土壤或沉积物中哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的检测方法

技术领域

本发明属于农药残留检测方法技术领域，涉及土壤或沉积物中农药的检测方法，具体地说是土壤或沉积物中哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的检测方法。

背景技术

农药作为农业生产中必不可少的生产资料，对农业发展和人类粮食供给做出了巨大的贡献。世界范围内农药所避免和挽回的农业病、虫、草害损失占粮食产量的1/3。然而近年来随着农药长期大量的施用，农药残留及污染问题日益严重，已成为农业面源污染的重要来源之一。据统计，农田中施用的农药量仅有30％左右附着在农作物上，其余70％左右扩散到土壤和大气中，导致土壤中农药残留量及衍生物含量增加，造成农田土壤污染。这不仅会破坏土壤中的生物多样性，还会通过饮用水或土壤-植物系统经食物链进入人体，危害人体健康。

哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯为常用农药，但目前尚无同时对土壤或沉积物中这四种农药检测的方法。现有的土壤或沉积物中农药的检测方法仍然以传统气相色谱法为主，前处理过程复杂且仅依靠保留时间定性，易造成假阳性结果。授权公布号为CN103913529B的中国专利涉及对氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的检测，但样品前处理步骤繁琐且气相色谱法测得结果精准度低；申请公布号为CN109254099A的中国专利申请通过气相色谱-质谱快速测定方法检测哒螨灵和高效氯氟氰菊酯但升温程序耗时长、检测效率低，检出限为5.3-149.1mg/kg，跨度大，精度低。

发明内容

本发明的一个目的，是要提供一种土壤或沉积物中哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的检测方法，用二氯甲烷-丙酮混合溶剂加压流体提取，提取液经平行氮吹浓缩后，用气相色谱分离，质谱检测，根据保留时间、碎片离子质荷比及其丰度比定性，内标法定量，实现在土壤和沉积物样品中同时检测哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种土壤或沉积物中哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的检测方法，它包括依次进行的以下步骤：

S1.样品制备：

精确称取样品，脱水研磨，制得待提取样；

其中，精确称取样品后可将20g样品与2-3g粒径为0.6mm-0.9mm的硅藻土混匀，再进行脱水研磨，硅藻土初步脱水，起填充和分散的作用。

S2.提取浓缩：

提取：用二氯甲烷和等体积的丙酮制得混合溶剂，对待提取样加压流体提取，得提取液；

浓缩：取提取液经无水硫酸钠除水，经平行氮吹浓缩，过滤，得待测液；

S3.空白样品制备：

按照S1的样品制备方法，精确称取石英砂代替S1中的样品，制得空白待提取样；按照S2的样品制备方法，以空白待提取样代替待提取样，得空白待测液；

S4.分析测定：

选定2-氟联苯和4,4'-三联苯d14为替代物；菲-d10为内标物；哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯为目标物；

对替代物、内标物及目标物的标准溶液分别进行气相色谱-质谱法分析测定，制得标准物质总离子流图，以标准溶液浓度为横坐标；以目标物与内标物定量离子响应值的比值和内标物的浓度的乘积为纵坐标，绘制校准曲线；

取待测液和空白待测液分别进行气相色谱-质谱法分析测定，根据校准曲线进行结果计算。

作为一种限定，步骤S1中，所述脱水研磨是研磨至流沙状。

作为另一种限定，步骤S2中，

所述混合溶剂和待提取样的比例关系为60-80:1；所述加压流体提取的条件为：萃取温度为98-102℃，加热时间为4-6min，静态萃取时间为5min，淋洗液体积为55-60％；

所述平行氮吹浓缩的温度为34-36℃，氮吹压力为6-8psi，浓缩至体积为1ml；所述过滤的滤膜为0.22μm的有机溶剂微孔滤膜。

作为再一种限定，步骤S3中，所述石英砂的粒径为150μm-830μm。

作为第四种限定，步骤S4中，所述气相色谱的升温程序为：50℃保持1min，经20℃/min升温至150℃后以10℃/min升温至240℃，保持1min，再以5℃/min升温至300℃，保持2-4min；

作为第五种限定，步骤S4中，所述气相色谱-质谱法中气相色谱的进样口温度260℃；进样方式为不分流进样；进样量为1μL；载气为氦气；载气流量为1.2ml/min；

所述气相色谱-质谱法中离子源为EI源；离子源温度为280℃；传输线温度为280℃；扫描方法为全扫描定量，扫描范围为m/z45-450amu；溶剂延迟为3min。

作为第六种限定，该方法的检出限为0.02mg/kg-0.04mg/kg，测定下限为0.04mg/kg-0.16mg/kg。

本发明由于采用了上述技术方案，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

(1)本发明的土壤或沉积物中哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的检测方法填补了土壤或沉积物中哒嗪硫磷和哒螨灵检测的样品处理条件和检测条件的空白，实现了对哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的同时检测；

(2)本发明的土壤或沉积物中哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的检测方法采用气相色谱-质谱法进行测定，有效解决了气相色谱法只能依靠保留时间定性，易造成假阳性的问题，且采用内标定量，测定结果更为准确；同时，样品处理操作简单降低工作难度，提高检测效率；

(3)本发明的土壤或沉积物中哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的检测方法与现有的气相色谱-质谱法相比，测定时间更短，检出限更低，极大提高检测效率及测定结果的准确性，可实现对于土壤或沉积物中痕量农药的检测；

本发明的的土壤或沉积物中哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的检测方法可以高通量进行，适于工业应用，适用于对土壤或沉积物中农药残留检测。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步详细说明，应当理解所描述的实施例仅用于解释本发明，并不限定本发明。

如果实施例中未注明的实验具体条件，通常按照常规条件，或者按照试剂公司所推荐的条件；下述实施例中所用的试剂、耗材等，如无特殊说明，均可通过商业途径获得，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，实验用水为纯水，所用方法如无特殊说明，均为本领域常规工艺方法。

A.试剂和材料：

A1.无水硫酸钠(Na

A2.硅藻土和石英砂：在马弗炉中450℃灼烧4h，冷却后，于磨口玻璃瓶中密封保存备用；

A3.二氯甲烷(CH

A4.内标物：菲-d10，市售标准物质；

A5.替代物：2-氟联苯，市售标准物质；4，4'-三联苯-d14溶液，市售标准物质；

A6.目标物：哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯，均为市售标准物质；

A7.质谱调谐溶液：十氟三苯基膦(DFTPP)，ρ＝5mg/L。

B.仪器和设备：

B1.气相色谱法-质谱仪：可程序升温，具有电子轰击电离(EI)源；

B2.色谱柱：石英毛细管柱，长30m，内径0.25mm，膜厚0.25μm，

固定相为5％-苯基-甲基聚硅氧烷；

B3.提取装置：加压流体萃取仪；

B4.浓缩装置：氮吹仪、旋转蒸发仪；

B5.真空冷冻干燥仪。

C.样品采集保存：

土壤样品按照HJ/T 166的要求采集和保存，确保无枝棒、叶片和石子等异物；沉积物样品按照GB17378.3的要求采集和保存；

样品运输过程中4℃以下冷藏、避光、密封且保存时间不超过10天。

实施例1土壤或沉积物中哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的检测方法

本实施例为一种土壤或沉积物中哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的检测方法，包括依次进行的以下步骤：

S1.样品制备：

按照HJ 613的方法测定土壤样品干物质含量，备用(若样品为沉积物，按照GB17378.5的方法测定沉积物样品含水率，得样品干物质含量)。

精确称取20g(精确到0.01g)样品，与2g粒径为0.6mm的硅藻土混匀，采用真空冷冻干燥仪，冷冻干燥，脱水研磨至流沙状，制得待提取样。

S2.提取浓缩：

提取：用二氯甲烷和等体积的丙酮制得60ml混合溶剂，采用加压流体萃取仪，萃取温度为100℃，加热时间为5min，静态萃取时间为5min，淋洗液体积为55％，对1ml待提取样加压流体提取，得提取液。

浓缩：取提取液经无水硫酸钠除水，采用氮吹仪平行氮吹浓缩，设置温度为35℃，氮吹压力为7psi，浓缩，经0.22μm的有机溶剂微孔滤膜过滤，得1ml待测液。

S3.空白样品制备：

按照S1的样品制备方法，精确称取20g(精确到0.01g)粒径为150μm的石英砂代替S1中的样品，制得空白待提取样，用于“S5.结果精准度验证”；按照S2的样品制备方法，以空白待提取样代替待提取样，得空白待测液。

S4.分析测定：

S41.仪器性能检查：

每次分析前，应进行质谱自动调谐，再将气相色谱和质谱仪设定至分析方法要求的仪器条件，并处于待机状态，通过气相色谱进样口直接注入1μl十氟三苯基膦(DFTPP)溶液，得到十氟三苯基膦质谱图，得出DFTPP主要离子及离子丰度信息，其质量碎片的离子丰度应符合表1中要求，否则须清洗质谱仪离子源。

其中，气相色谱和质谱仪的仪器条件为：

气相色谱的升温程序为：50℃保持1min，经20℃/min升温至150℃后以10℃/min升温至240℃，保持1min，再以5℃/min升温至300℃，保持2min；

气相色谱的进样口温度260℃；进样方式为不分流进样；进样量为1μL；载气为高纯度氦气；载气流量为1.2ml/min；

质谱仪中离子源为EI源；离子源温度为280℃；传输线温度为280℃；扫描方法为全扫描定量，扫描范围为m/z45-450amu；溶剂延迟为3min。

表1 DFTPP主要离子及离子丰度标准

S42.系列标准溶液配制：

分别取2-氟联苯、4,4'-三联苯d14、菲-d10、哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯用二氯甲烷配制6个浓度点的系列标准溶液，6个浓度点的质量浓度为0.5mg/L、1.0mg/L、5.0mg/L、10.0mg/L、20.0mg/L和30.0mg/L。

S43.绘制校准曲线：

对替代物、内标物及目标物的标准溶液分别进行气相色谱-质谱法分析测定，制得标准物质总离子流图，以标准溶液浓度为横坐标；以目标物与内标物定量离子响应值的比值和内标物的浓度的乘积为纵坐标，绘制校准曲线，用于样品浓度测定。

利用标准物质总离子流图得到出峰顺序，目标物、内标物和替代物的中英文名称，定量内标，定量离子，辅助离子，全扫描方式的检出限及测定下限，如表2所示：

表2替代物、内标物及目标物的标准溶液分析测定结果

本方法检出限为0.02mg/kg-0.04mg/kg，测定下限为0.04mg/kg-0.16mg/kg。

S44.结果计算：

取定容体积均为1ml(以二氯甲烷定容)的待测液和空白待测液分别上机进行气相色谱-质谱法分析测定，仪器条件和“S41.仪器性能检查”中保持一致，根据校准曲线进行结果计算，其中土壤样品中目标化合物含量C(mg/kg)，按照以下公式进行计算：

C-样品中目标物的含量，mg/kg；

Cs-试样中目标物的浓度，mg/L；通过标准曲线所得；

V-试样的定容体积；

f-稀释倍数；当样品测定结果高于标曲最高点时，对样品进行稀释再测定；当样品测定结果在线性范围内时，样品无需稀释，f＝1；

m-样品的称取量，g；

W

结果表示：当测定结果小于1mg/kg时，小数位数的保留与方法检出限一致；当测定结果大于或等于1mg/kg时，结果最多保留三位有效数字。

带入数据，计算得本次检测，样品中哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的含量分别是0.033mg/kg、0.04mg/kg、0.02mg/kg、0mg/kg和0mg/kg。

S5.结果精准度验证：

精密度验证样品：哒嗪硫磷、高效氯氟氰菊酯、哒螨灵、氯氰菊酯、2-氟联苯、4,4'-三联苯-d14浓度为0.05mg/kg、0.25mg/kg、0.75mg/kg的加标样品，是将相应标准物质加入到空白待提取液制得的；

准确度验证样品：哒嗪硫磷、高效氯氟氰菊酯、哒螨灵、氯氰菊酯、2-氟联苯、4,4'-三联苯-d14浓度为0.05mg/kg、0.25mg/kg、0.75mg/kg的加标样品，是将相应标准物质加入到待提取液制得的；

对相应加标样品分别按照步骤S4进行6次重复测定，得出本方法的精密度和准确度，具体结果见表3和表4：

表3方法的精密度

表4方法的准确度

综合上述结果，本发明的土壤或沉积物中哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的检测方法测定时间短，尤其升温程序总计30分钟；检出限低，为0.02-0.04mg/kg；提高检测效率及结果精准度，可实现对于土壤或沉积物中痕量农药的检测。

实施例2-6土壤或沉积物中哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的检测方法

实施例2-6分别为一种土壤或沉积物中哒嗪硫磷、哒螨灵、氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的检测方法，具体方法基本相同，不同之处在于样本及其他参数的调整，具体参数及检测结果见表5。

表5实施例2-6工艺参数

由表5的结果可知，该方法的检出限为0.02mg/kg-0.04mg/kg，实施例2-6的方法可实现对不同土壤或沉积物样品检测结果表明，本法检出限低，检测精度高，可实现对土壤或沉积物中痕量农药的检测。

需要注意，上述实施例，仅是本发明的较佳实施例，并非是对本发明所作的其他形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员都可能利用上述技术内容作为启示加以变更或改型为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明权利要求的技术实质，对以上实施例所作出的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明权利要求保护的范围。