--------------------------------

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

Краткая характеристика препаратов дана в таблице 1.

1. Физико-химические свойства пестицидов

Методика определения хлорорганических пестицидов в почве газо-жидкостной 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 газо-жидкостной 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, п,п'-ДДЭ - 0,012 нг, п,п'-ДДД - 0,02 нг, о,п'-ДДТ - 0,05 нг, п,п'-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, %

--------------------------------

<*> 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 газо-жидкостной хроматографии. Анализируемая проба - почва, n = 4, доверительная вероятность 

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; п,п'-ДДД и п,п'-ДДЭ - 0,100; о,п'- и п,п'-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 . 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 .

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%.