固相萃取—液相色谱法测定水中毒死蜱等三种有机磷农药残留

马先发

（合肥市城市排水检测中心，安徽合肥230061）

丙溴磷能够杀灭绝大多数害虫且药剂附着力高，是一种分子内含有正丙硫基的硫代磷酸酯类的中等毒性杀虫剂，即使对一些对农药有抗性的害虫丙溴磷依旧可以杀灭。三唑磷是目前使用比较广泛的一种杀虫、杀螨剂，对害虫有非常好的杀灭效果。毒死蜱对棉铃虫有非常好的杀灭效果，是一种乙酰胆碱酯酶的抑制剂，属于硫逐磷酸酯类的中等毒性杀虫剂。现在的农业种植中已经禁止使用甲胺磷、对硫磷等有机磷杀虫剂，以上三种杀虫剂因其良好的杀虫效果，在农业中得到了广泛应用。这三种杀虫剂在广泛使用之后，在水环境中会有大量的杀虫剂残留，严重地影响了我们当下的水质量。现有国家标准并没有对这三种农药的残留量做出明确规定，并且在对农药残留检测中，大多数研究都只是针对其中一种或者两种进行检测，对这三种农药残留同时检测还没有报道。本文提供了一种通过高效液相色谱法对水中这三种农药进行分离和测定的方法。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Thermo Fisher U3000液相色谱仪；莱伯泰科sepaths-12全自动固相萃取仪。

色谱柱：固相萃取柱有 C18（ODS）、氨基（NH2）、弗洛弗罗里硅土（Florisil）。实验试剂中，毒死蜱、丙溴磷、三唑磷的纯度分别为98.9%、96.5%、95.8%，均为标准品；甲醇、乙腈为色谱纯；丙酮、正乙烷、乙酸乙酯为优级纯；实验用水均为超纯水。

1.2 色谱条件

DDS-C18色谱柱的流动相为乙腈（13+7）溶液，每次实验的进样体积为5 μL，流量为1.5 mL/min，实验所选定的波长为230 nm，柱温为40℃。

1.3 实验方法

将待测水样过滤，去除悬浮物杂质，用2 mL甲醇活化固相萃取柱，同时将200 mL的待测水样流过固相萃取柱，水样完全通过色谱柱后用10 mL乙酸乙酯洗脱，用氮吹仪在40℃条件下吹干浓缩后用甲醇定容至2 mL，用0.22 μm滤膜过滤备用。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的优化

2.1.1 波长的选择

最大吸收波长的选择实验：通过全波长扫描，发现这几种待测试剂中在230 nm波长处，毒死蜱、三唑磷有最大吸收波长，丙溴磷也有较大的吸收并且受到的干扰较小。因此，综合考虑最大吸收波长以及干扰等因素，最终选择230 nm为本次实验的测定波长。

2.1.2 流动相的选择

在选择流动相时，测定了甲醇、甲醇（6+4）、乙腈（14+6）溶液、乙腈（4+6）溶液作为流动相对几种农药的分离效果。最后的实验结果表明：当选用乙腈（14+6）溶液作为流动相时，分离效果最好，能够很好地分离这三种农药，选用其他的流动相都不能使几种农药得到很好地分离，并且选用乙腈（14+6）溶液作为流动相时产生的峰形和其他的峰形相比相对对称。所以，本实验选用的流动相为乙腈（14+6）溶液。

2.1.3 流量的选择

为了确定实验的流量，选用 0.7 mL/min、1.5 mL/min、2.0 mL/min三种流量，实验结果表明：选用的流量为0.7 mL/min时，几种农药的出峰时间都比较晚；当选用2.0 mL/min进行流量分析时，实验时出峰速度太快，实验不好操作，影响实验结果；当选用1.5 mL/min进行流量分析时，不仅出峰的时间合适，并且也能较好地将这几种农药分离。因此，本次实验所选用的流量为1.5 mL/min。

2.1.4 标准样品的液相色谱图

在进行优化实验时，图1为三种农药标准品的色谱图。因为实验中选用的几种农药的极性相差比较大，实验过程中为了保证几种农药有较好的分离度，同时防止杂质对实验结果的干扰，因而在对色谱条件进行选择时，所选用的农药保留时间均在12min以内。

图1 标准样品的色谱图

2.2 样品前处理条件的优化

2.2.1 固相萃取柱的选择

在进行萃取柱的选择实验中，选用了C14、NH2、TPS、Florisil这四种进行加标回收实验。实验表明：当选用NH2柱和TPS柱作萃取柱时对三种农药的富集作用都比较差；Florisil萃取柱虽然对这几种农药都有一定的回收效果，但是回收效果一般，回收效果最好的毒死蜱的回收率也只能达到60.8%；C18柱对毒死蜱、三唑磷、丙溴磷的回收率分别为82.8%、79.6%、85.5%，回收率稳定在80%左右；因为C18柱的烷基多，萃取柱的碳含量较高，另外该萃取柱的疏水性也比较好，因此对这几种农药有更好的保留能力。因此，本实验所选用的固相萃取柱为C18柱（ODS）。

根据上述实验，选用C18固相萃取柱（ODS），根据其性质以及溶液的极性，实验另外选取了六种洗脱剂来进行优化实验。实验结果表明：甲醇、乙腈几乎不能将这几种农药洗脱下来；当选用丙酮、正己烷以及丙酮-正已烷（1+1）混合洗脱作为洗脱剂时，对丙溴磷的回收率分别为70.0%、75.6%、55.7%，对三唑磷的回收率分别为44.0%、64.0%、33.0%；对毒死蜱的回收率分别为62.0%、64.8%、34.0%。可以看出，选用这三种洗脱剂的洗脱效果均不理想，没有达到我国标准中对于农药残留的要求。当乙酸乙酯为洗脱剂时，对这三种农药均有很好的洗脱效果。因此，乙酸乙酯为本次实验所选用的洗脱剂。

2.2.2 洗脱剂用量的选择

通过上述优化实验，最终选择乙酸乙酯作为实验的洗脱剂，另外对乙酸乙酯的用量进行优化实验，测定不同的实验用量对几种农药的回收率影响。实验结果表明：当乙酸乙酯的用量为10 mL时，对这几种农药的回收效果最好，回收率均超过85%，满足对农药残留的要求。因此实验所选用的乙酸乙酯用量为10 mL。

2.3 方法的检出限和测定下限

分配配制三种农药的标准混合溶液，使溶液的浓度为 0.05 mg·L-1、0.1 mg·L-1、0.5 mg·L-1、1.0 mg·L-1、2.0 mg·L-1，根据以上选用的优化条件进行实验测定，结果表明，三种农药在0.05～2.00 mg·L-1浓度范围内呈现线性关系，结果如表1所示。

表1 线性参数、检出限与测定下限

实验的检出限和测定下限如表1所示，分别是通过空白样的三倍、十倍信噪比计算而来。

从表1可知，水中这三种农药的残留量可以根据该方法测定。

2.4 方法的准确度和精密度

为了验证实验结果的准确度和精密度，通过在空白水样中添加 0.05 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.50mg·L-1的混合标准溶液来进行回收实验，其相对偏差（RSD）和加标回收率如表2所示。

表2 精密度与回收实验结果（N=8）

从表2的RSD和回收率可以看出，该方法的准确度和精密度都比较高，可以用于水中农药残留量的检测分析。

2.5 实际水样的测定

实验的待测水样选自安徽省某工业园区7个采样点，分别对这几个地区的水样进行这几种农药残留检测实验以及加标回收实验，实验结果如图3所示。在测定的7个水样中，所有水样的检测结果中均未含有三唑磷、毒死蜱、丙溴磷农药成分，见图2。

表3 水样分析结果（N=5）

由表3可以看出，实验的加标回收率均在80%以上，符合现在我国对于水中农药残留的要求，表明可以用这种方法检测水中这三种农药的残留。

图2 实际水样中几乎未检出三种农药成分

图3 水样加标的色谱图

本实验通过固相萃取-高效液相色谱的方法，检测了水中三种农药残留，并且通过优化实验，最后选择出最优的实验条件。采取C18作为固相萃取柱（ODS），乙酸乙酯为洗脱剂，最后进行高效液相色谱检测分析时选用了C18反相色谱柱。结果表明，可以用这个方法来对水中有机磷农药残留量进行检测。本次实验同国家现有的检测这三种农药的标准方法相比更加简单，可以一次性检测出这三种农药的残留量，而不需要逐一检测。在同一种条件下就可以检测出这三种农药的残留量且实验的数据准确性高，因此可以广泛运用于目前的水样农药残留检测中。