化学检测技术在农产品农药残留检测中的应用

2019-09-10钱杨

现代盐化工 2019年6期

钱杨

摘要：近年来，随着经济的发展和生活水平的日益提高，人们对农产品质量的要求也越来越高。农产品的农药残留一直是人们关注的重要问题，如何提高农产品中农药残留检测的有效性已经成为我国高度重视的问题。随着科学技术的发展，相关的化学检测技术发展迅速，并广泛地应用于农产品农药残留检测中。就农产品中农药残留的危害和化学检测技术在农产品农药残留检测中的应用进行思考和讨论，以期给广大的一线农产品农药残留研究人员提供参考和依据。

关键词：化学检测技术;农产品;农药残留;应用

农药在防止病虫害、提高农产品产量和质量方面具有非常重要的作用，在一定程度上有利于农业生产方式的改进。农药广泛地应用于农业生产中，化学农药的不合理应用导致农业环境受到污染，使得农产品中农药残留问题严重，影响农产品的质量，严重危害人类的身体健康。因此，农产品农药残留检测工作显得尤为重要，化学检测技术是农产品农药残留检测的主要技术手段。本研究对农产品农药残留的危害和农产品农药残留检测中化学检测技术的应用进行概述，旨在为农药残留检测技术的研究人员提供参考。

1 农产品农药残留的危害

随着农业的发展，农药被广泛应用到农作物生产中[1]。农药的广泛使用给农业生产带来了极大的便利，有效地提高了农业生产力[2]。目前，我国农民的文化程度普遍不高，对于农药的化学成分和作用机理不了解，在使用农药的过程中，易出现滥用农药、过度使用农药的现象，污染了农业环境。环境中的农药被植物吸收，影响了农产品的质量，再通过生物富集，危害人的健康和生命安全。有机磷农药是目前使用最多的农药，有机磷进入人体内会抑制人体内生物酶的活性，影响神经系统的正常运行，产生神经毒性，使人体的运动系统失调，最终导致呼吸系统受损，严重时可导致死亡。目前的杀虫剂大多是由有机磷农药组成的，农民在蔬菜、粮食作物上喷洒杀虫剂，防止病虫害，但是也造成了农药在蔬菜、粮食中的残留问题，经过长期的积累，最终导致人体中毒。除了杀虫剂，除草剂也被广泛地应用于农业生产和城市绿化中，除草剂的大量使用，使得农田、绿化中的杂草被清除，提高了农民的劳动效率，具有非常重要的作用。但是除草剂和杀虫剂的化学成分相似、化学性质相近，因此，除草剂在使用过程中也对环境造成了一定的污染，加重了农药残留问题的严重性，危害人类的生命安全。

当人体摄入有农药残留的食物之后，如果农药残留量比较少，一般不会引起严重中毒现象，只会引起呕吐、腹泻等常见的症状;如果农药残留量较多，就会使人体产生非常严重的反应，甚至会出现休克、抽搐、死亡等现象。生物富集一般都是长时间积累的。如果农药在人体内长时间积累，到一定的量时，就会导致一些疾病的产生。比如有机磷杀虫剂在人体长时间积累，可能导致消化道黏膜发炎、受损等，严重危害人体健康。

2 化学检测技术在农产品农药残留检测中的应用

2.1 原子吸收光谱法

原子吸收光谱技术是基于待测元素的基态原子蒸汽对其特征谱线的吸收，由特征谱线的特征性和谱线被减弱的程度对待测元素进行定性定量分析的一种仪器分析的方法[3]。

原子吸收光谱技术中原子吸收的带宽很窄，测定时比较简单，比较容易实现自动化，因此原子吸收光谱技术的选择性强。原子吸收光谱技术可以分为火焰原子吸收技术和石墨炉原子吸收技术，前者的灵敏度是ppm到ppb g，后者的灵敏度是10-10 ～10-14 g ，原子吸收光谱技术的灵敏度高。使用原子吸收光谱技术时，不需要进行原子激发，只需要将化合物解离，使其形成原子。原子吸收光谱技术对大部分原子都可以进行分析，所以，原子吸收光谱技术的分析范围广，抗干扰能力强。用火焰法进行相关含量的测定时，精密度一般小于1%，用石墨炉法进行相关含量的计算时，精密度一般在3%～5%，所以，原子吸收光谱技术的精密度高。原子吸收光谱法具有各种优点，被广泛地应用于各行各业的检测中，现在已经成为实验室的常规方法。

原子吸收光谱法在农产品的检测中，主要用于微量组分及重金属含量的检测与分析。关于农产品中微量组分及重金属含量的检测与分析，已有了大量的研究。甘杰等[4]利用石墨炉原子吸收光谱法测定菠菜中铍的质量浓度，发现铍（Ⅱ）的质量浓度与相应的吸光度值在4.0 μg/L范围内，呈线性关系。邱城等[5]利用石墨炉原子吸收光谱技术测定农产品中铅的含量，实验表明此方法的回收率在93.0%～108.0%，测定结果比较理想。

2.2 同位素标记法

同一元素中，质子数相同，但是中子数不同的核素，相互称为同位素。同位素能够不断放出特征射线，同位素标记法就是利用同位素的这种性质，通过探测器对其进行追踪和定位。同位素标记法可以检测到10-14 ～10-18 g水平，灵敏度非常高。利用同位素标记法進行相关元素的检测和追踪，可以省略很多复杂的物质分离步骤。此方法比较简单，研究学者利用这种方法检测了磺酰脲类农药的残留量。

2.3 分光光度法

分光光度法是利用被测物质在不同的波长处的吸光度不同的原理，对被测物质进行定性、定量分析的方法。分光光度法是比较常见的化学检测技术，按照光的波长进行划分，可分为3种，分别是紫外-可见光分光光度法、荧光分光光度法、红外光谱分析法。大部分的有机物和无机物可以用分光光度法进行定性、定量分析，分光光度法的分析成本低、操作简单、应用广泛。

分光光度法在农产品农药残留检测方面应用广泛，并取得了良好的效果。李文等[6]在可见光区利用分光光度法测定了苹果中有机磷农药的残留，结果表明，乙酸代替浓盐酸作为氯化钯溶剂，效果会更好，样品的回收率为92.0%～105.3%，为便携式农药残留检测仪的开发提供了参考。周芳等[7]利用分光光度法对6种氨基甲酸类农药的残留量进行了检测，结果表明，此类农药的质量浓度与抑制率在一定程度上呈现线性相关性，此实验的回收率在82%～109%。

2.4 液相色谱法

液相色谱法利用液体作为流动相，根据不同物质在流动相中的运动速度不同而进行分离的原理，将农产品中残留的农药进行分离，并借助紫外检测装置、荧光检测装置和电化学检测装置对农药的含量进行检测。利用液相色谱法对农产品农药残留进行检测的优点是快速、灵敏、选择性好。

目前，农产品农药残留检测中液相色谱法应用非常广泛。高强等[8]通过高效液相色谱-柱后衍生法检测蔬菜中克百威的残留量，确定此实验的不确定度是0.005 3 mg/kg，K=2。黄健祥等[9]利用液相色谱-串联质谱法对大米中的农药残留进行了检测，结果表明，此种方法简便、准确、实用，可以有效地检测大米中的农药残留。

2.5 气相色谱法

气相色谱法利用气体作为流动相，实验环境必须是气体环境，根据不同物质在流动相中的运动速度不同而进行分离的原理，使不同的组分进入到紫外检测装置、荧光检测装置或者电化学检测装置中，从而检测其含量。气相色谱法的操作简单、高效，应用范围较广。

目前，有非常多的研究人员利用气相色谱技术进行农产品农药残留的检测。黄绍军等[10]利用固相萃取-气相色谱串联法检测了玛咖中的农药残留，结果表明，被测农药在0.02～10.00 μg/mL或0.04～20.00 μg/mL范围内呈现出良好的线性关系，此方法快速、灵敏、经济，可有效检测玛咖中的农药残留。洪泽淳等[11]采用气相色谱法对蔬菜中16种有机磷农药残留的质量分数进行了检测，结果表明，扩展不确定度范围在0.013 0 ～0.051 8 mg/kg（P=95%，k=2），此方法的结果准确、可靠。

2.6 色谱-质谱联用

色谱-质谱联用分析法将色谱高效分离化合物的优点和质谱的高灵敏度检测的优点进行结合，以取得更好的检测结果，可以分为气相色谱-质谱联用（GC-MS）和液相色谱-质谱联用（LC-MS）两种。

目前，色谱-质谱联用分析法已经广泛地应用于农产品农药残留检测中。冯晓青等[12]利用气相色谱-质谱联用法对果汁中残留的有机磷农药进行了检测和分析，结果表明，该方法可以满足果汁中农药残留的痕量分析要求。陈庚超等[13]采用超高效液相色谱-质谱联用对咸鱼中的农药残留进行了检测，结果表明，该方法准确性高、重复性好。

3 结语

农产品农药残留是人们高度关注的问题，随着科技的发展，化学检测技术的应用呈现出多样化的发展态势。在利用化学检测技术进行农产品农药残留检测时，要注重检测技术的稳定性和实效性，还要继续优化化学检测技术的准确性。

[参考文献]

[1]尹衍成.草甘膦和Cd（Ⅱ）在三种矿物表面共吸附机理初探[D].武汉：华中农业大学，2016.

[2]夏金润.化学检测技术在农产品农药残留检测中的应用研究[J].民营科技，2018（8）：6.

[3]李志富，陈建平.分析化学[M].武汉：华中科技大学，2015.

[4]甘杰，王盛才，罗岳平，等.石墨炉原子吸收光谱法测定土壤及农产品中痕量铍[J].理化检验：化学分册，2010（10）：1 143-1 145.

[5]邱城，余耀斌，史一一.石墨爐原子吸收光谱法测定农产品中微量铅的研究[J].西藏科技，2010（9）：3-5，19.

[6]李文，张健鑫，李由，等.可见分光光度法检测苹果中毒死蜱农药残留的研究[J].农机化研究，2014（9）：182-185.

[7]周芳，赵鑫，杨光.分光光度法快速测定6种氨基甲酸酯类农药残留量[J].理化检验：化学分册，2013（11）：1 335-1 338.

[8]高强，孙榕，高升成，等.高效液相色谱-柱后衍生法测定蔬菜中克百威农药残留量的不确定度评定[J].现代农业科技，2019（19）：101-102，107.

[9]黄健祥，陈炎，谢书越，等.液相色谱-串联质谱法快速检测大米中的15种农药残留[J].食品安全质量检测学报，2019（14）：4 515-4 521.