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蔬菜中农药残留现状及其检测技术研究

2018-02-12张宝华

江西农业 2018年5期
关键词:测定法检测法有机磷

魏 巍 张宝华

(辽宁省新民市农产品质量安全检测站,辽宁新民 110300)

农药(Pesticides)是一种用来对害虫(杂草)进行控制的物质,最为常见的是除草剂,一般农药是一种化学或生物制剂,可以杀死害虫或使害虫失去能力,如昆虫、杂草、软体动物、鸟类、植物病原体、鱼类、线虫和哺乳动物等。虽然农药的应用效果十分理想,但也存在一定的缺点,如农药会对人类存在潜在的毒性,时常能够看到由于农药残留问题引起的中毒事件发生,有些还是集体中毒,造成了严重危害[1]。同时,我国许多农产品在出口时由于农药残留量过高而被拒绝出口,造成了巨大的经济损失。

1 蔬菜中农药残留现状

1.1 蔬菜中残留农药的主要类型 我国蔬菜中的农药残留一般分为5种,一是用于防治植物病虫害的有机磷农药,二是拟除虫菊酯类农药,三是合成的氨基甲酸酯类农药,四是有机氯农药,五是植物生长调节剂类。

1.1.1 有机磷农药 有机磷农药应用较为广泛,其品种多、药效强。目前,我国的有机磷农药大多都是起到杀虫作用,常见的有敌敌畏、乐果、敌百虫等。近年来,虽然我国有机磷农药发展较快,出现了一些高效低毒的产品,但仍有不少的有机磷农药对人体的毒性极强,被人类误食后会抑制人体内乙酰胆碱酯酶的活性,致使人类出现头晕、恶心等症状,严重时会出现呼吸麻痹,甚至死亡。

1.1.2 拟除虫菊酯类农药 拟除虫菊酯类农药在同其他类型的农药一起使用时会增加其毒性,临床上表现出有机磷农药的中毒特点,同时伴有拟除虫菊酯类农药中毒特点。一旦中毒,发病期急,极易造成呼吸抑制和循环功能衰竭。

1.1.3 氨基甲酸酯类农药 氨基甲酸酯类农药是继有机磷农药后发展起来的合成农药,其无刺激气味,毒性较低,遇酸稳定,遇碱分解。

1.1.4 有机氯农药 有机氯农药主要是由笨或环戊二烯为原料制成的,常见的农药有DDT和六六六,误食有机氯农药后会出现全身乏力、出汗头晕、恶心咳嗽等临床症状,一些中毒较深者还会出现呕吐、抽搐、呼吸抑制等症状,最严重时出现昏迷、癫痫样,甚至死亡。

1.1.5 植物生长调节剂 植物生长调节剂主要是用于调节植物生长的一种农药,主要成分是植物激素相似物,可以促进植物生长。虽然其一般不含有毒物质,但人体摄入过多仍会出现一系列不良反应[2]。

1.2 我国蔬菜中农药残留现状 目前,我国农药的平均使用量仍处于较高的水平,与一些发达国家相比还存在着差距,但近年来我国对蔬菜中的农药残留问题越来越重视,我国蔬菜农药残留率呈现出逐年下降的趋势,与一些发达国家之间的差距越来越小。但是,制约我国农药残留率降低的一个主要原因是农药残留检测技术。

2 农药残留检测技术

在对农药进行检测时,一般有使用仪器进行检测的仪器检测法和生物化学测定法2种,这两种方法各有其优缺点。仪器检测法检测农药残留的准确率、灵敏度较高,但其在检测过程中步骤较为繁杂,同时操作时需要专业人员给予指导,最关键的是仪器检测法检测耗时较长,仪器及检测成本高昂。而生物化学测定法虽然耗时较短,且成本较低,但其准确度、灵敏度远远不及仪器检测法。

2.1 仪器检测法 使用仪器检测农药残留的方法主要分为气相色谱分析法(GC)、超临界流体色谱法(SFC)、高效液相色谱法(HPLC)与双检测器检测法(GC/MS)。

2.1.1 GC法 GC法是一种以气体为流动相的色谱方法,后来GC法被用于农药检测中,其又分为ECD、NPD、AED、FPD 4种检测器。利用GC法进行检测时,可以做到多个样本的同时分离。同时,国内一些学者研究发现GC法检测诸多农药的回收率较高。

2.1.2 SFC法 SFC法是一种适用于弱极性、非极性的农药检测方法,其是在GC法与高效液相色谱分析法(HPLC)的基础上发展起来的,具有GC法与HPLC法各自的优点,一些使用GC、HPLC法需要衍生化分析的农药使用SFC法就可直接进行分析。

2.1.3 HPLC法 HPLC法是建立在GC法的基础上发展而来的,在实际应用中其准确率略高于GC法。HPLC法的应用范围极广,其是一种将液体作为流动相,应用高效固定相及高压力泵、高敏感度检测器等诸多装置构成的一种柱色谱分离技术。总的来讲,HPLC法自动化程度较高,但其在灵敏度的检测中略低于GC法,一般可以使用UV、UV-Vis、FLD、ECD和RID 5种检测器进行检测。我国一些学者研究发现,HPLC法检测有机磷农药残留的检出限处于0.002~0.090 μg/kg,回收率最高可达97%,最低不低于85%。

2.1.4 GC/MS法 GC/MS法可以测定蔬菜中的农药及其代谢物的残留,且可同时进行。GC/MS法的成本较低,一般被用于黄瓜、生菜、胡萝卜等180余种蔬菜的农药残留检测。值得一提的是,GC/MS法检测的准确率及灵敏度较高。

2.2 生物化学测定法 目前,生物化学测定法主要有酶联免疫法(ELISA)、酶抑制法、活体生物测定法和速测卡法几种。

2.2.1 ELISA法 ELISA法是一种新兴的检测方法,其初始应用时主要是在医学的病毒、细菌检测领域。随着技术的进步,ELISA法不仅局限于应用在医学领域,而且开始应用于农药残留的检测。ELISA法检测农药残留的结果在国际上被诸多国家认可,同时FAO组织也在全球范围内推广这一检测方法,其在实际应用中具有极高的特异性和灵敏度,同时也具有易携带的优点。但是,ELISA法的成本较高,对其推广和应用带来了制约。

2.2.2 酶抑制法 酶抑制法是一种快速的检测技术,其主要是对酶水解底物后产物的含量进行测定,将其测定结果同标准品对比的一种检测方法。其可分为电位滴定法、压力测定法、pH差值法(△pH)与比色法4种。电位滴定法是对底物水解产物进行点位滴定的一种方法;压力测定法是对底物水解产物CH3COOH与NaHCO3反应所释放的二氧化碳气体压力进行测定的一种方法;△pH法是通过对底物水解CH3COOH进行测定的一种方法;而比色法则是通过显色剂改变底物水解产物颜色的一种测定方法。

2.2.3 活体生物测定法 一般活体生物测定法分为发光细菌法与家蝇检测法,其中家蝇检测法虽然操作简单,但检测时间长、定量困难,家蝇培养困难,一般应用范围较少。发光细菌法则是利用了发光细菌的荧光作用,通过分析其发光程度与毒性物质浓度的相关性进行测定的一种方法,其检测快速、灵敏、价格低廉,在农药残留的现场检测中被广泛应用,但其准确率不高。

2.2.4 速测卡法 速测卡法其实也属于酶抑制法的一种,其是将乙酰胆碱酯酶(AchE)、靛酚乙酸酯(C14H11NO3)固定于速测卡(滤纸)上的一种检测方法,在实际应用中只需要将蔬菜表面的农药残留物脱除到速测卡的AchE端上,再将其与C14H11NO3接触,接触时只需要保持温度在37 ℃左右,一般15 min后就可以通过对照得出检测结果。速测卡法检测农药残留的便携程度极高,检测方法简单,检测成本极低。但需要注意的是,在气温较低的情况下无法进行反应。

3 结语

本文主要对我国蔬菜中农药残留现状进行了相关探讨,分析了有机磷农药、拟除虫菊酯类农药、氨基甲酸酯类农药、有机氯农药及植物生长调节剂五类农药的基本情况,同时对比了目前我国农药残留情况、检测技术与国外先进国家的差异。然后,着重介绍了农药残留的仪器检测法与生物化学测定法两大类检测方法,对每种检测方法的优缺点进行了简要分析,可以发现任何一种检测方法都或多或少地存在一些弊端,在实际检测中应以“便携、快捷、精准”为原则,不断提高我国蔬菜农药残留的检出率。同时,还需要从根本上杜绝农药残留,减少农药的使用量,不断推进我国的农业发展。

[1]梁一博,谭兴和,胡望资,等.我国蔬菜中农药残留现状及其检测技术的研究进展[J].农产品加工,2014(5):73-75.

[2]鲁平.探究蔬菜水果中残留的农药的检测技术的研究情况[J].价值工程,2013(34):311-312.

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