农药残留检测与处理研究

2020-12-13冯艳艳

农业工程技术 2020年26期

冯艳艳

（新疆哈密市伊州区农产品质量安全检测中心，新疆哈密 839000）

一、常用的农药种类

1、拟除虫菊酯类农药

拟除虫菊酯类农药是一种在人工合成技术的基础上对天然除虫菊素予以模拟、合成的混合型农药。该农药的使用效果较好，毒性低，残留附着物少，蓄积量少，可以规模化应用至实际生产中。但是，切不可将此农药应用于水产养殖中，主要是在水溶液的作用下，农药会被含钙量较高的虾壳、鱼鳞吸收，通过基础代谢直接进入养殖生物体内，从而导致水产品毒性较高。

2、有机磷类农药

有机磷是一种较为常见的有机复合型农药，是广谱杀虫剂，使用效果好，能被全面应用于果树蔬菜中，该农药的使用量占全部农药使用量的85%左右。但是，农药具备较好的亲脂性，可作用于人体肺部，不易排出，长期作用会影响肺部功能，导致肺部畸形、肺水肿、肺癌等问题。农业中常使用甲胺磷型复合农药，需减少有机磷化肥的使用量，或使用污染较低、毒性较低的含有机磷农药，提高作物的安全性。

3、有机氯类农药

农药中含有氯离子的农药有六氯环己烷（BHC）、滴滴涕（DDT）等，物质结构相对较为稳定，不易被人体分解，可能会导致农药残留在生物体内。稳定的含氯离子结构物质无法被生物酶分解，也无法在胃酸的作用下自然排出，会对生物的胃功能、肠道功能造成严重影响，甚至会危害肝、肾和心血管。

二、农药残留检测的基本流程

1、采样处理

收集农药样品，并通过必要的处理、检测方法对样品进行净化提纯，提高检测精准度，以便为后期工作开展提供必要的技术支持。

2、固相萃取

利用固体吸附剂检测化合物中各物质的占比情况。首先，需借助仪器吸附目标化合物中的检测物质，然后利用洗脱液对分离物进行洗脱操作，以便提高后期的检测精准度。其次，分离过程中需利用SPE 技术进行分离提纯，然后净化目标化合物，使复杂物质中的目标检测物能及时检出，有利于精准测试出剂量和化学性质。

3、固相微萃取

固相微萃取（SPME）提高了传统SPE 技术中的回收效率，同时能够更为精准的分析出痕量物质中元素的占比情况。该技术具备“无溶剂”的优势，能够在原有SPE 技术的优势上对物质进行二次分离和提纯。可对检测物进行浓缩，提高萃取效率。

4、超临界流体萃取

超临界流体萃取（SFE）主要是对超临界流体如萃取剂的检测手段，通过进行固体分离，确保流体中的固体、液体得到精准区分。另外，萃取具备穿透性较好和粘度小的优势，可对不同温度气体进行区分，确保这一操作具备更好的渗透力。

5、凝胶渗透色谱

凝胶渗透色谱（GPC）能够根据凝胶的特点进行区分，且不同的色谱中表现形式不同，而不同物质的凝胶时间、分子数量、分子形态均存在一定差异，这就需要利用GPC 技术分离农药中的化合物，最后再经过分离提纯物质。该技术实际操作中的自动化水平和提纯水平较高，能够通过提高回收率减少实际操作过程中的污染[1]。该技术能精准检测脂类物质，在脂类物质的分离和提纯过程中具有很大优势。

三、农药残留的处理方法

1、物理处理方法

农药残留的常见处理办法有物理法、化学法和生化法，其中物理法对环境的影响最小，主要是因为这一方法经济成本较低，且操作较为简便。

（1）洗涤法

洗涤法就是使用蒸馏水对作物进行冲洗，洗涤后，药物的残留剂量会显著降低。可采用蒸馏水、0.1%的生理盐水、含苏打的碱水以及淘米水洗涤处理，结合浸泡法对含有农药的叶片进行清洗处理。调查发现，采用浓度为0.4%-0.6%的生理盐水效果最佳。

（2）吸附法

吸附法是使用固体吸附剂，将残留的农药直接吸附在固体表面。通常吸附可使用活性炭材料，此材料分子活性极强。相关研究显示，利用浓度为12%左右的活性炭吸附浓缩果汁，在65℃均匀搅拌11 min 左右，所得到的浓缩果汁中甲胺磷化合物浓度下降了78.5%。吸附法不仅绿色、环保，还可以重复利用，但是材料费用较高，导致操作成本较高[2]。

（3）超声波法

声波技术对环境污染非常小，能够有效去除水体中的污染物。该技术利用空化效应，促使水体环境中的有机物降解为可被处理的小分子。在超声的作用下，可直接破坏了原有物质的范德华力，改变液体分子中的引力和斥力，形成不规则的空气气泡。该技术操作时需注意控制时长，因为长时间声波处理会破坏作物本身的物理性质，会为农药提供新的附着环境。

2、化学处理方法

采用化学处理法同样也能达到农药处理目的，此技术需通过专业的操作标准优化处理，从而减少农药中化学物质的残留量。

（1）臭氧氧化法

臭氧是一种强氧化剂，具备吸附作用，使用过程中安全、环保，反应后大多数臭氧转化为氧气和水，对环境无任何污染。反应过程中，臭氧会直接作用于氨基甲酸酯类和磷类物质，通过氧化反应，使原有农药中的化合物降解为无污染物质。臭氧处理会使有机物中的双键或环状结构直接断裂，破坏原有化合物的稳定性，进而促使其转化为污染较低的醇类物质、酮类物质抑或是氧化物。例如3 价磷或5 价磷与臭氧反应可生成伏杀磷物质，然后会进一步转化为疑基化合物。疑基化合物在水溶液中极其不稳定，会导致碳键断裂，最后使生成物仅剩CO2、H2O 以及H3PO5几类物质。这些物质可直接溶于水中，无色、无味、无毒。相关研究发现，控制臭氧浓度也能提高综合反应效率[3]。

（2）光化学降解

催化降解技术采用半导体材料作为催化剂，使光化学性能较好的半导体材料与农药分子发生反应。首先，该反应需要在阳光的作用下进行，通过光照引导电子进行跃迁，形成空穴区域。空穴氧化功能较强，催化作用下可降解农药分子，使其转化为二氧化碳、水以及污染较低的小分子。其次，需要优选半导体材料，二氧化钛是理想催化剂，本身无毒、高效，能在光催化的过程中降解污染物。在反应中，二氧化钛具备超分子化学的特点，能通过超氧离子的作用进行光催化反应，且反应过程仅需常温和室内空气2 个条件。通过紫外线照射，使主体物质形成“电子-空穴”，进而转化为氧化性极强的活性氧及过氧化氢，能够有效去除农药残留物。总之，光化学降解是一项绿色、无污染的反应模式，对空气、环境没有任何污染，有利于提高农药残留的处理效率。