測定,計算6次平均值、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和加標(biāo)回收率,檢測結(jié)果如表3所示。結(jié)果顯示,通過低、中、高3種實(shí)樣加標(biāo)試驗(yàn),精密度在2.3%~4.4%之間,加標(biāo)回收率在80.0%~90.5%之間。
表3 實(shí)際加標(biāo)測定結(jié)果
建立了利用加速溶劑萃取儀與氣相色譜儀聯(lián)用檢測固體廢物中甲胺磷含量的方法,以丙酮-二氯甲烷(4+1)溶劑萃取,加熱溫度為80 ℃,壓力11.721 086 9 MPa,靜態(tài)萃取時間5 min,靜態(tài)周期為2,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溫度60 ℃,氣相色譜儀上機(jī)測定,甲胺磷的線性范圍為50~1 000 μg/L,相關(guān)系數(shù)為0.999 8。以石英砂為空白樣品,添加高、中、低濃度甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),測定相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD,n=6)在2.7%~4.7%之間,加標(biāo)回收率在75.9%~94.3%之間。以杭州某農(nóng)藥廠產(chǎn)生的固體廢物為試樣,添加高、中、低濃度甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),測定相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD,n=6)在2.3%~4.4%之間,加標(biāo)回收率在73.1%~90.5%之間。