Khảo sát quy trình phân tích thuốc trừ sâu nhóm lân hữu cơ trong rau quả bằng sắc ký khí và bước đầu áp dụng phân tích trên một số loại rau, quả tiêu thụ tại Hà Nội

Khảo sát quy trình phân tích thuốc trừ sâu nhóm lân hữu cơ trong rau quả bằng sắc ký khí và bước đầu áp dụng phân tích trên một số loại rau, quả tiêu thụ tại Hà Nội

Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường KHO ST QUY TRÌNH PHÂN TÍCH THUỐC TRỪ SÂU NHĨM LÂN HỮU CƠ TRONG RAU QUẢ BẰNG SẮC KÝ KHÍ VÀ BƯỚC ĐẦU ÁP DỤNG PHÂN TÍCH TRÊN MỘT SỐ LOẠI RAU, QUẢ TIÊU THỤ TẠI HÀ NỘI Bùi Văn Năng1 TÓM TẮT Đề tài tiến hành khảo sát quy trình phân tích số thuốc trừ sâu nhóm lân hữu (Diazinon, Dimethoate, Methyl parathon, Triclofon) số loại rau kỹ thuật phân tích sắc kí khí với detertơ nitơ phốt (NPD) Kết nghiên cứu cho thấy sử dụng dung môi tách chiết etyl axetat, dịch chiết làm qua cột silicagel với dung môi rửa giải n-Hexan/Etyl axetat (3/1, v/v) cho độ thu hồi đạt từ 73,4 đến 96,5 % chất nghiên cứu Áp dụng quy trình để phân tích số mẫu rau tiêu thụ chợ Hà Nội chợ Ngã tư sở, chợ Hôm, chợ Cầu giấy, chợ Long Biên xác định hàm lượng số thuốc trừ sâu Diazion, Dimethoate, Methyl parathion, Triclofone) mẫu nghiên cứu Có 50 % mẫu dưa chuột đậu đỗ có hoạt chất BVTV vượt ngưỡng cho phép theo quy định Bộ Y tế Việt Nam Từ khóa: Độ thu hồi, Quy trình phân tích, Sắc ký khí, Thuốc trừ sâu lân hữu I ĐẶT VẤN ĐỀ Lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật (TBVTV) canh tác nông nghiệp dẫn đến vấn đề môi trường nghiệm trọng làm ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đất làm suy giảm đa dạng sinh học Đặc biệt dư lượng TBVTV nông sản vượt tiêu chuẩn quy định gây hậu nghiệm trọng cho sức khỏe người tiêu dùng Quan trắc dư lượng TBVTV loại nơng sản góp phần quan trọng việc kiểm sốt vấn đề vệ sinh an tồn thực phẩm Tuy nhiên việc phân tích TBVTV cịn gặp nhiều khó khăn hạn chế trang thiết bị phân tích, quy trình phân tích, phân tích rau có chứa nhiều hoạt chất bảo vệt thực vật (BVTV) thực tế loại TBVTV thường chứa nhiều loại hoạt chất khác nhau, đặc biệt nhiều loại thuốc khơng có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng nên có chứa hoạt chất có độc tính cao khơng nằm danh mục cho phép sử dụng Việt Nam methyl parathion ThS Trường Đại học Lâm nghiệp 74 Trong danh mục hoạt chất BVTV sử dụng Việt Nam chủ yếu chất thuộc nhóm phốt hữu theo [3] chất có phổ tác động rộng thời gian bán phân hủy mơi trường nhanh nên dùng phổ biến Vì đề tài lựa chọn chất diazion, dimethoate, triclofon methyl parathion để nghiên cứu nhằm góp phần xây dựng quy trình phân tích đồng thời số loại chất BVTV số loại rau quả, từ bước đầu áp dụng quy trình để phân tích xác định đánh giá mức độ ô nhiễm hoạt chất nghiên cứu số loại rau tiêu thụ thị trường Hà Nội II VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trang thiết bị, hoá chất, dụng cụ thực nghiệm - Trang thiết bị nghiên cứu + Máy sắc kí khí HP 5890 với detector NPD (Detector nitơ - phốt pho); cột mao quản HP-5 kích thước cột: 30m x 0,32mm x 0,25µm; + Máy nghiền Blender; TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP S - 2012 Quản lý Tài nguyên rừng & M«i tr­êng + Bộ cất quay chân khơng; + Cân phân tích Ohau, sai số d = ± 0,1 mg + Các loại dụng cụ thuỷ tinh: Cốc, bình tam giác, cột sắc ký thuỷ tinh, pipet, phễu lọc, bình định mức ngâm dung dịch sunfocromic sau rửa nước máy, tráng nước cất hai lần sau tráng axeton, n-hecxan sấy khơ 1800C (trừ bình định mức) để nguội sử dụng - Hóa chất sử dụng loại tinh khiết hãng Meck + Các loại dung môi: axeton, n-hecxan, etyl axetat + Na2SO4 khan nung 4000C giờ, thuỷ tinh + Silicagel hoạt hố qua đêm 1300C sau giảm hoạt 5% nước khử ion rửa n-hecxan để bình nút nhám 24 trước sử dụng + Các chất chuẩn thuốc trừ sâu: Diazinon, Demethoate, Triclofon, Methylparathion có nồng độ 100 µg/ml Hà Lan Chương trình làm việc máy sắc ký - Chương trình nhiệt độ cột tách: nhiệt độ ban đầu 600C giữ phút, nâng lên 2600C với tốc độ gia nhiệt 100C/phút, giữ 20 phút - Nhiệt độ injectơ : 2500C - Nhiệt độ detectơ: 3000C - Tốc độ dịng 1,5ml/phút, bơm chế độ khơng chia dịng Chương trình giữ nguyên suốt trình thực nghiệm Chúng xác định hàm lượng chất mẫu phân tích phương pháp ngoại chuẩn Đường ngoại chuẩn xây dựng mức nồng độ 0,08; 0,16; 0,24; 0,32 g/ml, mức nồng độ bơm lặp lại lần Quy trình phân tích 2.1 Phân tích mẫu Cân 50 g mẫu rau (quả) cắt nhỏ đồng nhất, cho vào cốc nghiền Blender Thêm vào 50 g Na2SO4 khan hoạt hoá 100ml etyl axetat Xay tốc độ cao 2-3 phút, để lắng lọc qua phễu lọc có Na2SO4 khan giấy lọc Tráng rửa Blender lần, lần 20 ml etyl axetat Toàn dịch lọc đem cô cất chân không đến 2ml sau li tâm với vận tốc 3000 vịng/phút để thu pha dung mơi phía làm qua cột silicagel Làm qua cột silicagel: Dùng 5g silicagel giảm hoạt hóa cho vào cột sắc ký thuỷ tinh rửa 20ml n-hecxan sau chuyển vào cột Tiến hành rửa giải hai phân đoạn: phân đoạn dùng 50ml n-hecxan Phân đoạn hai dùng 80 ml hỗn hợp n-hecxan/etyl axetat tỉ lệ 3:1 (v:v) Thu giữ lại phân đoạn hai đem cô cất chân khơng đến khoảng 2ml, thổi khí N2 đến 1ml đem phân tích GC/NPD 2.2 Tính độ thu hồi phương pháp Mỗi loại rau tiến hành tính độ thu hồi cách chia mẫu đồng thành hai mẫu (mỗi mẫu 50g) mẫu cho thêm 1ml hỗn hợp chuẩn thuốc trừ sâu nồng độ 0,24 g/ml (mẫu giả) Mẫu lại giữ nguyên (mẫu trắng) Hai mẫu để qua đêm tủ lạnh tiến hành phân tích song song để tính độ thu hồi Độ thu hồi xác định công thức [2]: m  m2 100 R (%) = m0 Trong R: Độ thu hồi (%) m1: lượng chất thu lại mẫu giả (g) m2: lượng chất thu mẫu trắng (g) m0: lượng chất chuẩn cho vào mẫu giả (g) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP S - 2012 75 Quản lý Tài nguyên rừng & M«i tr­êng 2.3 Xác định hàm lượng thuốc trừ sâu thuộc nhóm phốt hữu (Diazinon, dimethoate, triclofone, methylparathion) số loại rau, tiêu thụ thị trường Hà Nội III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Đường ngoại chuẩn hỗn hợp chất Sè ®Õm diƯn tÝch pic Áp dụng quy trình phân tích chất nghiên cứu xây dựng (vừa nêu trên) để phân tích số mẫu rau lấy chợ Ngã Tư Sở, chợ Cầu Giấy, chợ Long Biên chợ Hôm Mỗi loại rau chợ lấy thành nhiều mẫu đơn đựng túi polyetylen, bảo quản lạnh đá chuyển phịng thí nghiệm Các mẫu đơn loại rau chợ đồng thành mẫu tổ hợp phân tích lặp lại ba lần để lấy giá trị trung bình đánh giá độ lệch tiêu chuẩn lần phân tích lặp lại §­êng chuẩn hỗn hợp y = 1E+06x R2 = 0.9931 400000 350000 300000 250000 y = 998702x R2 = 0.9982 y = 623870x R2 = 0.99 y = 293385x R2 = 0.9974 200000 150000 100000 50000 0 0.2 0.4 Nång ®é Diazinon Dimethoate Methylparathion Triclofon Hình Đường chuẩn Diazinon, Demethoate, Triclofon, Methylparathion Giá trị R2 phương trình ngoại chuẩn chất lớn 0,99 Độ dốc đường chuẩn chất diazinon lớn nên chất cho nhạy cao chất nghiên cứu phân tích GC/ NPD Độ thu hồi phương pháp Độ thu hồ phương pháp (%) bảng sau: Bảng Độ thu hồi phương pháp cho chất nghiên cứu rau, Đơn vị: % Loại rau Cải Hoạt chất Diazinon Dimethoate Triclorfon Mrthylparathion Đậu đỗ 96,4 89,7 73,5 87,5 Dưa chuột 79,2 76,2 79,1 87,5 Rau muống 92,4 84,4 79,2 85,00 83,3 83,00 80,00 79,9 3.3 Kết phân tích mẫu rau số chợ địa bàn Hà Nội Ch ợ 76 Tên chất Đơn vị Loại rau Cải Dưa chuột Đậu đỗ Rau muống Diazinon mg/kg 0,22 0,42 0,56 ND Cầu Dimethoate mg/kg ND ND ND ND Giấy Triclofon mg/kg ND 0,98 ND ND Methyl parathion mg/kg ND ND 0,03 ND TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP S - 2012 Quản lý Tài nguyên rừng & M«i tr­êng Diazinon mg/kg 0,48 0,67 ND 0,47 Long Dimethoate mg/kg ND ND ND ND Biên Triclofon mg/kg 0,09 1,23 ND ND Methyl parathion mg/kg ND ND 0,01 ND Diazinon mg/kg ND 0,50 0,41 ND Chợ Dimethoate mg/kg 0,05 ND 0,17 ND Hôm Triclofon mg/kg ND ND ND 0,14 Methyl parathion mg/kg ND 0,02 ND ND Diazinon mg/kg 0,48 0,84 0,75 ND Dimethoate mg/kg ND ND ND ND Triclofon mg/kg 0,24 ND ND 0,15 Methyl parathion mg/kg ND 0,01 ND ND mg/kg 0,39 1,17 0,965 0,19 Ngã tư sở Dư lượng trung bình Ghi chú: ND - khơng phát Từ kết phân tích bảng ta xây dựng biểu đồ biểu diễn tỉ lệ mẫu rau có thuốc BVTV, hình tỉ lệ mẫu rau có TBVTV vượt tiêu chuẩn cho phép, hình3 % 100 90 80 100 7575 C¶i ngät 50 45 40 35 30 % 25 20 15 10 §Ëu đỗ Dưa chuột Rau muống 70 50 5050 60 5050 50 40 25 2525 30 20 10 00 Diazinon Dimethoate Triclofon Từ đồ thị ta thấy tỉ lệ mẫu rau xuất thuốc BVTV cao, đặc biệt 100% mẫu dưa chuột, 75% mẫu đậu đỗ cải xuất Diazinon Trên rau muống tỉ lệ 50 50 25 Cải Đậu đỗ Methylparathion Dưa chuột Rau mng Lo¹i rau Ho¹t chÊt Hình Biểu đồ tỉ lệ mẫu rau xuất thuốc BVTV nghiên cứu Từ đồ thị hình ta thấy có tới 50% mẫu đậu đỗ dưa chuột có thuốc BVTV vượt TCCP theo Quyết định 46/2007/QĐ-BYT Bộ Y tế [1] Hình Biểu đồ tỉ lệ mẫu rau có hoạt chất BVTV vượt TCCP IV KẾT LUẬN Từ kết thu trình nghiên cứu rút số kết luận sau: - Sử dụng dung mơi tách chiết etyl axetat TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2012 77 Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường hệ dung môi n-hexan/etyl axetat (3/1,v/v) để rửa giải để phân tích chất Diazinon, Dimethoate, Triclofon Methyl parathion số loại rau tiến hành phân tích máy sắc ký khí với deterto NPD cho độ thu hồi phương pháp đạt từ 73,5% đến 96,4% - Đã xác định dư lượng loại thuốc BVTV nhóm phốt hữu nêu số loại rau tiêu thụ thị trường Hà Nội; số loại rau có chứa số chất vượt ngưỡng TCCP theo quy định Bộ Y tế TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Y tế (2007) Quyết định số 46 /2007/QĐ-BYT ngày 19 tháng 12 năm 2007 Bộ trưởng Bộ Y tế v Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học hóa học thực phẩm Lê Đức nnk (2003) Một số phương pháp phân tích mơi trường NXB Đại học Quốc gia Hà nội Hanoi University of Science (2003), Environmental Risk Assessment, Monitoring & Remedial Action for Pesticide Residues SURVEYING ANALYSIS PROCESS SOME OF ORGANOPHOSPHORUS PESTICIDE ON VEGETABLE BY GAS CHROMATOGRAPHY TECHNIQUE AND INITIALLY USING ON SOME OF VEGETABLE SAMPLES WAS SAMPLED AT HANOI MARKET Bui Van Nang SUMMARY The work has conducted to survey for analysis process some of organo phosphate pesticide (Diazion, Dimethoate, Methyl parathion, Triclofon) on some of vegetable sample by gas chromatography techniques with nitrogen phosphorus detertor (NPD) Results showed that the extract solvent is ethyl acetate, the extract solvent was cleaned through silica gel column with eluent solvent is n-hexane/ethyl acetate (3/1, v/v) for recover from 73.4 to 96.5 % for research substances Using this process to analyze some of vegetable samples at Ha Noi market such as Hom market, Nga tu so market, Long bien market, Cau giay market has determined of levels of pesticide as diazinon, dimethoate, triclofone and methylparathion Have more than 50% sample of Pisum sativum L and Cucumis sativus have pesticide over limit allow by standard of Health Viet Nam Key words: Analysis process, Gas chromatography, Organo phosphate pesticide, Recover Người phản biện: TS Đinh Quốc Cường 78 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2012 ... parathion số loại rau tiến hành phân tích máy sắc ký khí với deterto NPD cho độ thu hồi phương pháp đạt từ 73,5% đến 96,4% - Đã xác định dư lượng loại thuốc BVTV nhóm phốt hữu nêu số loại rau tiêu thụ. .. trường 2.3 Xác định hàm lượng thuốc trừ sâu thuộc nhóm phốt hữu (Diazinon, dimethoate, triclofone, methylparathion) số loại rau, tiêu thụ thị trường Hà Nội III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Đường... diƯn tÝch pic Áp dụng quy trình phân tích chất nghiên cứu xây dựng (vừa nêu trên) để phân tích số mẫu rau lấy chợ Ngã Tư Sở, chợ Cầu Giấy, chợ Long Biên chợ Hôm Mỗi loại rau chợ lấy thành nhiều