Методические указания по определению остаточных количеств хлорсодержащих пестицидов (гексахлорбензола, альфа- и гамма-изомеров ГХЦГ, ДДЭ, ДДТ) в почве методом газожидкостной хроматографии (утв. заместителем Главного государственного санитарного врача СССР 12 октября 1977 г. N 1766-77)

Методические указания по определению остаточных количеств хлорсодержащих пестицидов (гексахлорбензола, и ГХЦГ, ДДЭ, ДДТ) в почве методом газожидкостной хроматографии*
(утв. заместителем Главного государственного санитарного врача СССР 12 октября 1977 г. N 1766-77)

Краткая характеристика препаратов дана в таблице 1.

1. Физико-химические свойства пестицидов

Пестицид	Эмпирическая формула	Молекулярная масса	Т. пл., °C	Растворимость		ПДК в почве, мг/кг	для крыс, мг/кг
				вода, мг/л (25°C)	органические растворители
4,4'-дихлордифенилтрихлорметилметан - 4,4'-ДДТ (n, n'-ДДТ)		354,5	108-109	0,005	Ацетон, гексан, бензол, ксилол, толуол, спирт, хлороформ	1,0	250-400
2,4'-дихлордифенилтрихлорметилметан - 2,4-ДДТ (о, n'-ДДТ)		354,5		0,026	То же
4,4'-дихлордифенилдихлорметилметан - 4,4'-ДДТ (n, n'-ДДД) - метаболит ДДТ		320,0	112,0	0,020	Ацетон, бензол, гексан, метанол		3400
1,2,3,4,5,6-гексахлорциклогексан.		290,86#	157-158	2,00	Бензол, гексан, эфир, четыреххлористый углерод, ацетон, хлороформ, ксилол, ацетон, эфир, метанол, дихлорэтан
1,2,3,4,5,6-гексахлорциклогексан.		290,86	112,8	7,80	То же	1,0	125
1,2,3,4,5,6-гексахлорбензол-гексахлорбензол		284,8	228-231	0,005	Бензол, спирт, хлороформ, гексан		3500
4,4'-дихлордифенилдихлорэтилен - 4,4'-ДДЭ (n, n'-ДДЭ) - метаболит ДДТ		318,0		0,014	Ацетон, гексан, бензол

Методика определения хлорорганических пестицидов в почве газожидкостной хроматографией. Основные положения. Принцип метода. Метод основан на извлечении хлорорганических пестицидов из исследуемой пробы почвы, предварительно увлажненной, экстракции пестицидов органическими растворителями - смесью гексана и ацетона (4:1), перераспределении пестицидов из водно-ацетонового раствора в гексан с последующей сернокислотной очисткой и количественном определении методом газожидкостной хроматографии с детектором по захвату электронов. Нижний предел определения 0,005-0,07 мг/кг. Минимально детектируемые количества гексахлорбензола и в хроматографируемом объеме (4 мкл) - 0,003 нг, - 0,004 нг, n,n'-ДДЭ - 0,012 нг, n,n'-ДДД - 0,02 нг, о,n'-ДДТ - 0,05 нг, n,n'-ДДТ - 0,06 нг. Степень определения пестицидов в пробах почв разного типа показана в таблице 2.

2. Значение K (степень определения) хлорорганических пестицидов в почвах разного типа при экстракции различными органическими растворителями, %

Тип почвы	Экстрагент	4,4'- ДДТ	2,4'- ДДТ	4,4'- ДДД	4,4'- ДДЭ			ГХБ
Дерново-подзолистая	Ацетон	90,0	90,0	90,0	50,0	65,0	65,0	65,0
	Гексан:ацетон*	80,0	95,0	80,0	80,0	65,0	65,0	50,0
Пойменная	Ацетон	70,0	90,0	80,0	80,0	70,0	70,0	70,0
	Гексан:ацетон	45,0	70,0	50,0	50,0	45,0	65,0	35,0
Каштановая	Ацетон	70,0	70,0	70,0	70,0	60,0	60,0	50,0
	Гексан:ацетон	80,0	80,0	80,0	80,0	70,0	65,0	35,0
Чернозем	Ацетон	68,0	65,0	65,0	65,0	55,0	55,0	30,0
	Гексан:ацетон	75,0	75,0	70,0	80,0	65,0	65,0	40,0
Сероземы	Ацетон	90,0	95,0	90,0	90,0	50,0	55,0	50,0
	Гексан:ацетон	70,0	80,0	65,0	70,0	50,0	55,0	40,0

______________________________

* Экстрагент - гексан:ацетон (4:1).

Метрологическая характеристика метода приведена в таблице 3. Определению хлорорганических пестицидов мешают полихлорбифенилы.

3. Метрологическая характеристика метода определения хлорорганических пестицидов с помощью газожидкостной хроматографии. Анализируемая проба - почва, n = 4, доверительная вероятность

Препарат	Предел обнаружения, нг	Среднее значение степени определения, %	Средняя квадратичная ошибка единичного измерения	Средняя квадратичная ошибка среднего арифметического	Коэффициент вариации единичного измерения W, %	Доверительный интервал, %	Относительная погрешность измерения, %
ГХБ	0,003	63,1	9,62	4,80	15,20	11,50	18,25
	0,003	72,5	3,44	1,72	4,74	4,12	5,68
	0,004	70,1	4,25	2,12	6,07	5,08	7,25
n,n'-ДДЭ	0,012	78,9	6,45	3,22	8,25	7,72	9,90
n,n'-ДДД	0,020	90,0	4,71	2,36	5,23	5,66	6,28
о,n'-ДДТ	0,050	84,5	5,40	2,70	6,39	6,48	7,70
n,n'-ДДТ	0,060	76,5	8,92	4,96	11,66	7,93	10,43

Реактивы и растворы. Гексан х.ч. Петролейный эфир (40-70°C) ч., перегнанный (используется только фракция 38-55°C). Ацетон х.ч. Кислота серная х.ч., удельная масса 1,84. Натрия бикарбонат х.ч. Натрий сернокислый безводный х.ч. Вата обезжиренная (вату несколько раз промывают диэтиловым эфиром, высушивают и хранят в стеклянной посуде). Стандартные растворы х.ч. альдрина, гексахлорбензола (ГХБ), и в гексане, мкг/мл: 0,020; n,n'-ДДД и n,n'-ДДЭ - 0,100; о,n'- и n,n'-ДДТ - 0,20, приготовленные из стандартных растворов в гексане, содержащих 100 мкг/мл пестицида. Носитель - хроматон - N-AW DMCS (0,16-0,20 мм). Неподвижная фаза - метилсиликон SE-30 (5%); метилнитрилсиликон, XE-60 (5%). Индикаторная бумага универсальная.

Приборы и посуда. Газовый хроматограф "Газохром 1106-Э", "Газохром 1109-ЭТ", "Цвет-106", "Цвет-5" с детектором по захвату электронов. Колонки стеклянные: длина 1,0-1,5 м, диаметр 3 мм. Микрошприцы на 10 мкл. Фарфоровая ступка с пестиком. Сито с диаметром отверстий 0,5 мм. Колбы конические на 250, 500 мл с притертыми пробками. Мерные цилиндры на 100 мл. Колбочка с Г-образным отводом для отгона гексана (см. рис. 1). Круглодонные колбочки на 50 мл с притертыми пробками для сбора экстракта (рис. 1, А). Пипетки на 2, 5 и 10 мл. Воронки химические диаметром 4-8 см. Баня водяная. Аппарат для встряхивания (АВУ-1, АВУ-2) или аналогичный. Центрифуга ЦЛС-3.

Подготовка к определению. Отбор пробы. Из воздушно-сухого почвенного образца методом квартования берут среднюю пробу. Для этого весь образец высыпают ровным слоем на лист бумаги, делят на четыре равные части по диагонали, две из них ссыпают в коробку, оставшиеся совмещают и вновь квартуют. Оставшуюся пробу делят на квадратики и из каждого квадратика берут произвольное количество пробы для навесок (около 200 г). Отобранную среднюю пробу растирают в ступке, просеивают через сито 0,5 мм и помещают в картонную коробку. Из просеянной пробы берут для анализа 10-50 г.

Ход анализа. Экстракция смесью гексана и ацетона (4:1). Воздушно-сухую почву (10 г), отобранную методом квартования, помещают в коническую колбу на 250 мл, добавляют 20 мл дистиллированной воды и оставляют закрытой на сутки. Затем к увлажненной почве приливают 50 мл смеси гексана (или петролейного эфира, т. кип. 38-55°C) и ацетона (40 мл гексана и 10 мл ацетона). Смесь в колбе энергично перемешивают в течение часа на аппарате для встряхивания или вручную, после чего ее из колбы переносят в центрифужные пробирки, центрифугируют 15 мин и декантируют жидкую часть в делительную воронку на 500 мл.

К оставшейся почве приливают 10 мл дистиллированной воды и 10 мл ацетона и все переносят в первую колбу для встряхивания. Затем приливают 40 мл гексана (или петролейного эфира) и образец встряхивают 30 мин. Снова центрифугируют, жидкую часть декантируют в делительную воронку к первой партии экстракта, а оставшуюся в центрифужной пробирке почву обмывают 10 мл гексана (или петролейного эфира) и сливают в воронку. К содержимому в делительной воронке добавляют 80 мл воды, встряхивают и водно-ацетоновый слой сливают в стакан, гексановый - в колбу для сбора экстракта, фильтруя его через безводный сульфат натрия, предварительно смоченный гексаном (20-30 г сульфата натрия помещают в химическую воронку с подложкой из обезжиренной ваты); сульфат натрия промывают 5-7 мл гексана и отжимают стеклянной пробкой.

Водно-ацетоновый слой экстрагируют еще 10 и 5 мл гексана по 2 мин. Объединенные гексановые экстракты концентрируют, испаряя гексан из колбочек с Г-образным отводом на водяной бане при температуре 72-75°C (60-65°C для петролейного эфира) (см. рис. 1, Б). При повышении температуры бани выше 78°C происходит заметное улетучивание ГХЦГ.

Конечный объем концентрированного экстракта 3-5 мл переносят в делительную воронку на 50 мл, прибавляют 3-5 мл концентрированной серной кислоты и смесь осторожно перемешивают движением вверх-вниз, оставляют для разделения слоев и нижний слой отработанной серной кислоты сливают. Очистку повторяют до получения бесцветного слоя серной кислоты. К гексановому экстракту в делительной воронке добавляют 2-4 мл 2%-ного раствора , осторожно перемешивают, нижний слой сливают, а гексановый экстракт промывают дистиллированной водой до нейтральных промывных вод.

Экстракт сушат путем фильтрования через воронку с безводным сульфатом натрия (сульфат предварительно смачивают гексаном), после фильтрования слой осушителя промывают 2-3 мл гексана и отжимают стеклянной пробкой. Затем экстракт упаривают на водяной бане при температуре 40-50°C до 3-5 мл и (или) до 1 мл при комнатной температуре, перед хроматографированием измеряют объем. Аликвотную (гексановую) часть этого экстракта вводят в хроматограф.

Экстракция ацетоном. 10 г воздушно-сухой почвы помещают в коническую колбу на 250 мл, добавляют 20 мл дистиллированной воды и оставляют на сутки колбу закрытой. Через сутки к увлажненной почве приливают 40 мл ацетона и колбу встряхивают в течение часа на устройстве для встряхивания или вручную. После этого экстракт отделяют от почвы центрифугированием или фильтрованием смеси через складчатый фильтр из фильтровальной бумаги (предварительно промытый гексаном), помещенный в химическую воронку диаметром 7-8 см.

После фильтрования почву на фильтре промывают 10 мл ацетона (в ту же делительную воронку на 500 мл, в которую фильтровали раньше), затем почву с фильтра переносят в исходную коническую колбу, добавляют 10 мл дистиллированной воды и 30 мл ацетона и встряхивают колбу со смесью 30 мин на аппарате или вручную. Фильтрование производят в делительную воронку с первоначальным фильтром. После фильтрования колбу, в которой проводили встряхивание образца почвы, промывают 10 мл ацетона и этим же ацетоном промывают почву на фильтре.

К объединенным фильтратам в делительной воронке на 500 мл добавляют 450 мл дистиллированной воды и 40 мл гексана (или петролейного эфира, т. кип. 38-55°C) и экстрагируют водно-ацетоновую смесь этим гексаном 5-10 мин осторожным движением вверх-вниз. После экстракции водно-ацетоновую смесь сливают в химический стакан, а гексановый экстракт - в коническую колбу. Затем водно-ацетоновый слой возвращают в делительную воронку, добавляют 30 мл гексана (или петролейного эфира) и экстрагируют таким же образом 5 мин.

Каждый раз при сливании гексанового экстракта в коническую колбу его пропускают через безводный сульфат натрия, предварительно смоченный гексаном (для двух экстрактов одного и того же образца 20-30 г сульфата натрия, помещенного в химическую воронку с подложкой из обезжиренной ваты), промывая его затем 5-7 мл гексана и отжимая стеклянной пробкой. Объединенные гексановые экстракты далее концентрируют так, как описано выше.

Условия хроматографирования на хроматографе "Цвет-106". Скорость протяжки ленты 10 мм/мин. Рабочая шкала электрометра А. Колонка стеклянная, 1 м x 3 мм. Температурные режимы: испарителя 220°C, колонки 200°C, детектора 230°C. Скорость газа-носителя азота 30 мл/мин.

Относительное время удерживания пестицидов

Пестицид	Фаза SE-30		Фаза XE-60
	по альдрину	по n,n'-ДДЭ	по альдрину	по n,n'-ДДЭ
Гексахлорбензол	0,53	0,26	0,48	0,17
	0,43	0,31	1,00	0,35
	0,53	0,26	1,45	0,51
Альдрин	1,00	0,50	1,00	0,35
n,n'-ДДЭ	2,02	1,00	2,83	1,00
о,n'-ДДТ	2,61	1,30	3,74	1,33
n,n'-ДДД	2,67	1,33	7,00	2,48
n,n'-ДДТ	3,22	1,60	6,40	2,26

Линейность детектирования соблюдается в пределах от 0,01 до 0,30 нг для альдрина, и ГХЦГ и от 0,10 до 3,00 нг для ДДТ и его метаболитов.

Обработка результатов анализа. Количественное определение проводят методом соотношения со стандартом по высоте пиков, расчет содержания пестицидов (X, мг/кг) ведут по формуле:

,

где A - количество препарата (пестицида) в стандартном растворе, введенном в хроматограф, мг; - высота пика стандартного раствора пестицида, введенного в хроматограф, мм; - высота пика пестицида на хроматограмме экстракта, мм; - объем экстракта, введенный в хроматограф, мкл; - общий объем экстракта после упаривания или разведения, мл; P - навеска анализируемой пробы почвы, кг; K - процент определения каждого пестицида в данном типе почвы (см. табл. 2), обусловленный как удерживающей способностью почвы, так и потерями при отгонке гексана из Г-образных колбочек. При отгонке на ротационном испарителе (ИР-1) K увеличивается для ДДТ и его метаболитов на 5-8%, для ГХЦГ и ГХБ на 10-15%.

______________________________

* Методические указания разработаны Э.И. Бабкиной, Ц.И. Бобовниковой, Г.В. Миронюк, В.В. Егоровым (Институт экспериментальной метеорологии).

Заместитель Главного государственного санитарного врача СССР

А.И. Заиченко