Đảng bộ tỉnh hà nam lãnh đạo thực hiện nhiệm vụ hậu phương trong cuộc kháng chiến chống mỹ cứu nước giai đoạn 1965 1975

Vì vậy chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu định lượng một số thuốc trừ sâu cơ photpho trong mẫu nước và đất trên địa bàn thành phố Hà Nội”, luận văn được thực hiện nhằm tìm ra qu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Phạm Thị Tuyết Nhung

NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƯỢNG MỘT SỐ THUỐC TRỪ SÂU

CƠ PHOTPHO TRONG MẪU NƯỚC VÀ ĐẤT

TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

HÀ NỘI – 2014

-

Phạm Thị Tuyết Nhung

NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƯỢNG MỘT SỐ THUỐC TRỪ SÂU

CƠ PHOTPHO TRONG MẪU NƯỚC VÀ ĐẤT

TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Chuyên ngành: Hóa phân tích

TS Đỗ Khắc Hải – Cục Cảnh sát phòng, chống tội phạm về môi trường - Bộ Công an và cô TS Nguyễn Thị Ánh Hường - Trường ĐH Khoa học Tự nhiên

đã tận tình hướng dẫn về chuyên môn, phương pháp nghiên cứu và tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Xin gửi lời trân trọng cảm tới cô PGS.TS Tạ Thị Thảo cùng các thầy cô khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo điều iện, giúp đỡ tôi trong quá trình triển khai nghiên cứu, thực hiện đề tài

Xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo cùng các anh chị trong Trung tâm Kiểm định môi trường – Cục Cảnh sát phòng, chống tội phạm về môi trường

- Bộ Công an đã tận tình chỉ dạy và hướng dẫn tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài

Xin gửi lời trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo và cán bộ Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường - Trường ĐH Bách hoa Hà Nội đã tạo điều iện, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè lớp Cao học khóa 2011- 2013 đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và làm luận văn

Hà nội, ngày 16 tháng 3 năm 2014

Học viên

Phạm Thị Tuyết Nhung

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Thuốc trừ sâu và tình hình sử dụng 3

1.1.1 Định nghĩa 3

1.1.2 Phân loại thuốc trừ sâu 3

1.1.3 Tình hình sử dụng thuốc trừ sâu 5

1.2 Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đến môi trường và sức khỏe con người 8

1.2.1 Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đến môi trường 8

1.2.2 Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đến sức khỏe con người 9

1.3 Thuốc trừ sâu photpho hữu cơ 9

1.3.1 Giới thiệu chung 9

1.3.2 Tên gọi, công thức hóa học, cấu tạo và tính chất của một số hợp chất photpho hữu cơ thường gặp 12

1.4 Các phương pháp chuẩn bị mẫu cho phân tích thuốc trừ sâu photpho hữu cơ 16 1.4.1 Phương pháp chiết lỏng - lỏng 16

1.4.2 Phương pháp chiết rắn - lỏng SLE (solid - liquid extraction) 19

1.4.3 Phương pháp chiết pha rắn SPE (solid phase extraction) 22

1.4.4 Phương pháp vi chiết pha rắn SPME (solid phase microextraction) 23

1.4.5 Phương pháp chiết lỏng siêu tới hạn SFE (Supercritical fluid extraction) 23

1.4.6 Phương pháp chiết lỏng có hỗ trợ áp suất PLE (Pressurized liquid extraction) 23

1.4.7 Phương pháp chiết bằng bộ kít QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective and Safe) 24

1.5 Các phương pháp phân tích thuốc trừ sâu photpho hữu cơ 25

1.5.3 Phương pháp cực phổ 27

1.5.4 Phương pháp điện di mao quản 27

1.5.5 Phương pháp sắc ký lỏng 28

1.5.6 Phương pháp sắc ký khí (GC) 29

1.6 Các phương pháp phân tích thuốc trừ sâu photpho hữu cơ hiện dùng ở Việt Nam và trên thế giới 31

1.6.1 Các phương pháp phân tích theo tiêu chuẩn Việt Nam 31

1.6.2 Các phương pháp phân tích thuốc trừ sâu photpho hữu cơ hiện dùng trên thế giới 31

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 32

2.1 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 32

2.1.1 Nội dung 32

2.1.2 Phương pháp nghiên cứu 32

2.2 Hóa chất và thiết bị 34

2.2.1 Chất chuẩn OPs 34

2.2.2 Hóa chất 35

2.2.3 Thiết bị 35

2.2.3 Dụng cụ 37

2.3 Quy trình thí nghiệm 37

2.3.1 Các thí nghiệm tìm điều kiện tối ưu hệ thống sắc ký 37

2.3.2 Quy trình phân tích mẫu 38

2.3.3 Tính toán kết quả 40

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41

3.1.1 Chọn điều kiện bơm mẫu 41

3.1.2 Lựa chọn các thông số cho detectơ khối phổ 41

3.1.3 Chọn cột tách 41

3.1.4 Khảo sát nhiệt độ cổng bơm mẫu 41

3.1.5 Chọn chương trình nhiệt độ của buồng cột 42

3.1.7 Khảo sát nhiệt độ bộ phận kết nối GC/MS (Interface) 46

3.1.8 SIM (Selected Ion Monitoring) 47

3.1.9 Khảo sát thời gian lưu của các chất nhóm photpho hữu cơ 48

3.2 Đánh giá phương pháp phân tích 49

3.2.1 Khảo sát xây dựng đường chuẩn xác định các hợp chất photpho hữu cơ 49 3.2.3 Giới hạn phát hiện LOD và giới hạn định lượng LOQ 56

3.2.4 Độ lặp lại của thiết bị 57

3.3 Khảo sát các điều kiện chiết tách chất phân tích ra khỏi nền mấu phân tích 59 3.3.1 Khảo sát lựa chọn dung môi chiết 59

3.3.2 Khảo sát tốc độ nạp mẫu trên cột chiết pha rắn 64

3.3.3 Khảo sát dung môi rửa giải 65

3.3.4 Khảo sát thể tích dung môi rửa giải 67

3.3.5 Đánh giá độ chính xác của phương pháp phân tích photpho hữu cơ trên nền mẫu đất 68

3.4 Phân tích mẫu thực tế 70

KẾT LUẬN 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

PHỤ LỤC 84

BVTV : Bảo vệ thực vật

FID : Detector ion hóa ngọn lửa (Flame Ionization Detector)

GC : Thiết bị sắc ký (Gas Chromatography)

HPLC : Thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao (High Performance Liquid

Chromatography)

KHP : Không phát hiện

LD50 : Liều lượng cần thiết để giết chết 50% số lượng vật thí nghiệm

LOD : Giới hạn phát hiện (Limit of detection)

LOQ : Giới hạn định lượng (Limit of quantitation)

MRL : Giới hạn tối đa cho phép (Maximum Residue Limit)

MS : Detectơ khối phổ (Mass Spectrometry)

NPD : Detectơ nitơ photpho (Nitrogen phosphorus detector)

OP : Thuốc trừ sâu nhóm cơ photpho

OPs : Các hợp chất thuốc trừ sâu nhóm cơ photpho (Orangophosphorus

Pesticide)

QCVN : Quy chuẩn quốc gia Việt Nam

%R : Hiệu suất thu hồi (Recovery)

RSD : Độ lệch chuẩn tương đối (Relative Standard Devitation)

SD : Độ lệch chuẩn (Standard Devitation)

TTS : Thuốc trừ sâu

tR : Thời gian lưu (Rettention time)

WHO : Tổ chức y tế thế giới (World Helth Organization)

Bảng 1.2: Lượng thuốc BVTV nhập khẩu vào Việt Nam [3] 7

Bảng 3.1a: Chương trình nhiệt độ 1 43

Bảng 3.1b: Chương trình nhiệt độ 2 43

Bảng 3.2: Các mảnh phổ đặc trưng của các chất phân tích nhóm photpho hữu cơ 47 Bảng 3.3a: Các thông số tối ưu cho quá trình chạy sắc ký GC/MS 48

Bảng 3.3b: Chương trình nhiệt độ của GS/MS cho phân tích nhóm photpho hữu cơ 48

Bảng 3.4: Thời gian lưu của của các hợp chất photpho hữu cơ 49

Bảng 3.5: Sự phụ thuộc của diện tích pic vào nồng độ các photpho hữu cơ 50

Bảng 3.6: LOD và LOQ của thiết bị 57

Bảng 3.7: Độ lặp lại của thiết bị tại nồng độ photpho hữu cơ 100µg/L 58

Bảng 3.8: Độ lặp lại của thiết bị tại nồng độ photpho hữu cơ 500µg/L 58

Bảng 3.9: Độ lặp lại của thiết bị tại nồng độ photpho hữu cơ 1000µg/L 59

Bảng 3.10: Một số tính chất vật lý của các dung môi sử dụng 60

Bảng 3.11: Hiệu suất thu hồi của các chất phân tích 100 µg/L trong mẫu nước khi chiết bằng diclomethane 61

Bảng 3.12: Hiệu suất thu hồi của các chất phân tích 500µg/L trong nước khi chiết bằng diclomethane 61

Bảng 3.13: Hiệu suất thu hồi của các chất phân tích 200 µg/kg trong đất khi chiết bằng diclomethane : axeton (1:1, v/v) và n-hexan : axeton (1:1, v/v) 62

Bảng 3.14: Hiệu suất thu hồi của các chất phân tích 200 µg/kg trong đất khi chiết bằng n-hexan : axeton (1:2, v/v) và n-hexan : axeton (2:1, v/v) 63

Bảng 3.16: Kết quả khảo sát dung môi rửa giải đối với các hợp chất photpho hữu cơ

Hình 1.2 Mô hình chiết lỏng – lỏng 18

Hình 1.3 Mô hình chiết siêu âm 21

Hình 1.4 Mô hình chiết Soxhlet 21

Hình 1.5 Các bước thực hiện của phương pháp SPE 22

Hình 1.6 Mô hình phương pháp chiết PLE 24

Hình 1.7 Các kỹ thuật áp dụng phân tích OP (2005 – 2011) 25

Hình 1.8 Sơ đồ cấu tạo của một hệ thống sắc ký 30

Hình 2.1 Hệ thống sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC-MS) QP 2010 Plus 36

Hình 2.2 Máy siêu âm S100 Elmasonic 36

Hình 2.3 Thiết bị ly tâm Rotofix 32A 36

Hình 2.4 Cột Forisil và bộ chiết pha rắn 36

Hình 2.5 Thiết bị quay cất chân không 36

Hình 2.6 Bộ chiết lỏng-lỏng 36

Hình 3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ cổng tiêm mẫu đến diện tích pic 42

Hình 3.2 Sắc đồ hỗn hợp chuẩn OP khi chạy chương trình nhiệt độ 1 43

Hình 3.3 Sắc đồ hỗn hợp chuẩn OP khi chạy chương trình nhiệt độ 2 44

Hình 3.4 Sắc đồ khảo sát tốc độ khí mang Heli 45

Hình 3.5 Ảnh hưởng của tốc độ khí mang He đến diện tích pic 45

Hình 3.6 Ảnh hưởng của tốc độ khí mang He đến thời gian lưu 46

Hình 3.7 Sắc đồ khảo sát nhiệt độ bộ phận ghép nối GC-MS 47

Hình 3.8 Sắc đồ hỗn hợp chuẩn OPs 10µg/L 50

Hình 3.9 Sắc đồ hỗn hợp chuẩn OPs 20µg/L 51

Hình 3.12 Sắc đồ hỗn hợp chuẩn OPs 200µg/L 52

Hình 3.13 Sắc đồ hỗn hợp chuẩn OPs 500µg/L 52

Hình 3.14 Sắc đồ hỗn hợp chuẩn OPs 1000µg/L 52

Hình 3.15 Đường chuẩn của Thiazinon 53

Hình 3.16 Đường chuẩn của Sulfotep 53

Hình 3.17 Đường chuẩn của Phorate 53

Hình 3.18 Đường chuẩn của Dimethoate 54

Hình 3.19 Đường chuẩn của Diazinone 54

Hình 3.20 Đường chuẩn của Disulfoton 54

Hình 3.21 Đường chuẩn của Methyl parathion 55

Hình 3.22 Đường chuẩn của Parathion 55

Hình 3.23 Đường chuẩn của Famphur 55

Hình 3.24 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi chiết Hexan : Axeton (v/v) đến hiệu suất chiết các chất phân tích OPs 200µg/kg trong đất 64

Hình 3.25 Ảnh hưởng của loại dung môi rửa giải đến hiệu suất thu hồi OPs 66

MỞ ĐẦU

Việt Nam là một nước nông nghiệp với khoảng 70% dân số sống bằng nghề nông, vì vậy năng suất và sản lượng cây trồng luôn là vấn đề thiết yếu Trong quá trình tìm kiếm các biện pháp tăng năng suất cây trồng thì việc đưa hóa chất vào sử dụng trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta được coi là một vũ khí có hiệu quả làm năng suất thu hoạch tăng lên rõ rệt, cuộc sống của người dân no đủ hơn Song cũng chính từ những tác dụng tích cực đó đã dẫn đến người nông dân lạm dụng hóa chất trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) Theo ước tính hàng năm trên thế giới tiêu thụ khoảng 2,5 triệu tấn thuốc trừ sâu bao gồm bốn nhóm chính là: photpho hữu cơ, clo hữu cơ, carbamat và pyrethroid, ở Việt Nam hóa chất BVTV cũng được sử dụng ngày càng tăng về số lượng và chủng loại Sự lạm dụng này đã tạo nên một hậu quả xấu làm ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng lớn đến hệ sinh thái Ngoài một phần thuốc có tác dụng diệt trừ các loại địch hại mùa màng, phần lớn khối lượng thuốc còn lại được đưa vào môi trường Dưới tác động của nước tưới, nước mưa, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật bị cuốn trôi từ những khu vực phun thuốc đến kênh rạch, sông hồ làm ô nhiễm nguồn nước ngọt, phần khác sẽ ngấm vào đất hay tích tụ trong các loài thực vật Sự hiện diện và tồn lưu thuốc bảo

vệ thực vật trong môi trường đất, nước, cây cỏ… đã làm ngộ độc, gây chết cho con người và nhiều loại động vật Do tác hại to lớn này, trong nhiều năm trở lại đây vấn

đề ô nhiễm hóa chất BVTV luôn được quan tâm nghiên cứu

Trong các nhóm hóa chất BVTV, nhóm thuốc trừ sâu clo hữu cơ đã bị cấm

sử dụng, nhóm pyrethroid vẫn đang được sử dụng nhưng độc tính thấp, ít có khả năng gây nhiễm độc cho người sử dụng Hai nhóm thuốc trừ sâu đang được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp hiện nay là nhóm photpho hữu cơ (hay lân hữu cơ) và nhóm cacbamat Hai nhóm này có độc tính cao và là nguyên nhân chính của phần lớn các vụ ngộ độc do ăn uống thực phẩm ô nhiễm hóa chất BVTV ở nước ta hiện nay Tuy nhiên phần lớn các công trình nghiên cứu trong nước xác định dư lượng

thuốc trừ sâu chỉ được thực hiện trên một nhóm thuốc trừ sâu hoặc tập trung nhiều vào nhóm cơ clo hữu cơ, trong khi đó nhóm photpho hữu cơ (OPs) chủ yếu được nghiên cứu trên đối tượng rau quả

Vì vậy chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu định lượng một số thuốc

trừ sâu cơ photpho trong mẫu nước và đất trên địa bàn thành phố Hà Nội”, luận

văn được thực hiện nhằm tìm ra quy trình phân tích đơn giản, nhanh gọn giúp xác định tốt hỗn hợp các thuốc trừ sâu nhóm photpho hữu cơ (OPs) trong mẫu nước và đất với giới hạn phát hiện thấp, tối ưu hóa quy trình tách chiết và làm giàu OPs Luận văn có ý nghĩa trong việc phát triển phương pháp, và có thể áp dụng trở thành một phương pháp phân tích thường xuyên trong phòng thí nghiệm với số lượng mẫu lớn, đảm bảo tính kinh tế, tính chính xác và tiết kiệm thời gian

Mục tiêu thực hiện của đề tài luận văn là:

 Xây dựng phương pháp

- Khảo sát lựa chọn các điều kiện tối ưu của phương pháp phân tích:

+ Điều kiện hoạt động của hệ thống sắc ký GC/MS

+ Điều kiện tách chiết photpho hữu cơ ra khỏi nền mẫu

- Thẩm định phương pháp phân tích:

+ Giới hạn phát hiện LOD, giới hạn định lượng LOQ

+ Khoảng tuyến tính

+ Độ chính xác ( gồm độ chụm (độ lặp lại) và độ đúng (độ chệch, độ thu hồi))

 Ứng dụng phương pháp xây dựng được trong phân tích mẫu thật: xác định

dư lượng thuốc trừ sâu photpho hữu cơ trong một số mẫu môi trường nước và đất

1.1.2 Phân loại thuốc trừ sâu

Có nhiều cách phân loại TTS khác nhau Thông thường, TTS được phân loại dựa theo bản chất hóa học hoặc theo cơ chế tác động

1.1.2.1 Phân loại theo bản chất hóa học

Dựa theo bản chất hóa học, TTS được phân chia thành 3 nhóm lớn: TTS vô

cơ, TTS hữu cơ, TTS sinh học [4], [17]

1- Thuốc trừ sâu vô cơ được tạo thành từ các nguyên tố tự nhiên không chứa

carbon Các chất này bền, không bốc hơi, thường tan trong nước Hiện nay loại này

ít được sử dụng do tính độc và độ tồn dư cao

2- Thuốc trừ sâu hữu cơ được tổng hợp hoặc chiết xuất từ tự nhiên, có chứa

carbon, hydrogen và một hoặc nhiều nguyên tố khác như chlorine, oxygen, sulphur, phosphorus và nitrogen được phân thành các nhóm sau:

+ Nhóm clo hữu cơ là nhóm TTS chứa carbon, hydro, clo và có thể có oxy, hiện nay hạn chế sử dụng do có độ tồn dư cao trong môi trường và cơ thể con người

+ Nhóm photpho hữu cơ (hay cơ photpho, còn gọi là lân hữu cơ) là một nhóm lớn gồm các ester của axit phosphoric (H3PO4), có độc tính cao với người và động vật máu nóng Nhóm thuốc này có tính độc về thần kinh, ức chế men cholinesterase

+Nhóm sulphur hữu cơ chứa sulphur và hai nhân phenyl, thường được dùng trừ nhện

+Nhóm carbamate là ester của carbamic acid, có độc tính cao với người và động vật máu nóng

+ Nhóm formamidines có cấu trúc nitrogen –N=CH-N, tác động lên trứng và giai đoạn sâu non của ve

+ Nhóm dinitrophenol là dẫn xuất của phenol với hai nhóm nitro (NO2) và

và chuột, được khử trùng nhà cửa, kho tàng hoặc đất

+ Nhóm neonicotinoid là các hợp chất tổng hợp tương tự loại nicotine trừ sâu tự nhiên (TTS sinh học), có độc tính thấp với loài có vú

3- Thuốc trừ sâu sinh học là những chất độc được khai thác từ cây, được sử

dụng dưới dạng bột cây nghiền mịn hoặc dịch chiết dùng để phun TTS sinh học thường ít độc với người và sinh vật không phải dịch hại

1.1.2.2 Phân loại theo cơ chế tác động

Khi thuốc tiếp xúc với cơ thể sâu hại thì nó sẽ tác động lên một hay nhiều quá trình sống của sâu hại làm sâu hại ốm, mắc bệnh, rối loạn hành vi sinh trưởng, chuyển hóa, khả năng sinh đẻ và có thể dẫn đến chết [4], [13] Dựa theo cơ chế tác động, TTS được phân chia thành các nhóm chính sau:

- Thuốc trừ sâu tác động vị độc: Là TTS theo thức ăn đi vào cơ thể sâu qua đường miệng, được hấp thụ qua hệ thống tiêu hóa (tác động đường ruột hay thuốc nội tác động)

- Thuốc trừ sâu tác động tiếp xúc: Là TTS đi vào cơ thể sâu bằng tiếp xúc qua chân hoặc ngấm vào cơ thể qua da rồi gây độc cho sâu hại

- Thuốc trừ sâu tác động xông hơi: đi vào cơ thể sâu qua hệ thống hô hấp

- Thuốc trừ sâu tác động nội hấp (hay lưu dẫn): Là TTS có độ tan trong nước cao để có thể đi vào cây trồng qua rễ, thân, lá và di chuyển trong cây, đi vào cơ thể sâu hại (côn trùng) khi chúng chích hút cây

- Thuốc trừ sâu tác động ngạt thở: Là TTS làm bí cơ chế thở của sâu

- Thuốc trừ sâu tác động thấm sâu: Là TTS có khả năng xâm nhập qua tế bào biểu bì lá cây và thấm sâu vào các lớp tế bào nhu mô, diệt được những sâu hại ẩn náu trong lớp mô đó

- Thuốc trừ sâu tác động gây ngán: Là TTS mà khi sâu hại mới bắt đầu ăn phải những bộ phận của cây có nhiễm một loại TTS có tác động gây ngán thì đã ngưng ngay, không ăn tiếp, sau cùng sâu sẽ chết vì đói

- Thuốc trừ sâu tác động xua đuổi: Là TTS buộc sâu hại phải di dời ra xa các

bộ phận có phun xịt thuốc, do vậy không gây hại được cho cây

1.1.3 Tình hình sử dụng thuốc trừ sâu

1.1.3.1 Tình hình sử dụng thuốc trừ sâu trên thế giới

Từ đầu thế kỷ XX đến năm 1960, thuốc trừ nấm thủy ngân hữu cơ ra đời đầu tiên vào năm 1913, tiếp theo là thuốc trừ nấm lưu huỳnh rồi đến các nhóm

khác DDT đã được Zeidler tìm ra tại Thụy Sỹ năm 1924; hợp chất photpho hữu

cơ được phát minh năm 1942; clo hữu cơ 1940-1950; cacbamat 1945-1950 [10], [13], [20]

Từ năm 1960, nhóm pyrethroid tổng hợp ra đời và TTS clo hữu cơ thế hệ 1 bắt đầu bị cấm sử dụng ở một số nước phát triển DDT bị cấm sử dụng trên toàn nước Mỹ năm 1976 Tuy nhiên các chất như DDT, lindan vẫn được sử dụng ở các nước phát triển trong đó có Việt Nam

Từ những năm 1980 đến nay, nhiều loại hóa chất sinh học mới có hiệu quả cao với dịch hại nhưng an toàn với môi trường ra đời Hầu như toàn bộ TTS nhóm clo hữu cơ bị cấm sử dụng trên toàn thế giới Nhiều TTS photpho hữu cơ có độ độc cao đã bị cấm sử dụng Tuy nhiên, do trước đó chúng được sản xuất với số lượng quá nhiều, nên vẫn bị lạm dụng và không thể kiểm soát được ở nhiều nước đang phát triển như Ấn Độ, Trung Quốc, Việt Nam [3] (xem Bảng 1.1)

Bảng 1.1: Tình hình tiêu thụ TTS photpho hữu cơ và tổng lượng TTS trên thế giới [42]

hữu cơ (tấn)

Tổng lượng thuốc trừ sâu (tấn)

Tỷ lệ % photpho hữu cơ

1.1.3.2 Tình hình sử dụng thuốc trừ sâu ở Việt Nam

Từ năm 1960, các TTS được sử dụng rộng rãi ở nước ta để tiêu diệt sâu bọ, côn trùng gây bệnh, bảo vệ mùa màng Đã có khoảng 15.000 tấn thành phẩm/ năm với hơn 20 chủng loại, chủ yếu là TTS và thuốc trừ bệnh được sử dụng Thời kỳ 1986-1990 trung bình mỗi năm sử dụng 14.000 tấn thuốc BVTV, trong đó 55% là photpho hữu cơ, 13% là clo hữu cơ, 12% là hợp chất carbamat, còn lại là hợp chất thủy ngân, asen Đa phần là các hóa chất tồn lưu lâu trong môi trường hay có độ độc cao Lượng hóa chất sử dụng trong nông nghiệp ở Việt Nam ngày càng tăng (xem bảng 1.2) Trong đó phần lớn là hóa chất trừ sâu, nhóm photpho hữu cơ chiếm khoảng 56%, phổ biến nhất là Wolfatox và Monitor Đó là những loại thuốc độc hại cho môi trường và con người

Giai đoạn gần đây, cơ cấu tỉ lệ các loại TTS đã được thay đổi đáng kể, nhiều loại hóa chất mới hiệu quả hơn, an toàn hơn với môi trường được nhập khẩu và sử

dụng Năm 2009, Bộ NN & PTNT cho phép 886 hoạt chất và 2537 thương phẩm được phép sử dụng tại Việt Nam [2], [3]

Bảng 1.2: Lượng thuốc BVTV nhập khẩu vào Việt Nam [3]

và Bắc Sơn, Phổ Yên (Thái Nguyên) Kết quả cho thấy có đến 91,3% số người được hỏi trả lời “biết về sự độc hại” của TTS, nhưng lại ít tuân thủ theo kiến thức đã tập huấn Người dân chỉ thực hiện đúng thuốc và đúng cách nhưng thường phun sớm, không đúng lúc, không đúng liều và nồng độ Liều lượng pha TTS thường cao hơn

từ 30 ÷ 50% so với hướng dẫn trên bao bì và mật độ phun khá dày (cách 1-2 ngày/lần) Sự lạm dụng TTS còn thể hiện ở việc pha trộn nhiều loại thuốc với nhau trong mỗi lần phun nhằm “rút ngắn thời gian, tiết kiệm công sức phun và diệt được sâu luôn” Một nghiên cứu khác của Cục bảo vệ thực vật (năm 2007) cũng cho kết quả tương tự, tỷ lệ số hộ nông dân sử dụng hỗn hợp (trên 2 loại thuốc) rất cao, từ

57,5% - 90,8%; tỷ lệ số hộ nông dân sử dụng các TTS tăng hơn liều lượng khuyến cáo từ 9,2% - 92,5% [19]

1.2.1 Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đến môi trường

Việc sử dụng TTS trong nông nghiệp, lâm nghiệp là nguồn gốc sinh ra tồn

dư một lượng lớn TTS trong môi trường TTS phun lên cây, một phần được cây hấp thụ tiêu diệt sâu bệnh, một phần tồn dư đi vào môi trường xung quanh và chịu tác động của hàng loạt quá trình lý hóa, sinh học nên chúng bị biến đổi, di chuyển và phân bố theo đơn vị môi trường lên các thành phần tự nhiên (xem Hình 1.1) Tính tồn lưu có lợi trong một số trường hợp nhưng bất lợi cho môi trường

Hình 1.1 Đường truyền thuốc trừ sâu vào môi trường

TTS không chỉ có tác dụng tại nơi xử lý mà còn gây ô nhiễm các vùng lân cận do thuốc bị bốc hơi đi vào khí quyển và được gió mang đi xa Thuốc có thể bị lắng tụ trong các khu vực nước do mưa rửa trôi, có thể hiện diện trong đất, nước, nước ngầm, không khí, súc vật, con người và nhiều loại sản phẩm khác nhau và được tích lũy phóng đại theo chuỗi thức ăn [4], [5], [9], [10], [25] Sự tích lũy thường gắn liền với tính tồn dư của TTS trong môi trường

Không khí có thể dễ dàng bị ô nhiễm bởi TTS dễ bay hơi Trong điều kiện khí hậu thời tiết nóng các TTS sẽ bay hơi rất nhanh Ở các vùng nhiệt đới, khoảng 90% TTS photpho hữu cơ có thể bay hơi nhanh [10]

Có tới 50% lượng TTS được phun để bảo vệ mùa màng hoặc sử dụng diệt cỏ

đã phun không đúng vị trí và dải trên mặt đất Khi vào trong đất, một phần thuốc được cây hấp thụ, phần còn lại được keo đất giữ lại Một vài TTS như clo hữu cơ có thể tồn tại trong đất nhiều năm mặc dù một lượng lớn thuốc TTS đã bay hơi

Nước có thể bị ô nhiễm bởi các nguyên nhân: Đổ các thuốc TTS thừa sau khi phun xong; đổ nước rửa dụng cụ sau khi phun xuống ao hồ; cây trồng được phun

TTS ở ngay cạnh mép nước; sự rò rỉ, xói mòn từ đất đã xử lý bằng TTS hoặc TTS rơi xuống từ không khí bị ô nhiễm; sử dụng thuốc TTS cho xuống sông hồ để giết

cá và vớt cá để ăn

1.2.2 Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đến sức khỏe con người

Hầu hết các TTS đều độc với con người và động vật máu nóng ở các mức độ khác nhau Theo đặc tính, TTS được chia làm hai loại: Chất độc cấp tính và chất độc mãn tính

- Chất độc cấp tính: Mức độ gây độc phụ thuộc vào lượng thuốc xâm nhập

vào cơ thể Ở dưới liều gây chết, chúng không đủ khả năng gây tử vong, dần dần bị phân giải và bài tiết ra ngoài Loại này bao gồm các hợp chất pyrethroid, những hợp chất photpho hữu cơ, cacbamat, thuốc có nguồn gốc sinh vật

- Chất độc mãn tính: Có khả năng tích luỹ lâu dài trong cơ thể vì chúng rất

bền, khó bị phân giải và bài tiết ra ngoài Thuốc loại này gồm nhiều hợp chất chứa Clo hữu cơ, Thạch tín (Asen), Chì, Thuỷ ngân; Đây là những loại rất nguy hiểm cho sức khoẻ

Thuốc trừ sâu có thể xâm nhập vào cơ thể con người và động vật qua nhiều con đường khác nhau, thông thường qua ba đường chính: Hô hấp, tiêu hóa và tiếp xúc trực tiếp Khi tiếp xúc với TTS, con người có thể bị nhiễm độc cấp tính hoặc mãn tính, tùy thuộc vào phạm vi ảnh hưởng của thuốc [1], [4], [9], [10] Các nghiên cứu khoa học đã tìm thấy những bằng chứng về mối liên quan giữa TTS với một số căn bệnh như ảnh hưởng đến sinh sản, gây ung thư hoặc ảnh hưởng đến não, hệ thần kinh, hệ nội tiết và các hệ thống miễn dịch [12]

1.3.1 Giới thiệu chung

1.3.1.1 Khái niệm

Thuốc trừ sâu photpho hữu cơ (cơ photpho, lân hữu cơ) có nguồn gốc từ tổng hợp, bao gồm những hợp chất là dẫn xuất của axit phosphoric, axit thiophosphorit, axit phosphonit, axit thiophosphonit (hiện nay nhóm dẫn xuất của axit thiophos-phorit và axit thiophosphonit ít được sử dụng) [8], [9] Các hợp chất TTS photpho hữu cơ có thời gian bán hủy nhanh hơn thuốc bảo vệ thực vật nhóm cơ clo nhưng lại

có độ độc cao hơn đối với người và động vật

Công thức hóa học chung của các hợp chất photpho hữu cơ là:

Ở đây R là gốc alkyl, X là gốc hữu cơ Nói chung trong các hợp chất photpho hữu cơ khi S thay thế O thì ít độc hơn Tùy theo oxi hay lưu huỳnh chiếm vị trí 1 hoặc 2 mà người ta phải phân ra mấy loại như sau:

1.3.1.2 Tính chất chung của các hợp chất thuốc trừ sâu photpho hữu cơ

- Các hợp chất photpho hữu cơ đều có áp suất hơi cao, dễ bay hơi là những chất độc đường hô hấp Chúng dễ hòa tan trong các dung môi hữu cơ và dầu mỡ, dễ phân hủy nên khó thu hồi được chính phẩm ban đầu

- Đặc điểm chung về hóa học của các hợp chất photpho hữu cơ là tương đối

dễ bị thủy phân, bị thủy phân dễ hơn các hợp chất cơ clo [8], [9], [26]

Tác nhân thủy phân đến gần chất phản ứng và tấn công vào nguyên tử phospho Bước (I) xảy ra chậm hơn, bước (II) xảy ra nhanh hơn, tạo thành este đơn giản hơn của axit phosphoric

Tính chất quan trọng thứ hai là phản ứng hoạt hóa nhân photpho Phản ứng xảy ra thường tạo thành chất ức chế enzym cholinesteraza mạnh hơn, phần lớn chuyển nhóm P=S thành nhóm P=O

+ O2 + H20 + H2SO4

- Đi đôi với phản ứng hoạt hóa là phản ứng phân hủy Các hợp chất photpho hữu cơ chuyển hóa thành dẫn xuất trung gian kém độc hơn là chất chính phẩm Đặc điểm này có thể tìm thấy ở dimethoate:

Dimethoate (I) (90%) (III)

1.3.1.3 Sự ô nhiễm và phơi nhiễm thuốc trừ sâu photpho hữu cơ

Trong môi trường tự nhiên, dưới tác dụng của ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm và

vi sinh vật, sự chuyển hóa các hợp chất photpho hữu cơ diễn ra rất phức tạp làm xuất hiện nhiều hợp chất trung gian độc với côn trùng và động vật máu nóng hơn rất nhiều lần dạng chất ban đầu [1], [9] Phần lớn các TTS photpho hữu cơ phân hủy nhanh hơn TTS clo hữu cơ Tuy nhiên các hợp chất photpho hữu cơ có tính độc cao nên nhiều loại đã bị đã bị cấm sử dụng hoặc chỉ cho phép sử dụng hạn chế

1.3.2 Tên gọi, công thức hóa học, cấu tạo và tính chất của một số hợp chất photpho hữu cơ thường gặp

1.3.2.1 Diazinon

- Tên thường gọi: Diazinon

- Tên danh pháp hóa học (IUPAC name): Phosphorothioic acid O,diethyl

O-[6-methyl-(1- methylethyl)-4-pyrimidinyl] ester ; hoặc thiophosphoric acid isopropyl-4-methyl-6-pyrimidyl diethyl ester [17], [20], [36]

2 Công thức phân tử: C12H21N2O3PS

- Công thức cấu tạo:

- Khối lượng phân tử: 304,35 Nhiệt độ sôi: 840 C

- Tính chất, đặc điểm đặc trưng: Diazinon là chất lỏng có màu nâu sẫm, có mùi khó chịu

1.3.2.2 Dimethoate

- Tên thường gọi: Dimethoate

- Tên danh pháp hóa học (IUPAC name): Phosphorodithioic acid dimethyl S-[2-(methylamino)-2-oxoethyl] ester

- Công thức cấu tạo:

- Khối lượng phân tử: 229,26 g/mol Nhiệt độ sôi: 117 0 C

- Tính chất, đặc điểm đặc trưng: là chất rắn màu trắng

1.3.2.3 Disulfoton

- Tên thường gọi: Disulfoton

- Tên danh pháp hóa học (IUPAC name): O, O – diethyl S-2-(ethylsulfanyl) ethyl phosphorodithioate

- Công thức phân tử: C8H19O2PS3

- Công thức cấu tạo:

- Khối lượng phân tử: 274,404 g/mol Nhiệt độ sôi: 1280 C

- Tính chất, đặc điểm đặc trưng: disulfoton tinh khiết là chất lỏng không màu, không mùi

1.3.2.4 Famphur

- Tên thường gọi: Famphur

- Tên danh pháp hóa học (IUPAC name): O-4- dimethylsulfamoylphenyl dimethyl phosphorothioate; 4-dimethyoxyphosphinothioyloxy-N, N-dimethyl-bezenesulfonamide

O,O Công thức phân tử: C10H16NO5PS2

- Công thức cấu tạo:

- Khối lượng phân tử: 325,24 g/mol Nhiệt độ sôi: 3940C

- Tính chất, đặc điểm đặc trưng: là chất bột tinh thể không màu

1.3.2.5 Methyl parathion

- Tên thường gọi: Methyl parathion

- Tên danh pháp hóa học (IUPAC name): 0-0-dimethyl phosphothiat

0,4-nitrophenyl Công thức phân tử: C8H10NO5PS

- Công thức cấu tạo:

- Khối lượng phân tử: 263,2 g/mol Nhiệt độ sôi: 1430 C

- Tính chất, đặc điểm đặc trưng: Methyl parathion là chất lỏng màu nâu, mùi hắc khó chịu, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ, rất ít tan trong nước

1.3.2.6 Parathion

- Tên thường gọi: Parathion

- Tên danh pháp hóa học (IUPAC name): 0,0 - Dietyl-0-p-nitrophenyl phosphothioat

- Công thức phân tử: C10H14NO5PS

- Công thức cấu tạo:

- Khối lượng phân tử: 291,3 g/mol Nhiệt độ sôi: 1570C

- Tính chất, đặc điểm đặc trưng: Parathion tinh khiết là chất lỏng không mùi

có màu vàng nhạt, dễ tan trong các dung môi hữu cơ và dầu, ít tan trong nước

1.3.2.7 Phorate

- Tên thường gọi: Phorate

- Tên danh pháp hóa học (IUPAC name): O,O-diethyl S- (ethyllsulfanyl)

methyl- phosphorodithioate

- Công thức phân tử: C7H17O2PS3

- Công thức cấu tạo:

- Khối lượng phân tử: 260.38 g/mol Nhiệt độ sôi: 118-1200 C (107 Pa)

- Tính chất, đặc điểm đặc trưng: là chất lỏng di động, màu vàng nhạt, tan ít trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ

1.3.2.8 Sunfotep

- Tên thường gọi: Sunfotep

- Tên danh pháp hóa học (IUPAC name): ditheoxy-sulfanylidene-5-phosphane

diethoxyphosphinothioyloxy Công thức phân tử: C8H20O5P2S2

- Công thức cấu tạo:

- Khối lượng phân tử: 322.32 g/mol Nhiệt độ sôi: 920C

- Tính chất, đặc điểm đặc trưng: là chất lỏng, không màu, có mùi tỏi

1.3.2.9 Thionazin

- Tên thường gọi: Thionazin

- Tên danh pháp hóa học (IUPAC name): O,O- diethyl O-2-pyrazinyl phorothioate

phos Công thức phân tử: C8H13N2O3PS

- Công thức cấu tạo:

- Khối lượng phân tử: 248,24 g/mol Nhiệt độ sôi: 80 0 C

- Tính chất, đặc điểm đặc trưng: là chất lỏng, màu hổ phách, hợp chất tinh khiết gần như không màu

1.4 Các phương pháp chuẩn bị mẫu cho phân tích thuốc trừ sâu photpho hữu cơ

Mục đích của các phương pháp chuẩn bị mẫu cho phân tích là làm sao để tách chiết được toàn bộ chất cần phân tích (TTS photpho hữu cơ) ra khỏi đối tượng mẫu phân tích (nền mẫu) Có nhiều phương pháp chiết TTS photpho hữu cơ như: Chiết rắn lỏng SLE (solid- liquid extraction, chiết lỏng – lỏng LLE (liquid – liquid extraction), chiết pha rắn SPE (solid phase extraction), vi chiết pha rắn SPME (solid phase microextraction), chiết lỏng siêu tới hạn SFE, chiết lỏng siêu tới hạn SFE, chiết lỏng có hỗ trợ áp suất (PLE), chiết bằng bộ kít QuEChERS…

Đối với mẫu môi trường hoặc mẫu thực phẩm ở dạng rắn thì việc dùng dung môi và hỗ trợ bằng kỹ thuật lắc khuấy trộn hoặc vi sóng là thích hợp Trong các quy trình thì đều cần làm sạch bằng chiết pha rắn hoặc chiết lỏng – lỏng để loại bớt tạp chất bẩn từ nền mẫu

1.4.1 Phương pháp chiết lỏng - lỏng

Nguyên tắc: Chiết lỏng lỏng dựa trên sự phân bố của chất phân tích giữa

hai pha lỏng, sử dụng dung môi hữu cơ để chiết đối tượng phân tích tan trong dung môi ở nhiệt độ thường những mẫu đã làm nhỏ Hiệu quả của việc chiết lỏng lỏng phụ thuộc vào ái lực của chất phân tích với dung môi chiết, tỉ lệ thể tích

mỗi pha [16] Có thể dùng thêm một số tác nhân bổ trợ như: lắc cơ học, khuấy

trộn siêu tốc, sóng siêu âm

Điều kiện chiết: Để có được kết quả chiết tốt, quá trình chiết phải có các

điều kiện và đảm bảo các yêu cầu nhất định sau đây:

- Dung môi chiết phải tinh khiết cao để không làm nhiễm bẩn thêm các chất phân tích vào mẫu;

- Dung môi chiết phải hòa tan tốt các chất phân tích, nhưng lại không hòa tan tốt các chất khác có trong mẫu;

- Hệ số phân bố của hệ chiết phải lớn, để cho sự chiết được triệt để;

- Chiết nhanh đạt cân bằng và thuận nghịch, để giải chiết tốt;

- Sự phân lớp khi chiết phải rõ ràng, nhanh và tách ra riêng biệt các pha;

- Phải chọn môi trường axit, pH thích hợp;

- Thực hiện chiết trong nhiệt độ phù hợp và giữ không đổi trong cả quá trình

- Phải lắc hoặc trộn đều mạnh để quá trình chiết xảy ra tốt

Phân loại: Có hai kiểu chiết là chiết tĩnh và chiết dòng chảy liên tục Trong

phân tích, kiểu tĩnh được ứng dụng nhiều hơn do nó đơn giản và dễ thực hiện

- Phương pháp chiết tĩnh: Là phương pháp đơn giản, không cần máy móc

phức tạp, chỉ cần một số phễu chiết (dung tích 100 ml, 250 ml, 500 ml) là có thể tiến hành được ở mọi phòng thí nghiệm (xem Hình 1.2) Việc lắc chiết có thể thực hiện bằng tay hay bằng máy lắc nhỏ, nên việc chiết được thực hiện dễ dàng

và dễ đồng nhất

- Phương pháp chiết dòng chảy liên tục: Trong phương pháp này khi chiết

hai pha lỏng không trộn được vào nhau (hai dung môi, trong đó 1 dung môi chứa chất phân tích) được bơm liên tục và đi ngược chiều nhau với tốc độ nhất định trong

hệ chiết, như phễu chiết hay bình chiết liên hoàn đóng kin khi để tiếp xúc với nhau Hoặc cũng có thể chỉ một pha dung môi chuyển động, 1 pha đứng yên Khi đó chất phân tích sẽ được phân bố vào hai dung môi theo tính chất của chúng để đạt đến trạng thái cân bằng Chiết theo cách này hiệu quả chiết cao Đây là phương pháp chiết được ứng dụng trong sản xuất công nghệ

Để thực hiện cách chiết này, phải có hệ thống máy chiết, cột chiết hay bình chiết, có bơm để bơm các chất theo dòng chảy ngược chiều nhau với tốc

độ nhất định thích hợp, hoặc chỉ một chất hay cả hai chất chuyển động ngược chiểu nhau, và phải có bộ tách pha, để tách các chất ngay trong quá trình chiết

để lấy chất được chiết ra liên tục, hay theo từng thời điểm (chu kỳ) nhất định

mà cân bằng chiết đạt được

Ứng dụng và ưu nhược điểm

Ứng dụng: Phương pháp chiết tĩnh đơn giản, dễ thực hiện, đã và đang được

ứng dụng phổ biến, hiệu quả trong lĩnh vực tách chiết chất phân tích và làm giàu các chất phân tích phục vụ cho việc xác định hàm lượng vết các kim loại, các chất hữu

cơ, HCBVTV độc hại trong các mẫu nước, nước thải, nước biển… Ngoài ra, sự kết hợp của dung môi và pH làm tăng khả năng chiết nhiều TTS từ nền mẫu, kỹ thuật đơn giản, ít tốn kém Chiết lỏng lỏng thường được sử dụng để chiết TTS từ mẫu

nước trong môi trường, hexan và cyclohexan là dung môi thường dùng để chiết các chất không phân cực như TTS clo hữu cơ, photpho hữu cơ Đicloromethane, chloroform là dung môi để chiết các chất phân cực vừa

Ưu điểm:

- Dùng được cho cả chiết phân tích và sản xuất tách chiết lượng lớn;

- Lấy riêng chất phân tích, loại được các chất ảnh hưởng, nhất là nền mẫu;

- Thích hợp làm giàu lượng lượng nhỏ chất phân tích;

- Sản phẩm chiết phù hợp được cho nhiều phương pháp phân tích

Nhược điểm: Sử dụng dung môi hữu cơ, ít nhiều gây ảnh hưởng đến môi

trường và sức khỏe con người

Hình 1.2 Mô hình chiết lỏng – lỏng

 Các tác giả Hung Tse, Michael Comba, Mehran Alaee [36] đã tiến hành chiết 13 hợp chất TTS photpho hữu cơ trong mẫu nước bằng phương pháp chiết lỏng lỏng 500 ml nước thêm chuẩn photpho hữu cơ (100 µl trong axeton), để cân bằng ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ Mẫu được chiết với 100 ml dung môi dicloromethane được chia làm 3 lần chiết và được làm khô bằng Na2SO4 khan Dịch chiết sau khi thêm 5 ml isooctane thì được cô đặc tới 3 ml bằng thiết bị cô quay Mẫu được chuyển sang ống ly tâm (15 ml) và rửa bằng 2 ml hexan, sau đó đem bay hơi bằng dòng khí nitơ đến thể tích 1 ml, cuối cùng đem định lượng trên GC-NPD

và GC-ECD Hiệu suất thu hồi trong mẫu nước nằm trong khoảng 76-102%, giới

hạn phát hiện 0,003-0,29 µg/l đối với mẫu nước tự nhiên

 Các tác giả Jalal Hassan, Masoumeh Sarkouhi [38] đã tiến hành chiết hai TTS photpho hữu cơ là diazinon và malathion ra khỏi mẫu nước bằng phương pháp

Dung môi nước

Dung môi hữu cơ

Thêm dung môi sạch không trộn lận với pha nước

Lắc hoặc khuấy

để các phân tử phân vùng

Lắng và phân tách các pha

chiết lỏng-lỏng Mẫu được chiết với methanol chứa butyl acetate là dung môi có tỷ

trọng thấp hơn so với nước Sau giai đoạn chiết, mẫu được cô đặc và tiêm vào thiết

bị phân tích GC-FID, khoảng tuyến tính thu được là 0,4-1000 µg/l với

R2 = 0,997÷0,999 Giới hạn phát hiện của phương pháp là 0,1 µg/l

1.4.2 Phương pháp chiết rắn - lỏng SLE (solid - liquid extraction)

Nguyên tắc: Phương pháp chiết rắn - lỏng được sử dụng để chiết tách các

chất hữu cơ (TTS) trong nền mẫu rắn để phân tích Đầu tiên dung môi chiết len lỏi

sâu vào giữa các hợp phần mẫu để tiếp xúc với chất phân tích, sau đó chất phân tích

khuếch tán đi vào dung môi chiết Yếu tố quan trọng nhất của kỹ thuật chiết rắn

lỏng này là lựa chọn dung môi thích hợp Tuy nhiên, những yếu tố khác như áp

suất, nhiệt độ cũng có ảnh hưởng quan trọng lên hiệu quả chiết Khi tăng áp suất sẽ

làm tăng khả năng phân tán của dung môi đi sâu vào nền mẫu rắn, tăng nhiệt độ sẽ

làm tăng khả năng hòa tan của các chất phân tích vào dung môi Trong phương

pháp chiết rắn – lỏng có 4 kỹ thuật chiết khác nhau đó là: Lắc, chiết soxhlet, chiết

siêu âm và chiết vi sóng

1.4.2.1 Chiết rắn –lỏng bằng ỹ thuật lắc

Là cách đơn giản và thuận tiện thường sử dụng chiết TTS từ trái cây và rau

quả Chỉ cần cho dung môi thích hợp rồi lắc trong khoảng thời gian xác định Dung

môi thường sử dụng là axeton và acetonitrile vì khả năng trộn với nước kéo chất

phân tích từ nền mẫu ra dung dịch lỏng, ngoài ra điclometan hay hexan cũng được

dùng cho những hợp chất TTS kém phân cực

Kỹ thuật lắc với dung môi đơn giản nhưng không hiệu quả trong trường hợp

chất phân tích có liên kết chặt chẽ với nền mẫu Trong trường hợp này, chiết siêu

âm là cách hỗ trợ tốt, giúp cho sự khuếch tán của dung môi vào mẫu, tăng thêm sự

tiếp xúc để quá trình chiết hiệu quả hơn

1.4.2.2 Chiết rắn –lỏng bằng ỹ thuật siêu âm

Nguyên tắc: Chiết siêu âm là việc loại bỏ và thu hồi các chất phân tích hữu

cơ từ nền mẫu rắn bằng dung môi được khuếch tán bằng năng lượng âm thanh ở tần

số vượt quá âm thanh mà tai người có thể nghe (xem Hình 1.3) Năng lượng siêu âm

đủ mạnh để phá vỡ và tán nhỏ nền mẫu, do đó làm tăng khả năng hòa tan chất phân

tích vào dung môi

Ứng dụng và ưu nhược điểm

Ứng dụng: dùng để chiết các hợp chất hữu cơ không bay hơi và dễ bay hơi

trong các mẫu dạng rắn như đất, bùn, chất thải rắn

Ưu điểm : Kỹ thuật chiết siêu âm có thể giảm được thời gian và lượng dung môi

sử dụng, do đó tốc độ chiết nhanh (10-45 phút) và chiết an toàn hơn, bởi vì do kỹ thuật

này sử dụng nhiệt độ thấp, tránh được sự bay hơi của dung môi và chất phân tích có

nhiệt độ sôi thấp, đồng thời còn duy trì được các hoạt chất sinh học Siêu âm tần số cao

tăng khả năng xâm nhập của dung môi, tăng khả năng kết dính và hiệu quả chiết cao

Ngoài ra chiết siêu âm không phụ thuộc vào nền mẫu, thiết bị chiết rẻ tiền

Nhược điểm: Quá trình chiết gây ồn, nhất thiết phải qua quá trình lọc mẫu

làm dung môi có thể bay hơi ảnh hưởng đến sức khỏe con người

 Các tác giả Consuelo Sanschez- Brunete, Beatriz Albero và Jose L Tadeo

[30] đã tiến hành chiết TTS photpho hữu cơ ra khỏi nền mẫu đất bằng chiết siêu âm

5g mẫu đất được trộn với 2g Na2SO4 khan, đem chiết siêu âm 2 lần, mỗi lần với 5ml

dung môi etylaxetat, siêu âm trong 5 phút Dịch chiết được lọc ra, mẫu đất được

tráng rửa bằng 1ml dung môi etyl axetat, sau đó đem bay hơi, cô cạn về 1ml và định

lượng bằng GC-MS Độ thu hồi nằm trong khoảng 87- 106,2% với độ lệch chuẩn

tương đối là 2,4-10,6% Khoảng tuyến tính xây dựng được là 25-1000 µg/L,

R2 > 0,999 với giới hạn phát hiện LOD = 0,02-1,6 µg/kg

 Các tác giả Ana Isabel García-Valcárcel, José Luis Tadeo [28] đã tiến

hành chiết các hợp chất photpho hữu cơ trong bùn thải bằng kỹ thuật chiết siêu âm

với các dung môi chiết khác nhau (acetoneitrile, ethyl acetate và methanol), sau đó

mẫu được định lượng bằng LC-MS/MS Nghiên cứu chỉ ra rằng chiết với dung môi

acetonitrile có chứa axit acetic 1% cho kết quả tốt nhất với độ thu hồi là 83,2÷106,4%; RSD ≤ 8,7%; LOD = 1-14 ng/g

1.4.2.3 Chiết rắn –lỏng bằng ỹ thuật Soxhlet

Nguyên tắc: dùng dung môi ở nhiệt độ cao sẽ chiết liên tục và chiết kiệt đối

tượng phân tích trong mẫu đã làm nhỏ (xem Hình 1.4) Thời gian chiết phụ thuộc

bản chất mẫu

Ứng dụng và ưu, nhược điểm: Một số tác giả đã sử dụng chiết Soxhlet để chiết

hóa chất BVTV trong nông sản, chè, dược liệu, đất Đây là kỹ thuật chiết kinh điển nhưng khá hiệu quả Nhược điểm là thường tốn dung môi hữu cơ và thời gian chiết dài

Hình 1.3 Mô hình chiết siêu âm

Hình 1.4 Mô hình chiết Soxhlet

1.4.2.4 Chiết rắn –lỏng bằng ỹ thuật vi sóng

Nguyên tắc: Kỹ thuật này được phát triển rộng khắp trong vài năm qua Mẫu

và dung môi chiết được gia nhiệt bằng lò vi sóng, có sự kiểm soát về áp suất, nhiệt

độ và năng lượng

Áp dụng và ưu nhược điểm: Kỹ thuật này cho hiệu quả chiết tương tự chiết

soxhlet, tuy nhiên giảm được thời gian chiết (thời gian chiết khoảng 15 phút) và giảm được dung môi chiết so với kỹ thuật chiết soxhlet (dung môi sử dụng 25÷50ml) và đã được áp dụng nhiều trong phòng thí nghiệm

 Các tác giả Edwar Fluentes, María E Báez, Ronnie Labra [32] đã tiến hành chiết 6 TTS photpho hữu cơ ra khỏi mẫu đất bằng chiết có hỗ trợ lò vi sóng

Dung môi phổ biến:

Acetone:hexan (1:1,v/v) Acetone:CH 2 Cl 2 (1:1,v/v) Hexan (phân tích PCBs)

Đầu dò siêu âm Dung môi (100 ml) 30g đất

Phương pháp này sử dụng dung môi chiết là nước- methanol, thêm KH2PO4 vào dung dịch chiết, tối ưu hóa các điều kiện chiết, dịch chiết được cô đặc và định lượng trên GC-FPD Độ thu hồi của phương pháp >73 % (trừ methyl parathion trong một

số loại đất), SD <11%, giới hạn phát hiện nằm trong khoảng 0,004-0,012 µg/g

1.4.3 Phương pháp chiết pha rắn SPE (solid phase extraction)

Nguyên tắc: SPE là phương pháp xử lý mẫu dựa trên nguyên tắc sắc ký lỏng

nhằm loại các ảnh hưởng của nền mẫu hoặc làm giàu đối tượng phân tích trước phân tích (xem Hình 1.5)

Hình 1.5 Các bước thực hiện của phương pháp SPE

Áp dụng và ưu nhược điểm: Một số tác giả đã sử dụng phương pháp SPE để

chiết và làm sạch hóa chất BVTV trong rau quả Ưu điểm là lượng dung môi sử dụng thường nhỏ (< 10 ml), thời gian chiết nhanh, tỷ lệ thu hồi cao, không tạo nhũ tương, độ lặp lại tốt Tuy nhiên cột SPE nhồi sẵn có giá thành tương đối cao

 Các tác giả E Ballesteos, M.J Parrado [31] đã tiến hành chiết TTS photpho hữu cơ trong nước uống và nước tự nhiên bằng phương pháp chiết pha rắn SPE Hệ thống bao gồm cột hấp phụ dùng để cô đặc nồng độ TTS photpho hữu cơ

và được rửa gải bằng ethyl acetate, trong đó vật liệu hấp thụ là RP-C18 cho kết quả tốt nhất Mẫu được cô đặc và xác định hàm lượng trên GC-NPD và GC-FID Giới hạn phát hiện đối với detectơ NPD là 50-130 ng/l; với FID là 4,5-11,7 g/l Độ chính

xác là 2,9-4,3% , độ thu hồi của phương pháp nằm trong khoảng 93,8 -104,5%

Hoạt hóa cột Nạp mẫu Rửa tạp chất Rửa chất phân tích

1.4.4 Phương pháp vi chiết pha rắn SPME (solid phase microextraction)

Nguyên tắc: SPME là quá trình chiết và tự làm giàu một cách chọn lọc chất

phân tích không phân cực từ mẫu lỏng phân cực lên pha tĩnh lỏng không phân cực phủ trên bề mặt sợi vi chiết SPME là quá trình chiết đạt tới cân bằng tuân theo định luật phân bố, trong quá trình chiết thì mẫu luôn được khuấy trộn [24], [38]

Thiết bị: Sợi làm bằng silica nung chảy phủ lớp pha tĩnh mỏng (carbowax,

PDMS), đặt trong lòng một chiếc kim gắn với một pít - tông làm bằng thép không

gỉ Tổ hợp này được đặt trong bộ phận bảo vệ (sy-ranh)

Áp dụng và ưu nhược điểm: ban đầu SPME được áp dụng để chiết các chất

cơ clo trong môi trường Gần đây SPME đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vực như dược phẩm, sinh học… Ưu điểm của phương pháp là rất nhạy, không sử dụng dung môi hữu cơ Nhược điểm là giá thành còn đắt, thời gian chiết kéo dài

1.4.5 Phương pháp chiết lỏng siêu tới hạn SFE (Supercritical fluid extraction)

Nguyên tắc: Chiết siêu tới hạn là loại chiết ra đời muộn nhất, vào giữa

những năm 80 của thế kỷ 20 được thực hiện khi cho chất lỏng siêu tới hạn (là chất

có nhiệt độ và áp suất cao hơn giá trị tới hạn) tiếp xúc với cột chiết Nhờ tính chất đặc biệt của chất lỏng siêu tới hạn mà các chất phân tích, đặc biệt là các chất có khối lượng phân tử lớn có khả năng chiết chọn lọc bằng phương pháp này

Áp dụng và ưu nhược điểm: SFE được sử dụng để xác định số lượng lớn

thành phần của chất béo từ trong thịt lợn tới dầu hạt giống và rau quả SFE còn được dùng để phân tích TTS trong thực phẩm Ưu điểm của chiết siêu tới hạn hơn các phương pháp chiết truyền thống đó là tốn ít thời gian, dung môi Thêm vào đó, chiết siêu tới hạn dễ dàng thay đổi lực dung môi bằng cách thay đổi nhiệt độ và áp suất của quá trình chiết

 Các tác giả Kevin N.T Norman, Sean H.W Panton [40] đã dùng phương pháp tự động hóa sử dụng CO siêu giới hạn và làm sạch bằng chiết pha rắn (SPE)

để xác định 10 TTS OPs trong lúa mì và ngô đã được thêm chuẩn từ 0,05-0,5 mg/g

Độ thu hồi tốt, cao hơn so với chiết lỏng (LE) và sắc ký gel (GPC) Giới hạn phát hiện thấp khi sử dụng phương pháp chiết SFE

1.4.6 Phương pháp chiết lỏng có hỗ trợ áp suất PLE (Pressurized liquid extraction)

Nguyên tắc: Điểm sôi của dung môi được tăng lên dưới áp suất cao, vì

vậy quá trình chiết được tiến hành ở nhiệt độ cao Ở nhiệt độ cao, độ nhớt dung môi

và sức căng bề mặt giảm, khả năng hòa tan của chất phân tích tăng làm suy yếu liên kết giữa chất phân tích-nền mẫu Áp lực cao cho phép các dung môi thâm nhập sâu hơn vào nền mẫu, do đó tạo thuận lợi cho việc chiết các chất phân tích bị mắc kẹt trong nền mẫu, làm quá trình chiết nhanh hơn và độ thu hồi tốt hơn (xem Hình 1.6)

Áp dụng và ưu nhược điểm: Kỹ thuật chiết PLE được áp dụng rộng rãi để chiết

các hợp chất TTS, vì nó có ưu điểm là chiết nhanh, lượng dung môi ít, tự động và dễ sử dụng Tuy nhiên, thiết bị chiết đắt tiền, quá trình chiết nhất thiết cần làm sạch

Hình 1.6 Mô hình phương pháp chiết PLE

 Các tác giả F.J Camino-Sasnchez, Alberto Zafra-Gosmez, J.P Trujillo, J.E Conde-González, J.C Marques [34] đã chiết 86 hợp chất TTS ra khỏi mẫu trầm tích bằng phương pháp chiết PLE và chiết hấp thụ thanh khuấy (SBSE) kết hợp với nhiệt giải hấp và sắc ký khí – ba khối tứ cực phổ (TD-GC-MS/MS QqQ) Giới hạn định lượng dao dộng trong khoảng 0,014-1 ng/g với LOD < 1 pg/g

Pérez-Độ thu hồi của phương pháp là 63-119 %, độ lệch chuẩn RSD < 35 %, R2

Dung môi

Bơm

Lò Van chiết Van tĩnh

Bình thu

Van thanh trùng

Nitrogen

(100-180 0 C) (1500-2000 psi)

of European Normalization) cũng đã áp dụng phương pháp này cho xử lý mẫu phân tích dư lượng TTS

Phương pháp xử lý mẫu theo QuEChERS bao gồm các bước:

 Bước 1: Cân 10-15g mẫu vào ống nhựa PTFE 50 ml ethylene);

(polytetrafluoro- Bước 2: Thêm 10 ml acetonitrile, lắc 1 phút;

 Bước 3: Thêm 4g MgSO4 và 1g NaCl, lắc 1 phút;

 Bước 4: Lấy phần dung dịch lỏng phía trên, thêm MgSO4 và bột chất hấp phụ pha rắn phân tán, lắc 30 giây và ly tâm;

 Bước 5: Thêm 0,1 % acid acetic và chất bảo vệ;

 Bước 6: Phân tích bằng GC-MS hoặc LC-MS

 Các tác giả Shen Dan-yu, Tang Fu-bin, Zhong Dong-lian, Shen li, Mo Run-hong [50] đã tiến hành xác định 14 hợp chất thuốc trừ sâu photpho hữu cơ trong đất bằng kỹ thuật chuẩn bị mẫu QuEChERS và định lượng trên GC Nghiên cứu chỉ

ra rằng phương pháp xử lý mẫu nhanh QuEChERS cho phép thu hồi các hợp chất photpho hữu cơ nằm trong khoảng 80,56-116,28 %, với độ lệch chuẩn tương đối 1,98-6,95 % và LOD thấp 0,0125-0,05 mg/kg Độ nhạy, độ chính xác của kỹ thuật xử

lý mẫu QuEChERS đáp ứng tất cả các yêu cầu kỹ thuật của việc xác định dư lượng thuốc BVTV, ngoài ra có thể rút ngắn thời gian và loại bỏ ảnh hưởng của nền mẫu

1.5 Các phương pháp phân tích thuốc trừ sâu photpho hữu cơ

Trong giai đoạn từ năm 2005 – 2011 có 40 nghiên cứu đã chứng minh rằng

kỹ thuật áp dụng chủ yếu để phân tích TTS photpho hữu cơ là sắc ký (sắc ký khí và sắc ký lỏng), tiếp theo là phương pháp phân tích khác [42] (xem Hình 1.7)

1.5.1 Phương pháp sắc ký lớp mỏng

Sắc ký lớp mỏng là phương pháp đơn giản, rẻ tiền, có thể tiến hành ở mọi phòng thí nghiệm, định tính và bán định lượng được hầu hết các loại hóa chất BVTV Bản mỏng để phân tích thuốc BVTV làm bằng thủy tinh phẳng, kích thước 20x20 cm hay 20x10 cm, được rải lớp huyền phù silicagel, oxit nhôm, than hoạt tính v.v … Sấy khô bản mỏng, chấm dịch chiết lên bản mỏng cách mép dưới 1,5

cm Đợi bay hết dung môi Đặt thẳng đứng bản mỏng vào bình chứa dung môi, có chiều cao lớp dung môi 1cm Đậy kín bình để phát triển dung môi Khi dung môi lan lên cách mép trên bản mỏng 2cm, đưa ra ngoài chờ bay hết dung môi Phun lên bản mỏng thuốc thử để nhận biết chất cần phân tích Dung môi chạy bản mỏng thường là dung môi hữu cơ hay hỗn hợp dung môi hữu cơ Lựa chọn hệ dung môi thích hợp để các hoạt chất có trong mẫu được tách ra khỏi nhau, được đặc trưng bằng hệ số chạy Rf Giá trị Rf là tỉ số chiều cao hoạt chất di chuyển được trên bản mỏng (tính từ tâm vết) so với chiều cao dung môi di chuyển, đặc trưng cho sự tương tác giữa hoạt chất - dung môi - chất hấp phụ Thông qua giá trị Rf có thể định tính

và qua diện tích vết để bán định lượng chất cần phân tích Để có thể kết luận chính xác cần phải chạy 2 đến 3 hệ dung môi khác nhau [11] Dung dịch p-Nitroben-zylpyridine, tetraacetylenpentamine, paladiclorua là những thuốc thử thông dụng đối với nhóm photpho hữu cơ được phun lên bản mỏng sau khi oxi hóa chúng trong hơi benzen Ở nước ta, phương pháp sắc ký lớp mỏng đã được áp dụng để phân tích BHC, methyl parathion, dimethoate trong gạo, đậu tương, chè

1.5.2 Phương pháp phổ UV-VIS

Nhiều năm trước, phương pháp phổ UV-VIS là một trong những phương pháp chính để xác định dư lượng TTS [11] Trong những năm gần đây, phương pháp này đã không còn được sử dụng nhiều do những hạn chế của phương pháp Phương pháp này dựa trên nguyên tắc sự hấp thụ của các chất Việc sử dụng phương pháp phổ UV-VIS để xác định dư lượng thuốc BVTV bị giới hạn bởi độ nhạy và độ chọn lọc thấp

 Các tác giả Sunitha B Mathew, Ajai K Pillai, Vinay K [52] đã dùng phương pháp phổ UV-VIS để xác định các TTS loại photpho hữu cơ như malthion, dimethoate và phorate Nguyên tắc của phương pháp dựa trên quá trình oxy hóa của TTS nhóm photpho hữu cơ với sự có mặt dư của N-bromosuccinimide (NBS) và

được xác định với Rhodamine B (max= 550 nm) Khoảng nồng độ của các chất tuân theo định luật Beer lần lượt là phorate (0,108-1,08)g/ml; malathion (0,056-0,56) g/ml; dimethoate (0,028-0,28) g/ml với độ lệch chuẩn <2 % (RSD) Phương pháp này đạt được hiệu suất thu hồi rất tốt từ 94 % đến 96 %

1.5.3 Phương pháp cực phổ

Trong phương pháp này, người ta phân cực điện cực giọt thủy ngân bằng một điện áp một chiều biến thiên tuyến tính với thời gian Thiết bị cực phổ gồm hai phần chính là máy cực phổ và hệ điện cực bao gồm điện cực giọt thuỷ ngân và điện cực

so sánh Đường cực phổ biểu diễn sự phụ thuộc của chiều cao cường độ dòng với nồng độ chất phân tích Để xác định các lượng nhỏ chất thường dùng cực phổ cổ điển Để xác định các lượng chất cực nhỏ thường dùng các phương pháp cực phổ hiện đại như cực phổ sóng vuông, cực phổ xung vi phân [11], [14]

 Các tác giả Yongnian Ni, Ping Qiu, Serge Kokot [56], đã xác định methyl parathion, fenitrothion và parathion bằng phương pháp cực phổ xung vi phân với một điện cực thả treo thủy ngân (HMDE) Các mẫu sau khi được xử lý sẽ được phân tích theo các điều kiện: Tốc độ quét 20mV/s, trong khoảng -10mv ÷ -1000mV, đỉnh pic của các chất lần lượt đối với methyl parathion -458 mV, fenitrothion -461

mV và parathion -509 mV Khoảng tuyến tính của 3 loại trên từ 0,01 đến 0,12mg/L với RSD = 2,1; 1,8 và 1,9 cho lần lượt các chất LOD là 4,8; 4,5 và 4,5 đối với methyl parathion, fenitrothion và parathion Hiệu suất thu hồi từ 75 % đến 125 %

1.5.4 Phương pháp điện di mao quản

Nguyên tắc: là dựa trên cơ sở tính chất điện di của các phần tử chất tan (các

ion chất tan, chất phân tích) trong mao quản (đường kính 25 - 100 µm ID) trên nền của dung dịch chất điện giải và có chất đệm pH thích hợp, dưới tác dụng của một từ trường điện E nhất định được cung cấp bởi một nguồn thế cao một chiều (V: 15 - 40 kV) đặt vào hai đầu mao quản Nghĩa là CEC là kỹ thuật tách được thực hiện trong mao quản nhờ lực từ trường điện E điều khiển sự tách của các chất Việc dùng cột mao quản có nhiều ưu việt, như tốn ít mẫu và các hoá chất khác phục vụ cho sự tách, nhưng số đĩa hiệu dụng Nef lớn, sự tách các chất xẩy ra nhanh và hiệu quả cao

* Cơ chế điện di: Sự điện di của các phần tử chất tan (các ion) trong ống mao

quản là cơ chế di chuyển khác nhau của chất tan (chất phân tích), dưới tác dụng của lực điện trường E nhất định và tính chất của dòng điện di thẩm thấu (Electro-Osmotic Flow: EOF), trong sự phụ thuộc vào điện tích và kích thước của chúng [11]

Kĩ thuật điện di mao quản là một kĩ thuật mới được phát triển khoảng hơn 10 năm trở lại đây Đây là một kĩ thuật có thời gian phân tích nhanh, tốn ít dung môi và hóa chất Việc xác định các hóa chất bảo vệ thực vật bằng thiết bị này vẫn đang được nghiên cứu và chưa có nhiều loại TTS được xác định bằng phương pháp này

 Các tác giả Yugui Tao, Yaoming Wang, Lianbin Ye, Hefei Li, Qiang Wang [57] đã sử dụng phương pháp điện di mao quản và phương pháp tối ưu hóa mặt mục tiêu để phát hiện đồng thời của omethoate và dichlorvos Kết quả cho thấy các điều kiện tối ưu cho omethoate và xác định dichlorvos là: pH 7,64; nồng độ SDS 67,5 mM, tách điện áp 19,0 KV

Khoảng tuyến tính định lượng 1,0-300 ng/mL omethoate và dichlorvos với hệ số tương quan tương ứng là 0,9967 và 0,9965 Các giới hạn phát hiện là 0,046 ng/mL và 0,031 ng/mL cho omethoate và dichlorvos, với độ lệch tiêu chuẩn tương đối 3,6 % (RSD) Hiệu suất thu hồi của omethoate và dichlorvos từ 94,1 % đến 106,0 %

1.5.5 Phương pháp sắc ký lỏng

1.5.5.1 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

Phương pháp này rất có hiệu quả trong việc tách các hợp chất có khối lượng phân tử trung bình Trong phương pháp này, pha tĩnh có độ phân cực lớn hơn pha động Pha tĩnh bao gồm silicagel trần, silica biến tính phân cực cùng các chất hấp thụ rắn khác như oxit nhôm, magie silicat… Pha động là các dung môi phân cực trung bình, không phân cực, không nước vì chúng có khả năng hòa tan tốt các chất phân tích Các detectơ kết hợp với HPLC bao gồm: Detectơ UV-VIS, huỳnh quang, điện hóa, mảng diot quang hoặc kết hợp với khối phổ

 Các tác giả J Beltran, F.J Lopez, O Cepria, F Hernandez [39] xác định

12 hợp chất photpho hữu cơ trong mẫu nước ở nồng độ thấp ng/ml bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC - NPD kết hợp với vi chiết pha rắn Nghiên cứu này sử dụng 2 sợi phủ khác nhau là polydimetylsilosan 100 nm và polyacrylat 85 nm cho giới hạn phát hiện tương ứng là 0,01 ng/ml và 0,2 ng/ml Khoảng nồng độ tuyến tính là

0,1 – 10 ng/ml với hệ số tương quan R2 = 0,97 – 0,999 và độ lệch chuẩn tương đối RSD < 15 % ở nồng độ 1 ng/ml

 Các tác giả Tentu Nageswara Rao, Atmakuru Ramesh và Tentu Parvathamma [53] đã sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) kết hợp với detector UV để xác định đồng thời 5 thuốc trừ sâu photpho hữu cơ (monocrotophos, triazophos, phosalone, profenofos, chlorpyrifos) trong mật ong Mẫu được chiết pha rắn và làm sạch bằng cột florisil với dung môi rửa giải là hỗn hợp n-hexan:diclomethane (1:1, v/v), hiệu suất thu hồi thuốc trừ sâu OPs là 87-96

%, với RSD < 3 %, khoảng tuyến tính 0,01-2,0 mg/L và LOD là 0,003 mg/L

1.5.5.2 Phương pháp sắc ký lỏng ghép đầu dò khối phổ (LC-MS/MS)

Phương pháp sắc ký lỏng kết hợp đầu dò khối phổ MS/MS rất chọn lọc và hiệu quả để xác định đồng thời nhiều TTS như photpho hữu cơ, carbamate, phenylureas, triazines mà không cần các kỹ thuật tạo dẫn xuất phức tạp Mẫu phân tích sau khi tiêm được pha động lôi kéo đi và các hợp chất được tách ra trong cột sắc ký, sau đó mẫu được hóa hơi và chuyển về dang ion ở buồng ion hóa Bộ phận MS1 sẽ chọn ion mẹ để tiếp tục bắn phá thành ion con và MS2 sẽ chọn lọc ra các mảnh con đó Dựa vào các cặp phân mảnh đó để định tính và định lượng các chất

 Các tác giả Hans G.J.Mol, Ruud C.J Van Dam, Odile M.Steijger [35]

đã tiến hành xác định các hợp chất TTS nhóm photpho phân cực bằng phương pháp LC/MS/MS Các chất cần phân tích được chiết với ethylacetat, ly tâm và được lọc qua màng PTFE rồi tiến hành xác định Hiệu suất thu hồi đạt 80 % đến

105 % với RSD <11 % Giới hạn định lượng 0,01 mg/kg và giới hạn phát hiện khoảng 0,001 đến 0,004 mg/kg

1.5.6 Phương pháp sắc ký khí (GC)

Là kỹ thuật chia tách trong đó các thành phần của mẫu phân tích phân bố giữa hai pha: pha tĩnh với diện tích tiếp xúc rất lớn, pha động có bản chất khí thấm qua pha tĩnh Các mẫu được làm bay hơi và được mang theo khí mang (pha động) đi qua cột Mẫu được phân bố trên pha tĩnh lỏng dựa vào độ hòa tan ở nhiệt độ nhất định Các thành phần của mẫu được phân tách ra khỏi nhau dựa trên áp suất hơi tương đối và ái lực khác nhau của chúng đối với pha tĩnh Các loại detector sử dụng cho phương pháp GC gồm có: TCD, NPD, ECD, FPD, MS…