Методические указания по определению остаточных количеств хлорсодержащих пестицидов (гексахлорбензола, альфа- и гамма-изомеров ГХЦГ, ДДЭ, ДДТ) в почве методом газо-жидкостной хроматографии

(утв. Главным государственным санитарным врачом СССР 12.10.1977 № 1766-77)

Утверждаю Заместитель Главного государственного

---

<*> 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

Пестицид	Эмпирическая формула	Молекулярная масса	Т. пл., °C	Растворимость		ПДК в почве, мг/кг	\text{ЛД}_{50} для крыс, мг/кг
				вода, мг/л (25 °C)	органические растворители
4,4'-дихлордифенилтрихлорметилметан — 4,4'-ДДТ (п,п'-ДДТ)	C_{14}H_{9}Cl_{5}	354,5	108 — 109	0,005	Ацетон, гексан, бензол, ксилол, толуол, спирт, хлороформ	1,0	250 — 400
2,4'-дихлордифенилтрихлорметилметан — 2,4-ДДТ (о,п'-ДДТ)	C_{14}H_{9}Cl_{5}	354,5		0,026	То же
4,4'-дихлордифенилдихлорметилметан — 4,4'-ДДТ (п,п'-ДДД) — метаболит ДДТ	C_{14}H_{10}Cl_{4}	320,0	112,0	0,020	Ацетон, бензол, гексан, метанол		3400
1,2,3,4,5,6-гексахлорциклогексан. \alpha - \text{ГХЦГ}	C_{6}H_{6}Cl_{6}	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. \gamma - \text{ГХЦГ}	C_{6}H_{6}Cl_{6}	290,86	112,8	7,80	То же	1,0	125
1,2,3,4,5,6-гексахлорбензол — гексахлорбензол	C_{6}Cl_{6}	284,8	228 — 231	0,005	Бензол, спирт, хлороформ, гексан		3500
4,4'-дихлордифенилдихлорэтилен — 4,4'-ДДЭ (п,п'-ДДЭ) — метаболит ДДТ	C_{14}H_{9}Cl_{4}	318,0		0,014	Ацетон, гексан, бензол

Тип почвы	Экстрагент	4,4'-ДДТ	2,4'-ДДТ	4,4'-ДДД	4,4'-ДДЭ	\gamma - \text{ГХЦГ}	\alpha - \text{ГХЦГ}	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

---

Препарат	Предел обнаружения, нг	Среднее значение степени определения, %	Средняя квадратичная ошибка единичного измерения S_{n}	Средняя квадратичная ошибка среднего арифметического S_{x}	Коэффициент вариации единичного измерения W, %	Доверительный \Delta\overline{x} интервал, %	Относительная погрешность \Sigma_{\alpha} измерения, %
ГХБ	0,003	63,1	9,62	4,80	15,20	11,50	18,25
\alpha - \text{ГХЦГ}	0,003	72,5	3,44	1,72	4,74	4,12	5,68
\gamma - \text{ГХЦГ}	0,004	70,1	4,25	2,12	6,07	5,08	7,25
п,п'-ДДЭ	0,012	78,9	6,45	3,22	8,25	7,72	9,90
п,п'-ДДД	0,020	90,0	4,71	2,36	5,23	5,66	6,28
о,п'-ДДТ	0,050	84,5	5,40	2,70	6,39	6,48	7,70
п,п'-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), \alpha - и \gamma - \text{ГХЦГ} 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 NaHCO_{3} , 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 2 \cdot 10^{- 10}\text{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 t_{\text{отн}} .

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

Линейность детектирования соблюдается в пределах от 0,01 до 0,30 нг для альдрина, \alpha - и \gamma - \text{изомеров} 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:

X = \frac{AH_{2}V_{2}100}{H_{1}V_{1}PK} ,

---