随着现代农业科技的进步，农业田间化学杀虫除草技术取得了极大的发展，为提高农作物产量和解放劳动生产力发挥了巨大作用。据统计，全国每年农药的生产和使用量已达到20万吨(有效成分)，其中80%左右的农药会直接流失到土壤和水体中，农药的大量使用使得我国环境问题日益突出。

其中除草剂是对水质资源安全具有最大隐患的一类农药，除草剂残留后可直接渗透到各种水体中，特别是在温暖的季节，随着频繁的降雨，大量的除草剂残留会通过地表、地下水系广泛传播。

据世界卫生组织和联合国环境署报告，我国每年因除草剂急性中毒造成的事故达近百万人次，死亡约2万多人。除草剂在人体内不断积累，会产生慢性危害，破坏神经系统的正常功能，干扰人体内激素的平衡，甚至产生致癌、致畸、致突变的危害。另外，大量使用除草剂会破坏环境生态平衡，造成生物群体快速死亡。因此，除草剂残留污染对水体环境造成的冲击必须要引起足够的关注与重视。

水质中除草剂--百草枯、杀草快的测定 高效液相色谱法

 

【仪器与试剂】

1. 仪器与设备：悟空K2025高效液相色谱仪；固相萃取装置；浓缩装置；pH计（精确至小数点后1位）。

试剂与材料：百草枯（C₁₂H₁₄CI₂N₂，CAS NO.1910-42-5）和杀草快（C₁₂H₁₂Br₂N₂，CAS NO.85-00-7）；标准溶液甲醇、乙腈、甲酸（色谱纯）；甲酸铵、硫代硫酸铵、氢氧化钠（优级纯）；硫酸（1.84g/mL）；弱阳离子交换柱（150mg/6.0mL或500mg/6.0mL）；滤膜（0.45μm尼龙滤膜）。

 

【实验方法】

样品采集：

按照HJ/T 91和HJ/T 164的相关规定使用聚氯乙烯或聚丙烯材质采样瓶采集样品，于0-4℃避光保存。

 

样品前处理：

用硫酸溶液（或氢氧化钠溶液）调节pH至6～7，依次用4mL甲醇、水以1滴/s（约3mL/min）的速度活化固相萃取柱（活化过程中应确保萃取柱填料表面不露出液面）。

将水样用滤膜过滤，取500mL过滤后水样以2mL/min的速度通过萃取柱，在柱填料刚要暴露于空气之前，依次用2mL水、2mL甲醇淋洗，弃去流出液。然后用5mL含2％甲酸的乙腈溶液以1滴/s（约3 mL/min）的速度洗脱固相萃取柱，收集洗脱液于洗脱液接收管中，用浓缩装置将洗脱液浓缩定容至1.0mL，转移至样品瓶待测。

用实验用水替代样品，按照与试样制备相同的步骤进行空白试样的制备。

标准曲线：

移取一定量的标准使用液，用含2％甲酸的乙腈稀释、定容于聚氯乙烯或聚丙烯材质容量瓶，配制浓度分别为0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L、5.0mg/L和10.0mg/L的系列标准溶液，由低浓度到高浓度依次进样，建立标准曲线。

 

色谱条件：

a）色谱柱: SILICA-SG120 250×4.6mm，5μm

b）流动相：甲酸铵溶液/乙腈＝6/4（V/V）

c）柱温：40℃

d）进样量：50μL

e）流速：1.0mL/min

f）波长：波长时间程序，如下表

 

【结果与讨论】：

1. 百草枯、杀草快的标准溶液色谱图如图1所示

 

图1 百草枯、杀草快标准溶液（0.5μg/mL）色谱图

 

2. 将浓度为0.5μg/mL百草枯、杀草快标准溶液逐级稀释至信噪比S/N为3左右，计算仪器的检出限，数据结果见表2。经计算仪器针对百草枯的仪器最低检出限为4.564ng/mL，最低定量限为15.214ng/mL；杀草快的仪器最低检出限为5.390ng/mL，最低定量限为17.968ng/mL。

表2 灵敏度测试结果

	浓度(mg/L)	峰高(mAU)	噪声(mAU)	S/N	LOD(ng/mL)	LOQ(ng/mL)
杀草快	0.5	3.061	0.011	278.272	5.390	17.968
百草枯	0.5	3.615	0.011	328.636	4.564	15.214

 

3. 将系列百草枯、杀草快标准溶液在HPLC上进行测定，绘制校准曲线，线性方程及相关系数见图2和图3，百草枯、杀草快标准曲线的相关系数R²值分别为0.9997和0.9993，线性关系良好。

 

图2 百草枯标准溶液校准曲线

 

图3 杀草快标准溶液校准曲线

【结论】

通过对除草剂百草枯、杀草快溶液的灵敏度、重现性、标准曲线线性进行分析，使用K2025高效液相色谱仪测定水质中百草枯、杀草快具有良好的线性关系，确定系数R²值分别为0.9997和0.9993；连续进样7针，百草枯、杀草快的保留时间RSD值分别为0.053%和0.045%，具有良好的重现性；百草枯的检出限为4.564ng/mL，杀草快的检出限为5.390ng/mL；因此，Wooking K2025高效液相色谱仪完全可以满足对水质中除草剂百草枯、杀草快测定的需求。