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測定蔬菜有機磷農藥干擾因素農科論文
隨著我國農業的快速發展,有機合成農藥被廣泛使用于蔬菜種植業,其中有機磷農藥用量占65%[1]。我國非常重視有機磷農藥的用量限值與檢測方法,制定了多項有機磷農藥的檢測標準[2~4]。衛生系統最常用的有機磷檢測方法是GB/T5009.20-2003《食品中有機磷農藥殘留量的測定》[3],該法適用范圍廣,簡單有效,但在實際的檢測工作中,有些看似簡單的操作步驟,會影響測定結果,出現測定誤差。本文針對國標中第二法的測定進行了實驗和方法改進的研究,對一些影響測定結果的因素進行探討,以期提高蔬菜中有機磷農藥的檢測水平和工作效率。
1材料與方法
1.1儀器與試劑
HP-6890A氣相色譜儀,火焰光度檢測器(FPD),1701毛細管柱(30m×0.32mm×0.25μm),安譜氮吹儀(DC-12,上海安譜科學儀器有限公司)。
1.2試劑
敵敵畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、甲拌磷、氧化樂果、久效磷、甲基毒死蜱、樂果、毒死蜱、甲基對硫磷、馬拉硫磷、對硫磷標準溶液(農業部環境保護科研監測所研制,均為100μg/ml);丙酮、乙腈、甲苯、二氯甲烷(色譜純,Fisher公司)、無水硫酸鈉、活性炭(廣州化學試劑廠)。
1.3色譜條件
進樣口溫度:230℃,檢測器:250℃,柱流量:3.0ml/min,進樣量:1μl,升溫程序:80℃保持1min,以8ml/min的速率升至220℃,保持4min,以20ml/min的速率升至230℃,保持5min。
1.4樣品處理
1.4.1國標第二法(GB/T5009.20-2003)將蔬菜切碎混勻,稱取10.0g樣品于具塞錐形瓶中,加入30g~100g無水硫酸鈉(視樣品水分含量),劇烈振蕩后有固體無水硫酸鈉存在,說明所加無水硫酸鈉已足量,加入0.2g~0.8g活性炭,充分攪勻,加入70.0ml二氯甲烷,振蕩30min,經濾紙過濾。取35ml濾液于室溫下自然揮發至近干,用二氯甲烷多次研洗殘渣,定容至2.0ml,供氣相色譜測定。
1.4.2實驗改進方法將蔬菜置通風處晾2h,切碎混勻,稱取10.0g樣品于具塞錐形瓶中,加入30g~100g無水硫酸鈉(視樣品水分含量),劇烈振蕩后,移入玻璃研缽中,將結塊的樣品研磨,并同時補加無水硫酸鈉至有固體無水硫酸鈉存在粉末狀,說明所加無水硫酸鈉已足量。將研磨均勻的樣品轉入具塞錐形瓶中,加入0.2g~0.8g活性炭,充分搖勻,加入70.0ml二氯甲烷,振蕩30min,經濾紙過濾。取35ml濾液在氮吹儀中揮發至近干,用二氯甲烷多次研洗殘渣,定容至2.0ml,供氣相色譜測定。
2結果與討論
2.1提取與凈化方法的影響
2.1.1不同階段加標對回收率的影響在工作中,經常發現采用紙片法定性為陽性的蔬菜樣品,應用5009.20第二法進行有機磷農藥的測定,結果為陰性。對樣品進行加標回收實驗,發現前處理方法的回收率很低,為了查找影響回收率的具體實驗步驟,本文在前處理不同階段進行加標,測定回收率,以期找到提高回收率的解決方法。實驗分別以敵敵畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、甲拌磷、氧化樂果、久效磷、甲基毒死蜱、樂果、毒死蜱、甲基對硫磷、馬拉硫磷、對硫磷12種有機磷農藥混合標準進行加標。以敵敵畏加標測定結果為例,加標結果如表1所示。表1結果顯示:直接在蔬菜上加入標準品,回收率最低;蔬菜切碎后,加標回收率大概在70%左右;在加入無水硫酸鈉及活性炭后加標,回收率在85%左右;樣品震蕩后加標,回收率在100%左右;而將樣品過濾后,濃縮前加標,回收率僅為25%。由以上結果可見,直接加標于蔬菜上,回收率較低,蔬菜切碎后加標,可明顯提高回收率,但提取效率也低于80%。其原因可能是加入無水硫酸鈉后,硫酸鈉吸水后易凝結成塊,包裹在樣品表面,致使待測的敵敵畏不易被二氯甲烷提取,而且加入作為脫色劑的活性炭,也會吸附少量的被測物質。所以在加入無水硫酸鈉及活性炭后加標,敵敵畏損耗少,易于被二氯甲烷提取,回收率可達85%左右;樣品在震蕩后加標,回收率可達100%。但較為奇怪的實驗結果是在過濾完畢,濃縮前加標,回收率僅為25%,這一原因有待繼續研究。其它十一種有機磷農藥的加標回收率情況與敵敵畏相似。由實驗結果可見,加入無水硫酸鈉是影響提取效率的關鍵因素,減少樣品表面水分,防止無水硫酸鈉和樣品結塊,可有效提高樣品提取效率。實驗采用了以下方法,獲得較為滿意的結果:①在取樣前,將蔬菜樣品晾曬一段時間,盡量減少菜葉表面的水分,但晾曬時間不能太久,過量失水將影響檢測結果;②樣品加入無水硫酸鈉劇烈震蕩后,將樣品轉移至研缽,在研缽中將結塊的樣品研磨,并補加無水硫酸鈉至樣品呈均勻狀,再用二氯甲烷進行提取,可使有機磷農藥的回收率達到95%左右。
2.1.2自然揮干的影響在實驗中,取35ml過濾的二氯甲烷,在室溫下自然揮干,二氯甲烷在揮發過程中,有降溫效果,蒸發皿的外層凝結大量的水珠,在濃縮后的樣品中也會有少量水分,定容后,水層明顯。實驗采用以下方法,可有效防止水分的凝結,減低對有機磷農藥測定的干擾:①采用氮吹或旋轉真空蒸發法,防止水分的凝結,但該法較為繁瑣、耗時長;②采用離心法,當樣品自然蒸干后,定容于5ml的玻璃離心管中,采用3000r/min在高速離心機上進行離心,使水層和二氯甲烷分層,吸取二氯甲烷層進行分析。
2.1.3活性炭用量對脫色效果的影響在樣品前處理過程中,加入活性炭進行脫色。試驗考察活性炭用量對蔬菜樣品脫色效果的影響,結果顯示:菜葉顏色越深(如油麥菜、芥藍、菜心、地瓜葉等),需要加入較大量的活性炭,脫色效果隨著活性炭量增加而增強,但用量超過1.0g,脫色效果無明顯變化,且過量的活性炭也會降低有機磷農藥的回收率。菜葉顏色較淺綠色的蔬菜(如生菜、空心菜等),加入0.5g活性炭即可達到脫色的效果;菜葉顏色淺的蔬菜(如白菜)只需加入0.3g活性炭即可獲得較好的脫色效果。
2.2標準溶液的有效性
有機磷農藥的物理化學性質不穩定,易揮發,配制的標準溶液穩定性受溫度、光照、溶劑種類和存儲時間的影響較大。陸繼偉[5]等研究了50種農藥的穩定性,楊麗莉[6]等研究了敵敵畏、馬拉硫磷、對硫磷和甲基對硫磷四種有機磷農藥的穩定性,但都不完全包含本實驗中12種有機磷農藥。本實驗考察了敵敵畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、甲拌磷、氧化樂果、久效磷、甲基毒死蜱、樂果、毒死蜱、甲基對硫磷、馬拉硫磷、對硫磷的穩定性及其影響因素。
2.2.1溶劑的影響實驗考察了丙酮、二氯甲烷、甲苯和乙腈對12種有機磷農藥混合標準使用液的影響.標準儲備液均為100μg/ml,溶劑為丙酮;混合標準使用液的濃度為1.0μg/ml,不同溶劑對12種有機磷農藥穩定結果的影響由穩定至不穩定的順序為:甲苯>乙腈>二氯甲烷>丙酮。根據溶劑的理化性質推測其原因:甲苯沸點較高,不易揮發,極性小,對有機磷農藥溶解性好,較為穩定;乙腈穩定性好,但極性強,對農藥的穩定性有影響。二氯甲烷和丙酮的沸點較低,20℃時蒸汽壓較大,易揮發,導致標準溶液穩定性降低,但二氯甲烷較丙酮的穩定性好。
2.2.2存儲時間和存儲條件的影響實驗分別考察了存儲時間和光照對不同濃度有機磷混合標準溶液的影響。高濃度混合標準溶液為50μg/ml,中等濃度混標濃度為5μg/ml,低濃度混標濃度為0.5μg/ml。結果表明:高濃度混標液一個月內反復測定的峰面積無明顯變化,一個月后,濃度增高,并有部分物質分解,放置兩個月后,12種有機磷農藥已經無法分離;對中等濃度的混合標準溶液,在5日內可保持穩定;低濃度的混合標準溶液,第二日濃度就發生明顯變化,須臨用前配制。放置于密閉、冷藏(-4℃)、避光條件下,能有效延長中等濃度混合標準溶液的有效期,可達10日;但對低濃度標準混合液無明顯影響。
3小結
根據上述實驗結果,在實際工作中,我們對樣品前處理方法進行改進和調整,采用研缽研磨、減少樣品表面水分、選擇適量的活性炭脫色等方法,可有效提高有機磷農藥檢測方法的準確度;對有機磷農藥混合標準溶液穩定性的研究,確定標準溶液的有效期,對提高工作效率有較大的幫助,可為檢測蔬菜中有機磷農藥的日常工作提供參考。
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