有机磷农药(organophosphorus pesticides,OPs)是一类含有磷原子的有机酯类化合物，大多为磷酸酯类或硫代磷酸酯类。其基本化学结构式为(RO)₂P(O)X或(RO)₂P(S)X，其中RO多为甲氧基(CH3O-)或乙氧基(C₂H₅O^-) ; X为烷氧基、芳氧基或杂环取代基。有机磷农药多为油状液体，具有大蒜样特殊臭味，易挥发，大多数不溶于水或微溶于水，而溶于多种有机溶剂。与其他种类农药相比，有机磷农药具有广谱、高效、易降解、半衰期短等特点，是我国目前使用范围最广、用量最大的农药。

环境水样中有机磷农药的测定通常采用气相色谱法、色谱-质谱联用技术和酶抑制法。

1．气相色谱法国外应用气相色谱法测定有机磷农药始于20世纪60年代，我国于20世纪90年代将其列为国家标准(GB13192-91)，适用于地面水、地下水及工业废水中甲基对硫磷、对硫磷、马拉硫磷、乐果、敌敌畏及敌百虫的测定。我国生活饮用水标准检验方法(GB/T5750.9-2006)也规定了用填充柱气相色谱法测定生活饮用水及其水源水中的对硫磷、甲基对硫磷、内吸磷、马拉硫磷、乐果和敌敌畏6种有机磷农药或采用毛细管柱气相色谱法测定生活饮用水及其水源水中包括甲拌磷在内的7种有机磷农药的残留量。

下面以毛细管柱气相色谱法一火焰光度检测器(CGC-FPD)测定生活饮用水中7种有机磷农药(GB/T5750.9-2006)为例，简述其分析过程。

水中微量有机磷农药经二氯甲烷萃取、浓缩，取一定量的浓缩液注人色谱仪，各有机磷农药在柱上逐石分离，依次在火焰光度检测器富氢火焰中燃烧，发射出526nm波长的特征光。光强度与含磷量成正比，此特征光通过磷滤光片，由光电倍增管检测进行定量分析。

取250ml混匀水样于500ml分液漏斗中，用50ml二氯甲烷萃取2次，合并萃取液，用无水硫酸钠脱水后，置于40～60℃水浴上用旋转蒸发器或K-D浓缩器浓缩并定容至1ml，进样量1.0ul，外标法定量。

仪器参考条件载气：氮气(纯度：99.999%)，辅助气体：氢气、空气；色谱柱：弹性石英毛细管柱DB-1701(30m×0.32mm×0.25um)或同等极性毛细管色谱柱；汽化室温度：270℃；柱温：程序升温，初温120℃，保持1分钟，以20℃ /min升至190℃，保持5分钟；检测器温度：270℃。

将各标准品原液用丙酮配制成100ug/ml的标准储备溶液，临用前用二氯甲烷稀释为10ug/ml的标准使用溶液，再配制成混合标准系列。取1.0ul进样，色谱图见图7-3。

若取250 ml水样萃取后测定，本法最低检测质量浓度：敌敌畏0.05ug/L，甲拌磷、内吸磷、乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷及对硫磷均为0.1ug/L。采用低、中、高3个浓度加标水样进行精密度及回收率实验，相对标准偏差为5.0％～6.9%，回收率范围为78.4％～99.2％。

图7-37 种有机磷农药的标准色谱图
1．敌敌畏；2．甲拌磷；3. 内吸磷；4．乐果；5．甲基对硫磷；6．马拉硫磷；7．对硫磷

有机磷农药一般极性较大，用二氯甲烷、三氯甲烷、乙醚、乙腈、丙酮、乙酸乙酯等极性较大溶剂提取效率高，还可采用混合提取溶剂，常用乙腈-石油醚、丙酮-石油醚、丙酮-正己烷、丙酮-苯、丙酮-二氯甲烷等。因二氯甲烷具有价格便宜、沸点低、易浓缩等特点，现已被广泛采用。

由于毛细管柱具有高效的分离能力，一次进样可快速分离多种农药，不仅提高了灵敏度、分辨率和检测速度，而且稳定性、使用寿命都优于填充柱，因此气相色谱法所用的填充柱已逐步被毛细管柱所替代；同时，随着电子捕获检测器(electron capture detector, ECD)、火焰光度检测器(flare photometric detector, FPD)、和氮磷检测器(nitrogen phosphorous detector,NPD)的广泛应用，气相色谱法对有机磷农药残留的最小检出量已达到纳克水平。FPD和NPD检测器具有污染少、选择性好、可在较高温度下操作、线性范围宽等优点，比ECD更适于有机磷农药的检测。表7-4总结了几种常用的水质中有机磷农药气相色谱分析方法参数。

表7-4 水质中有机磷农药气相色谱分析方法比较

2．色谱-质谱联用技术水样中残留的有机磷农药经萃取、洗脱、氮吹浓缩后，定量注入色谱仪，气相色谱-质谱联用法(GC-MS)进行定量分析。

取1000m1混匀水样于烧杯中，用甲醇活化的C₁₈固相圆盘膜萃取，10ml乙酸乙酯洗脱，无水硫酸钠脱水，氮吹浓缩并用乙酸乙酯定容至1ml，进样量1ul。

仪器参考条件载气：超纯氦气(纯度：99.999%)，流量1.1ml/min；色谱柱：弹性石英毛细管柱DB-5MS(30m×0.25mm×0.25um,5％苯基-甲基聚硅氧烷)；柱温：程序升温，初温60℃，保持2分钟，以10℃/min升至150℃，以2℃ /min升至230℃，以20℃/min升至280℃，保持20分钟；进样口温度：280℃；进样方式：脉冲不分流模式，脉冲压力207kPa，保持1分钟。

质谱参数电子轰击离子源(EI);70eV，离子源温度230℃，传输线温度260℃；碰撞气：氩气；碰撞能力：5～50V; SCAN扫描检测；溶剂延迟9分钟。

准确称取农药标准品一定量，用丙酮溶解后，配制成2000mg/L的农药标准储备液，置4℃冰箱避光保存，临用时用丙酮配制成4mg/L的混合标准应用液。

本法检出限为1.5×10^-6～1.1×10^-2 ug/L，定量下限为5.0×10^-6～3.66×10^-2 ug/L,加标回收率为75.1％～117.9%，相对标准偏差(RSD)为0.5％～26.3%，适用于检测生活饮用水及其水源水中多种有机磷农药的残留。

3.酶抑制法酶抑制法是基于有机磷农药对乙酰胆碱酯酶( acetylcholinesterase, AchE)的活性具有抑制作用而建立的一种快速检测方法。乙酰胆碱(acetylcholine, Ach)在AchE作用下产生胆碱和乙酸，但当存在有机磷农药时，AchE的活性受到抑制，导致乙酰胆碱的分解产物乙酸也相应减少，利用这一反应特性，根据指示剂颜色或反应液pH的变化，达到检测有机磷农药的目的。

目前测定有机磷农药的酶抑制法主要有膜电极法和纸片法。将AchE吸附在载体(电极或纸片)上，当检测含有有机磷农药的样品时，AchE活性被抑制，从电极的读数或纸片的颜色变化定性检测有机磷农药，也可与标准有机磷比较进行半定量分析。

酶抑制法最大的优点是样品一般不需要进行预处理、操作简便、检测速度快，特别适用于现场快速测定以及大批样品的筛选，尤其是基层单位对水源受有机磷农药污染的快速鉴定。但酶的敏感性、活性以及稳定性等都有待进一步提高，且不能区分有机磷农药的种类，对某些硫磷酸醋类农药灵敏度不高，易出现漏检或误检等问题。

对水样中有机磷农药分析时，应注意：①大多数有机磷农药性质不稳定，受温度、pH、水分及微生物的影响，易发生分解、氧化、水解或重新排列。如对硫磷和甲基对硫磷稀标准液，在4℃下2个月即可分解。因此，高浓度标准溶液(0.5～1.0mg/ml)应0～4℃避光保存，6个月配一次；稀溶液(0.5～1.0ug/L)，临用现配；②检测器及方法的干扰问题：样品中存在硫化物时，会对FPD检测器产生干扰，只能选用NPD检测器；③敌百虫、甲胺磷及乙酞甲胺磷在水中溶解度大，用二氯甲烷直接提取时其回收率较低，可加入适量NaCl降低农药在水中的溶解度，提高回收率；④有机磷农药经提取后，往往还含有其他干扰物质，必须分离除去，可采用溶液萃取和弗罗里土硅镁吸附柱层析法净化。

相关链接：水中农药的测定

文章来源：《水质理化检验》

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