Analyse van organochloorpediesticiden in een bodemmonster door een gemodificeerde QuEChERS-aanpak met ammoniumformiaat

De noodzaak om de voedselproductie te verhogen heeft de afgelopen decennia geleid tot het intensieve en wijdverbreide gebruik van pesticiden wereldwijd. Pesticiden worden op de gewassen toegepast om ze te beschermen tegen plagen en de gewasopbrengsten te verhogen, maar hun residuen komen meestal in het bodemmilieu terecht, vooral in landbouwgebieden¹. Bovendien hebben sommige pesticiden, zoals organochloorpediesticiden (OCP’s), een zeer stabiele structuur, zodat hun residuen niet gemakkelijk ontbinden en lang in de bodem blijven^{hangen 2}. Over het algemeen heeft de bodem een hoog vermogen om residuen van bestrijdingsmiddelen te accumuleren, vooral wanneer deze een hoog gehalte aan organische stof heeft³. Als gevolg hiervan is de bodem een van de milieucompartimenten die het meest verontreinigd zijn door residuen van bestrijdingsmiddelen. Uit een van de volledige studies tot nu toe bleek bijvoorbeeld dat 83% van de 317 landbouwgronden uit de hele Europese Unie verontreinigd was met een of meer residuen van bestrijdingsmiddelen⁴.

Bodemverontreiniging door residuen van bestrijdingsmiddelen kan niet-doelsoorten, de bodemfunctie en de gezondheid van de consument via de voedselketen beïnvloeden vanwege de hoge toxiciteit van de residuen ^5,6. Daarom is de evaluatie van residuen van bestrijdingsmiddelen in de bodem van essentieel belang om de mogelijke negatieve effecten ervan op het milieu en de menselijke gezondheid te beoordelen, met name in ontwikkelingslanden als gevolg van een gebrek aan strikte voorschriften voor het gebruik van pesticiden⁷. Dit maakt de analyse van multiresidu’s van pesticiden steeds belangrijker. De snelle en nauwkeurige analyse van residuen van bestrijdingsmiddelen in de bodem is echter een moeilijke uitdaging vanwege het grote aantal storende stoffen, evenals het lage concentratieniveau en de diverse fysisch-chemische eigenschappen van deze analyten⁴.

Van alle analysemethoden voor residuen van bestrijdingsmiddelen is de QuEChERS-methode de snelste, gemakkelijkste, goedkoopste, meest effectieve, robuuste en veiligste optie⁸ geworden. De QuEChERS-methode bestaat uit twee stappen. In de eerste stap wordt een extractie op microschaal uitgevoerd op basis van verdeling via salting-out tussen een waterige en een acetonitrillaag. In de tweede stap wordt een reinigingsproces uitgevoerd met behulp van een dispersieve vaste fase extractie (dSPE); deze techniek maakt gebruik van kleine hoeveelheden van verschillende combinaties van poreuze sorptiemiddelen om matrix-storende componenten te verwijderen en overwint de nadelen van conventionele SPE⁹. Vandaar dat de QuEChERS een milieuvriendelijke aanpak is met weinig oplosmiddel / chemicaliën die naar afval gaan die zeer nauwkeurige resultaten oplevert en potentiële bronnen van willekeurige en systematische fouten minimaliseert. In feite is het met succes toegepast voor de high-throughput routineanalyse van honderden pesticiden, met een sterke toepasbaarheid in bijna alle soorten milieu-, agrovoedings- en biologische monsters ^8,10. Dit werk heeft tot doel een nieuwe wijziging van de QuEChERS-methode toe te passen en te valideren die eerder werd ontwikkeld en gekoppeld aan GC-MS om OCP’s in landbouwgrond te analyseren.