内吸磷(Demeton，1059)是一种混合物，它是由内吸磷-O[O, O-二乙基-O-(2-乙基硫代乙基)硫代磷酸酯]与内吸磷-S[O, O-二乙基-S-(2-乙基硫代乙基)硫代磷酸酯]这2种同分异构体组成，内吸磷是淡黄色的油状液体，微溶于水，带有硫醇臭味。硫酮式内吸磷-O在较高温度下很快会转换成硫醇式内吸磷-S。内吸磷是一种高效的有机磷杀虫剂，在生产和使用过程中有可能进入水体，并可经食入、皮肤吸收等方式进入人体，引起中枢神经系统一系列中毒症状[1]。
《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)[2]中规定，内吸磷的检测方法采用《生活饮用水标准检验方法农药指标》(GB/T 5750.9—2006)[3]的标准方法。该方法仅适用于测定饮用水中内吸磷，而不适用于生活污水和工业废水等基质复杂的水体。同时，该方法未区分内吸磷-O和内吸磷-S，而是将内吸磷默认为一种化合物进行定性定量分析。现利用气相色谱仪检测不同水质中内吸磷-O和内吸磷-S，该方法检出限低、重现性好、定量准确，能满足不同水质中内吸磷的监测要求。
1 实验部分 1.1 仪器与试剂仪器：7890 A气相色谱仪(配有火焰光度检测器，美国Agilent公司)；DB-5石英毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm，内涂5%苯基甲基聚硅氧烷，膜厚0.25 μm，美国Agilent公司)；弗罗里硅土柱(0.167 g/mL，美国Agilent公司)；Hei-VAP旋转蒸发仪(德国Heidolph公司)；DC-12氮吹浓缩仪(上海安谱实验科技股份有限公司)。
试剂：二氯甲烷、正己烷、丙酮、三氯甲烷、乙酸乙酯(均为农残级，上海安谱实验科技股份有限公司)；氯化钠、无水硫酸钠(均为分析纯，泰州恒泰器化玻有限公司)；内吸磷标准物质(100 mg/L，纯度92.7%，其中24.7%为内吸磷-O，68.0%为内吸磷-S，溶剂为正己烷，美国o2si公司)。
1.2 样品采集与保存样品采集在棕色玻璃容器中，充满样品瓶并加盖密封。将样品的pH值调至7~9，于0~4 ℃避光冷藏。
采集的样品须尽快萃取分析，如不能及时分析，置于0~4 ℃避光保存，7 d内完成萃取，若萃取液不能及时测定，应于0~4 ℃避光保存，40 d内完成分析。
1.3 样品前处理 1.3.1 液液萃取量取100 mL水样，倒入250 mL分液漏斗中，加入5 g氯化钠，溶解后加入15 mL二氯甲烷，手动振荡放气后置于振荡器上剧烈振荡5 min，静置15 min分层，收集有机相至100 mL烧杯中。重复萃取一次，合并有机相。将上述二氯甲烷萃取液通过干燥柱脱水，再以少量二氯甲烷洗涤烧杯2~3次，将洗涤液一并过干燥柱脱水，收集所有脱水后的二氯甲烷，浓缩定容至1.0 mL，待测。
1.3.2 净化对于干净的水样(如地表水、地下水)，经液液萃取浓缩定容后，直接用气相色谱测定；对于成分复杂的水样(如生活污水、工业废水)，经液液萃取后，需净化再用气相色谱测定。
依次用5 mL乙酸乙酯和15 mL正己烷活化硅胶小柱，弃去流出液。将萃取浓缩液移入固相萃取柱，再以5 mL正己烷淋洗，弃去流出液。最后再用10 mL正己烷/乙酸乙酯(V/V=4:1)溶剂洗脱，洗脱液收集于浓缩管中，浓缩定容至1.0 mL，待色谱分析。
1.4 气相色谱条件进样口温度：230 ℃；进样方式：分流进样；分流比：10:1；柱箱温度：初始温度70 ℃，保持3 min，以20 ℃/min的速率升至150 ℃，再以5 ℃/min的速率升至220 ℃，保持5 min；色谱柱流量：1.0 mL/min；检测器温度：250 ℃；氢气流量：75 mL/min；空气流量：100 mL/min；进样量：1.0 μL。
2 结果与讨论 2.1 标准色谱图内吸磷标准溶液在DB-5色谱柱上的标准色谱图见图 1。
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| 图 1 内吸磷标准溶液在DB-5色谱柱上的标准色谱图 |
2.2 阳性干扰的排除
工业废水的成分比较复杂，在含有内吸磷的同时，往往还含有其他有机磷农药，为了排除阳性干扰，在1.4色谱条件下，对内吸磷和其他6种有机磷农药(敌敌畏、速灭磷、氧化乐果、乐果、甲基对硫磷、对硫磷)进行色谱分析，结果表明，8种化合物均能得到有效分离，内吸磷-O和内吸磷-S的测定均不受干扰，见图 2。
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| 图 2 内吸磷标准溶液及其他6种有机磷农药色谱图 1—敌敌畏；2—速灭磷；3—内吸磷-O；4—氧化乐果；5—内吸磷-S；6—乐果；7—甲基对硫磷；8—对硫磷。 |
2.3 标准曲线的绘制
正己烷和二氯甲烷作为内吸磷标准曲线配制溶剂的差异见表 1。
| 化合物 | 配制溶剂 | 标准曲线方程 | 相关系数r |
| 内吸磷-O | 正己烷 | y=489.13 x+39.498 | 0.998 4 |
| 二氯甲烷 | y=512.85 x+26.246 | 0.999 2 | |
| 内吸磷-S | 正己烷 | y=552.67 x-34.920 | 0.999 6 |
| 二氯甲烷 | y=768.18 x+16.108 | 0.999 8 |
由表 1可见，用二氯甲烷配制内吸磷-O和内吸磷-S标准曲线的线性优于正己烷。因此，采用二氯甲烷作为配制标准系列的溶剂。
配制内吸磷质量浓度分别为0.464，0.927，1.85，4.64和9.27 mg/L的标准系列，内吸磷-O质量浓度分别为0.124，0.247，0.494，1.24和2.47 mg/L，内吸磷-S质量浓度分别为0.340，0.680，1.36，3.40和6.80 mg/L。按照1.4气相色谱条件进行测定，以标准系列溶液中内吸磷-O的质量浓度为横坐标，内吸磷-O对应的色谱峰峰面积(或峰高)为纵坐标，绘制内吸磷-O标准曲线，标准曲线线性范围为0.124~2.47 mg/L，相关系数r=0.999 2，相关性良好。以标准系列溶液中内吸磷-S的质量浓度为横坐标，内吸磷-S对应的色谱峰峰面积(或峰高)为纵坐标，绘制内吸磷-S标准曲线，标准曲线线性范围为0.340~6.80 mg/L，相关系数r=0.999 8，相关性良好。
2.4 萃取溶剂的选择国内外水中内吸磷的检测方法大多选用二氯甲烷作为萃取溶剂，部分选用氯仿或二氯甲烷与正己烷混合物作为萃取溶剂(表 2)[3-9]，现对比了二氯甲烷、正己烷和三氯甲烷作为萃取溶剂的加标回收率，结果见表 3。
| 检测方法 | 分析物质 | 适用范围 | 萃取溶剂 |
| GB/T 5750.9—2006 | 内吸磷 | 饮用水、水源水 | 二氯甲烷 |
| U.S. EPA 8141 | 内吸磷-O、内吸磷-S | 水样 | 二氯甲烷 |
| U.S. EPA 8270C | 内吸磷-O、内吸磷-S | 固废、土壤、空气、水样 | 二氯甲烷 |
| U.S. EPA 8085 | 内吸磷-O、内吸磷-S | 水样、土壤、固废 | 二氯甲烷 |
| U.S. EPA 1657 | 内吸磷 | 城市污水和工业废水 | 二氯甲烷或氯仿 |
| U.S. EPA 614 | 内吸磷 | 城市污水和工业废水 | 二氯甲烷/正己烷(V/V=3:17) |
| U.S. EPA 622 | 内吸磷 | 城市污水和工业废水 | 二氯甲烷 |
| 萃取溶剂加标量/(μg·L-1) | 二氯甲烷 | 正己烷 | 氯仿 | ||||||||
| 9.27 | 18.5 | 92.7 | 9.27 | 18.5 | 92.7 | 9.27 | 18.5 | 92.7 | |||
| 测定结果/(μg·L-1) | 7.21 | 16.9 | 81.2 | 6.68 | 15.1 | 63.6 | 7.38 | 15.7 | 79.5 | ||
| 8.09 | 16.5 | 80.9 | 7.42 | 13.2 | 66.3 | 6.90 | 17.0 | 75.3 | |||
| 7.70 | 17.9 | 84.5 | 6.33 | 12.5 | 65.0 | 8.27 | 16.4 | 70.8 | |||
| 8.08 | 18.1 | 81.1 | 7.37 | 13.8 | 69.6 | 7.85 | 17.2 | 73.7 | |||
| 8.12 | 17.7 | 84.8 | 6.81 | 13.0 | 64.2 | 7.03 | 15.7 | 78.2 | |||
| 7.85 | 17.3 | 77.1 | 6.45 | 12.9 | 69.7 | 7.67 | 17.1 | 71.5 | |||
| 平均值/(μg·L-1) | 7.84 | 17.4 | 81.6 | 6.84 | 13.4 | 66.4 | 7.52 | 16.5 | 74.8 | ||
| 加标回收率/% | 84.6 | 94.1 | 88.0 | 73.8 | 72.4 | 71.6 | 81.1 | 89.2 | 80.7 | ||
由表 3可见，对于低、中、高3种不同质量浓度的内吸磷样品，二氯甲烷的萃取效果均优于正己烷和氯仿，因此选用二氯甲烷作为萃取溶剂。
2.5 萃取次数实验为研究二氯甲烷对内吸磷的萃取效率，用15 mL二氯甲烷对水中不同质量浓度的内吸磷样品分别萃取3次，以回收率进行比较，结果见表 4。
| 加标量/(μg·L-1) | 萃取次数 | 测定值/(μg·L-1) | 回收率/% | |||
| 1 | 2 | 3 | 均值 | |||
| 9.27 | 1 | 8.10 | 7.75 | 7.80 | 7.88 | 85.0 |
| 2 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
| 3 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
| 18.5 | 1 | 17.2 | 16.2 | 16.8 | 16.7 | 90.3 |
| 2 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 2.2 | |
| 3 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
| 92.7 | 1 | 79.2 | 81.3 | 80.1 | 80.2 | 86.5 |
| 2 | 2.0 | 2.1 | 2.2 | 2.1 | 2.3 | |
| 3 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
由表 4可见，低质量浓度的内吸磷样品用二氯甲烷萃取1次即可，中、高质量浓度的内吸磷样品需要萃取2次，鉴于样品分析的方便性和可操作性，萃取次数选择2次。
2.6 净化实验 2.6.1 固相萃取柱和洗脱溶剂的选择分别选用10 mL正己烷/丙酮(V/V=5:1)、10 mL正己烷/二氯甲烷(V/V=1:1)、10 mL正己烷/乙酸乙酯(V/V=4:1)作为洗脱溶剂，比较弗罗里硅土柱和硅胶小柱对水中内吸磷的净化效果，结果见图 3。采用硅胶小柱净化时，内吸磷-O和内吸磷-S的回收率均优于弗罗里硅土柱的回收率；采用硅胶小柱作为净化柱，且采用正己烷/乙酸乙酯(V/V=4:1)作为洗脱溶剂，内吸磷-O和内吸磷-S的回收率均在90%以上。因此选用硅胶小柱作为净化柱，选用正己烷/乙酸乙酯(V/V=4:1)作为洗脱溶剂。
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| 图 3 不同溶剂洗脱硅胶柱和弗罗里硅土柱中内吸磷的回收率对比 |
2.6.2 洗脱溶剂体积的选择
为确保硅胶小柱中的内吸磷被完全洗脱下来，用不同体积的正己烷/乙酸乙酯(V/V=4:1)洗脱同一样品，结果见图 4，当洗脱液的体积达到10 mL以上时，内吸磷-O和内吸磷-S的回收率基本不变，且均＞90%，因此洗脱液的体积选定为10 mL。
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| 图 4 不同洗脱液体积对内吸磷的洗脱效果对比 |
2.7 方法的检出限与测定下限
选择预计方法检出限2~5倍响应值所对应浓度的样品进行重复平行测定7次，计算测定结果的标准偏差，按照公式MDL=t(n-1, 0.99)×S计算方法检出限[10](n为样品的平行测定次数；t为自由度是n-1, 置信度为99%时的t值；S为n次平行测定的标准偏差)，得到内吸磷-O方法检出限为0.30 μg/L，测定下限为1.20 μg/L，内吸磷-S方法检出限为0.80 μg/L，测定下限为3.20 μg/L，均小于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)[2]中的标准限值0.03 mg/L。
2.8 方法的精密度与准确度结合标准曲线的线性范围，分别对地表水、生活污水和工业废水这3种实际水体进行内吸磷-O和内吸磷-S的精密度和准确度实验，内吸磷-O的质量浓度为1.24，4.94和24.7 μg/L，内吸磷-S的质量浓度为3.40，13.6和68.0 μg/L，每个样品加标前后测定6次，计算加标回收率和相对标准偏差(表 5)。由表 5可知，地表水、生活污水及工业废水样品中内吸磷-O和内吸磷-S的加标回收率分别为90.3%~104%和92.1%~94.9%，地表水、生活污水及工业废水样品中内吸磷-O和内吸磷-S的相对标准偏差分别为3.6%~9.2%和4.6%~8.7%，说明该方法的可操作性较强。
| 项目 | 内吸磷-O | 内吸磷-S | |||||
| 地表水 | 生活污水 | 工业废水 | 地表水 | 生活污水 | 工业废水 | ||
| 加标量/(μg·L-1) | 1.24 | 4.94 | 24.7 | 3.40 | 13.6 | 68.0 | |
| 平均值/(μg·L-1) | 1.12 | 4.59 | 25.8 | 3.13 | 12.9 | 63.7 | |
| 加标回收率/% | 90.3 | 92.9 | 104 | 92.1 | 94.9 | 93.7 | |
| 相对标准偏差/% | 3.6 | 6.7 | 9.2 | 5.2 | 4.6 | 8.7 | |
3 结论
(1) 优化了气相色谱法对水质中内吸磷的测定，该方法主要优点为：区分了水中的内吸磷-O和内吸磷-S，均能分别定量。
(2) 采用二氯甲烷配制内吸磷-O和内吸磷-S标准曲线，线性关系良好；采用二氯甲烷作为萃取溶剂，萃取2次，效果较好，回收率＞80%。
(3) 内吸磷-O和内吸磷-S的方法检出限低，小于《GB 3838—2002》[2]中规定的内吸磷标准限值0.03 mg/L；能有效将内吸磷-O、内吸磷-S与其他有机磷农药类干扰物分离。内吸磷-O方法检出限为0.30 μg/L，测定下限为1.20 μg/L，内吸磷-S方法检出限为0.80 μg/L，测定下限为3.20 μg/L。
(4) 内吸磷-O标准曲线线性范围为0.124~2.47 mg/L，线性方程为y=512.85 x+26.246，相关系数为0.999 2；内吸磷-S标准曲线线性范围0.340~6.80 mg/L，线性方程为y=768.18 x+16.108，相关系数为0.999 8。
(5) 地表水、生活污水及工业废水样品中内吸磷-O的相对标准偏差为3.6%~9.2%，加标回收率为90.3%~104%；内吸磷-S的相对标准偏差为4.6%~8.7%，加标回收率为92.1%~94.9%。
(6) 该方法检出限低、标准曲线线性良好，精密度和准确度较好，适用于地表水、生活污水以及工业废水等不同水体中内吸磷的监测分析。