Investigation of dicofol and endosulfan pesticide levels in Tahtalı dam water or drinking water

Abstract

Bu çalışmada, Tahtalı Baraj suyunda, dicofol (2,2,2-trikloro-l,l-bis(4- klorofenil) ethanol) ve endosulfan (6,7,8, 10,1 0-hegzakloro- 1,5,5, 1,6,9, 9a-hegzahidro- 6,9-methano-2,4,3-benzadiokzatiepin 3-oksit) pestisitlerinin derişim seviyeleri incelenmiştir. Endosulfan, a-Endosulfan ve P-Endosulfan olmak üzere iki forma sahiptir. Hem Dicofol hem de Endosulfan organoklorlu pestisitlerdir. Bu pestisitlerin her ikisi de Tahtalı Baraj Havzasında yaygın olarak tarımsal amaçlarla kullanılmaktadır ve Tahtalı Baraj suyuna çeşitli yollarla taşınabilir. Bu yüzden derişimleri kontrol edilmelidir. Bu pestisitlerin seçilmesinin diğer bir nedeni de, bunların eser miktarda doğrudan tayin yöntemlerinin olmaması ve özel tayin teknikleri gerektirmesidir. Bu nedenle söz konusu pestisitleri saptama çalışmaları İzmir bölgesinde yaygın olarak yapılmamıştır. Çoğu makalede de bildirildiği gibi, yukarıda bahsedilen pestisitlerin tayininde Gaz Kromatografi - Kütle Spektrometrisi (GC-MS) cihazları genellikle tercih edilmektedir [1-3]. Laboratuvarımızdaki GC-MS cihazı İyon Kapanlı (İT) kütle analizörüne sahiptir. Bu cihazın hassasiyeti ve seçiciliği, Seçilmiş İyon Saklama (SIS) ve Tandem-Kütle (MS-MS) modlarında çalışılarak artırılabilir. Yine sulu çözeltilerden gelen matriks etkisi GC-SIS-MS ve GC -MS-MS modlarında çalışılarak giderilebilir. Cihazın saptama sınırı a-Endosulfan için 0.083 ug/L ve P-Endosulfan için de 0.662 ug/L' dir. Yüzey suyunda çalışma seviyesi 1-3 ug/L ve içme suyunda 0.1 ug/L olduğu için hala bir ön deriştirme basamağına ihtiyaç duyulmuştur. Örneklerin ön deriştirilmesi amacıyla Katı Faz Özütleme (SPE) metodu kullanılmıştır. Dicofol, a-Endosulfan ve P-Endosulfan pestisitlerinin tanımlanması ve miktarlarının belirlenmesi için GC-MS ve MS-MS yöntemleri kullanılmıştır. ENVI-18 Disk kullanılarak yapılan SPE işlemi için hacim, pH ve tuz derişimi optimize edilmiştir. GC -MS-MS ile a-Endosulfan ve P-Endosulfan için en düşük saptama sınırı sırasıyla 0.083 ng/L ve 0.662 ng/L bulunmuştur. 500 mi su örneklerine eklenen 1 mg/L derişimindeki pestisitlerin SPE kullanılarak yapılan a-Endosulfana ait geri kazanım sonucu %112 (±0.002)'dir. Aynı şekilde SPE kullanılarak yapılan P-Endosulfana ait geri kazanım sonucu %132 (±0.008)'dir. İZSU (İzmir Büyükşehir Belediyesi Su ve Kanalizasyon Genel Müdürlüğü) tarafından 01 Ağustos 2002 ile 01 Ocak 2003 tarihleri arasında toplanan su örneklerinin ön deriştirme işleminden sonra GC-MS sisteminde MS-MS modu ile analizleri yapıldı. Ön deriştirme işlemi -SPE- yapılmış olmasına rağmen, Tahtalı Baraj suyunda, cihazın saptama sınırında ne a-Endosulfan ne de P-Endosulfan bulunamamıştır.

In this study, dicofol (2,2,2-trichloro-l,l-bis (4-chlorophenyl) ethanol) and endosulfan (6,7,8,10,10 - hexachloro - 1,5,5,1,6,9,9a - hexahydro - 6,9 - methano - 2,4,3 benzadioxathiepin 3 -oxide) pesticide concentration levels in Tahtalı Dam Water were investigated. Endosulfan pesticide has two forms which are a-Endosulfan and p-Endosulfan. Dicofol and Endosulfan are both organochlorine pesticides. Both of these pesticides are widely used for agricultural purposes in Tahtalı Dam Basin. These pesticides could be carried to the Tahtalı Dam Water, and therefore their concentrations should be controlled. Another reason why these pesticides were selected was that their method of determination is not straightforward and a special determination technique has to be used. That is why these pesticides were not studied extensively for İzmir area. For the determination of trace amount of above-mentioned pesticides, gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was generally preferred as reported in most papers [1-3]. The GC-MS instrument in our laboratory has an Ion Trap (IT) mass analyzer. Operating in Selected Ion Storage (SIS) or Tandem mass (MS-MS) modes can increase the sensitivity and selectivity of this instrument. The matrix effect coming from the aqueous solution was eliminated by GC-SIS-MS and GC-MS-MS. Dicofol did not give stable peaks. So, Dicofol did not investigate in this study. The detection limits of the instrument are 0.083 ug/L for a-Endosulfan, and 0.662 ug/L for p-Endosulfan; therefore a preconcentration process was required because the studied concentrations are in 1-3 ug/L levels for surface water and 0.1 ug/L levels for drinking water. Solid Phase Extraction (SPE) method was used for sample preconcentration. Gas chromatography (GC) - Mass spectrometry (MS) and Tandem mass spectrometry (MS- MS) were employed for the identification and quantification of Dicofol, a-Endosulfan, and P-Endosulfan pesticides. For SPE procedure ENVI-18 Disk was used, optimizing the extraction volume, pH and the salt concentration. In GC-MS-MS, the lowest detectable concentrations for the a-Endosulfan and P-Endosulfan were found as 0.083 ng/L and 0.662 ng/L, respectively. Recovery of a-Endosulfan for SPE was 112 (±0.002) % in 500 ml water samples spiked with 1 mg/L pesticides. Recovery of the p- Endosulfan for SPE was 132 (±0.008) % in 500 ml water samples spiked with 1 mg/L pesticides. Water samples, which were collected between 01 August 2002 and 01 January 2003 by İZSU (İzmir Büyükşehir Belediyesi Su ve Kanalizasyon Genel Müdürlüğü), were analyzed using GC-MS system with tandem mass (MS-MS) mode after preconcentration process. Both a-Endosulfan and P-Endosulfan were not found in detectable amounts in Tahtalı Dam Water although an enrichment technique -SPE- was used.