摘要

隨著我國人民生活水平的不斷提高，農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全問題越來越受到關(guān)注，尤其蔬菜中農(nóng)藥殘留問題己經(jīng)成為公眾關(guān)心的焦點(diǎn)，全國每年都有上百起因食用被農(nóng)藥污染的農(nóng)產(chǎn)品而引起的急性中毒事件，嚴(yán)重影響廣大消費(fèi)者身體健康。因此，完善農(nóng)藥殘留的檢測手段和防控農(nóng)藥殘留危害的工作刻不容緩。

目前農(nóng)藥殘留的檢測方法有：氣相色譜法（GC）、液相色譜法(HPLC)、氣相色譜儀—質(zhì)譜聯(lián)用（GC—MS）、液相色譜儀—質(zhì)譜聯(lián)用（LC—MS）、毛細(xì)管電泳法（LZE）、免疫分析法、生物傳感器法以及現(xiàn)場快速檢測方法。綜述農(nóng)藥殘留的各種檢測方法，著重介紹氣相色譜法的應(yīng)用和發(fā)展，得出農(nóng)藥殘留分析的發(fā)展趨勢及未來目標(biāo)。

關(guān)鍵詞   農(nóng)藥殘留  檢測方法  氣相色譜 

一 、引言

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥是防治病蟲害，保障農(nóng)業(yè)豐收，確保糧食供應(yīng)的重要生產(chǎn)資料。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，雖然耕地面積僅占世界耕地面積百分之七，卻養(yǎng)活了世界百分之二十二的人口，其中農(nóng)藥的作用功不可沒。現(xiàn)代農(nóng)藥可分為化學(xué)農(nóng)藥和生物農(nóng)藥兩大類，在目前以及今后相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中將扮演十分重要的角色。可隨著農(nóng)藥的大面積的施用以及管理不規(guī)范等因素，造成了生態(tài)系統(tǒng)平衡被破壞，對土壤、水體等自然環(huán)境的污染也日益加重。為了降低農(nóng)藥對環(huán)境的污染，改善自然環(huán)境，、低毒、低殘留農(nóng)藥的研制以及對農(nóng)藥的殘留的監(jiān)測成為目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)急需解決的重要問題。如上所述，雖然低毒、低殘留農(nóng)藥的研制已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注，無論是高毒性還是低毒低殘留的農(nóng)藥的使用都有效地降低了病蟲害的發(fā)生，對農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收起到了積極的促進(jìn)作用。然而，隨著農(nóng)藥品種和數(shù)量的不斷增加，一些低毒低殘留農(nóng)藥的長期大量使用與濫用導(dǎo)致農(nóng)藥污染問題仍經(jīng)常發(fā)生，農(nóng)藥殘留于農(nóng)作物中會嚴(yán)重影響到食品安全。所謂的農(nóng)藥殘留是指農(nóng)藥使用后殘存于生物體、農(nóng)副產(chǎn)品和環(huán)境中的微量農(nóng)藥原體、有毒代謝物、降解物和雜質(zhì)的總稱。農(nóng)藥殘存的數(shù)量叫殘留量，以每千克樣本中有多少毫克(或微克、納克等)表示。一般不易揮發(fā)和在植物體內(nèi)、土壤中不易分解，且脂溶性強(qiáng)的農(nóng)藥施用后殘留量高，幾類農(nóng)藥殘留量順序?yàn)?有機(jī)氯農(nóng)藥>有機(jī)磷農(nóng)藥>植物農(nóng)藥。

（1）對農(nóng)副產(chǎn)品的危害

大多數(shù)農(nóng)藥按照推薦劑量、施用方法、時(shí)間和次數(shù)，農(nóng)副產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量不會超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，不會產(chǎn)生危害性。但事實(shí)上農(nóng)藥殘留量超過國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)仍時(shí)有發(fā)生，主要原因:(a)未按規(guī)定施藥，造成農(nóng)藥過量殘留;(b)農(nóng)藥殘留量為農(nóng)藥原體及其有毒代謝物和雜質(zhì)的總殘留量，殘留的時(shí)間長;(c)殘留農(nóng)藥可以通過食物鏈富集到農(nóng)畜產(chǎn)品中，如滴滴涕、六六六我國早在1983年已停止對該產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用，但過去殘留在環(huán)境中極微量的藥劑至今還通過食物鏈富集在畜禽體內(nèi)。

（2）對環(huán)境的危害

噴灑的農(nóng)藥除部分落到農(nóng)作物或雜草上，大部分落到土壤或地表水中。這些殘留在土壤中的農(nóng)藥就成為水和土壤的污染源，有的還可能對后茬作物產(chǎn)生藥害。如磺酞脈和咪哩琳酮類除草劑在土壤中殘留時(shí)間很長，有的品種可達(dá)3年，若連年施用會在土壤中積累，極易對后茬敏感作物產(chǎn)生藥害。

因此，加強(qiáng)對農(nóng)藥殘留的分析與研究對于合理使用農(nóng)藥、保護(hù)環(huán)境和保障大眾健康具有重要的意義。

二、農(nóng)藥殘留檢測方法

（1）農(nóng)藥殘留的生物測定技術(shù)

利用指示生物的生理生化反應(yīng)來判斷農(nóng)藥殘留及其污染情況。例如，可以用實(shí)驗(yàn)室養(yǎng)的敏感性家蠅為測定材料，以其接觸待測樣品后的中毒程度來表示該樣品中的殺蟲劑殘留；以病菌生長受抑制的程度來檢測殺菌劑的殘留，以玉米或其它指示植物根長受抑制的程度來檢測土壤中磺酰脲類除草劑殘留等。該方法無需對樣品前處理比較簡單快速或無需進(jìn)行前處理，但對指示生物要求較高，測定結(jié)果不能確定農(nóng)藥品種，并且可能出現(xiàn)假陽性或假陰性的情況。

（2）氣相色譜法（GC）

采用氣體作流動相的色譜法，用于揮發(fā)性農(nóng)藥的檢測，具有高選擇性、高分離效能、高靈敏度、快速和特點(diǎn)，是農(nóng)藥殘留量檢測常用的方法之一，目前用于農(nóng)藥殘留檢測的檢測器主要有電子捕獲檢測器（ECD）、微池電子捕獲檢測器（u-ECD）、火焰光度檢測器（FPD）、脈沖火焰光度檢測器（P-FPD）、氮磷檢測器（NPD）等。

（3）液相色譜法(HPLC)

HPLC分析農(nóng)作物中的農(nóng)藥殘留一般采用C18或C8填充柱,以甲醇、乙腈等水溶性有機(jī)溶劑作流動相,選擇紫外吸收、質(zhì)譜、熒光或二極管矩陣為檢測器。它可以分離檢測極性強(qiáng)、分子量大及離子型農(nóng)藥，可用于不易氣化或受熱易分解的農(nóng)藥的檢測。

（4）色譜儀—質(zhì)譜聯(lián)機(jī)（GC/LC—MS）

色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)既發(fā)揮了色譜法的高分離能力,又發(fā)揮了質(zhì)譜法的高鑒別能力，適用于農(nóng)藥代謝物、降解物和多殘留物的定性檢測。

（5）毛細(xì)管電泳法（CE）

該方法是利用毛細(xì)管及高電壓(15-30KW)分離各種農(nóng)藥殘留物，非常適合于一些難于用傳統(tǒng)色譜法分離的離子化樣品的分離和分析，比HPLC有高10-1000倍的分析能力，而且所需之緩沖液具有不危害環(huán)境之特點(diǎn)，在短時(shí)間(30分鐘)內(nèi)就可以完成定性及定量分析。

（6）免疫分析法

該方法是一種以抗體作為生物化學(xué)檢測器對化合物、酶或蛋白質(zhì)等物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的分析技術(shù)具有特異性強(qiáng)、靈敏度高方便快捷、檢測成本低、分析容量大、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場樣品和大量樣品的快速檢測。

（7）快速檢測方法

①酶抑制法：有機(jī)磷與氨基甲酸酯農(nóng)藥共為神經(jīng)系統(tǒng)乙酰膽堿脂酶抑制物，因此可以利用農(nóng)藥靶標(biāo)酶-乙酰膽用堿酯酶受抑制的程度來檢測有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥。②速測靈法：應(yīng)用的原理是具有強(qiáng)催化作用的金屬離子催化劑，使各類有機(jī)磷農(nóng)藥（磷酸酯、二硫代酸酯、磷酸胺）在催化作用下水解為磷酸與醇，水解產(chǎn)物與顯色劑反應(yīng)，使顯色劑的紫紅色退去變成無色。主要針對的是有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留檢測，特別是甲胺磷、對硫磷農(nóng)藥。③比色法：通過酶水解底物碘化硫代乙酞膽堿生成的碘化硫代膽堿，能與5，5一二硫代一2，2一二硝基苯甲酸 (DINB)作用，生成5一琉基一2一硝基苯甲酸(黃色)。在特征波長(420.0nm)下進(jìn)行比色，測定吸光值，根據(jù)吸光值在一定時(shí)間內(nèi)改變程度的大小，計(jì)算乙酸膽堿酷酶被抑制的程度，并通過與農(nóng)藥濃度進(jìn)行回歸分析，建立回歸方程，從而通過測定未知樣品對酶活性的抑制率求出樣品中殘留農(nóng)藥的量的一種方法。

3、氣相色譜法的應(yīng)用

氣相色譜是近代儀器分析方法之一,因高選擇性，能，高靈敏度，速度快，應(yīng)用廣，儀器造價(jià)低廉，能同時(shí)分離分析多組分混合物等特點(diǎn),使它在分析化學(xué)中占有重要的地位。由于具有不同分離能力的固定液色譜柱的發(fā)展，多種農(nóng)藥可以一次進(jìn)樣，得到*的分離、定性和定量，又由于近年來各種高性能檢測器的出現(xiàn)，低至ppb級農(nóng)藥殘留很容易被測定出來，雜質(zhì)干擾問題也大大減少或消除。氣相色譜儀的檢測器具有各種不同的靈敏度和選擇性種類，通過靈活應(yīng)用這些檢測器，可以用于各種試樣的分析。在農(nóng)藥殘留分析中，一般以電子俘獲檢測器(ECD)、火焰光度檢測器(FPD)、氮磷檢測器(NPD)和電化學(xué)檢測器(EC)等較為普遍。這些檢測器選擇性*，靈敏度很高，具備這些檢測器的氣相色譜儀是適于殘留農(nóng)藥分析的儀器。

氣相色譜分析法是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的,在農(nóng)殘分析中的應(yīng)用始于60年代初，由于其具有分離效率高、分析速度快、選擇性好、樣品用量少、檢測靈敏度較高等優(yōu)點(diǎn),因此廣泛應(yīng)用于分離氣體和易揮發(fā)或可轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)的液體及固體樣品。目前該方法已成為農(nóng)藥殘留分析中常用也是主要的方法。與此同時(shí),各種新興前處理技術(shù)也得以應(yīng)用。林秋萍(2003)等采用氣相色譜法對蔬菜中殘留的甲胺磷、敵敵畏、對硫磷、噻嗪酮等17種有機(jī)磷和氨基甲酸酯農(nóng)藥進(jìn)行了測定,獲得了較滿意的結(jié)果,檢測線性范圍為(0.1—1.5)μg/ml，小檢測限為(0.010 —0.040)mg/kg,回收率在75.2% —108%,變異系數(shù)(RSD)0.3% —6.8% (n=3)。譚和平(2004)等在茶葉的有機(jī)氯農(nóng)藥殘留檢測中,參考H. Stei2wandter提出的在線提取方法,采用超聲波振蕩提取、分離,并在同一三角瓶中進(jìn)行液-液分配,通過凈化、濃縮后上機(jī)檢測,分析結(jié)果表明:采用該方法其低檢測濃度為(0.044—0.617)ng/g,加樣回收率在81.8% —98.0%之間,符合農(nóng)藥殘留檢測的國家標(biāo)準(zhǔn),且比常規(guī)方法操作更簡便、檢出率更高,克服了常規(guī)方法中被測成分容易在多次轉(zhuǎn)移中損失,從而影響檢測準(zhǔn)確性的缺點(diǎn)。近年,固相萃取技術(shù)(SPE)在農(nóng)殘分析樣品的前處理過程中獲得了廣泛利用,已有不少報(bào)道。葉江雷(2005)等將茶葉中待測農(nóng)藥殘留組分通過活性炭固相萃取柱(5mm×7mm,活性炭約40mg)凈化,用毛細(xì)管氣相色譜氮磷檢測器同時(shí)測定茶葉中噻嗪酮、甲胺磷、乙酰甲胺磷、樂果、甲基對硫磷、水胺硫磷、三唑磷、伏殺硫磷等9種農(nóng)藥殘留量, 9種農(nóng)藥殘留組分能在11min內(nèi)很好地分離,農(nóng)藥回收率為69.2% —101.4%,方法變異系數(shù)為4.09% —16.55%,檢出限在(0.001—0.027)mg/kg(干重)之間。謝文(2005)等在對茶葉中多種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量測定過程中,對樣品的提取和凈化方法進(jìn)行了研究,農(nóng)藥殘留組分經(jīng)乙腈提取后,用活性炭和硅膠混合小柱凈化,應(yīng)用配有火焰光度檢測器的氣相色譜儀進(jìn)行測定,分析結(jié)果重現(xiàn)性、精密度好,雜質(zhì)干擾少。洋蔥、大蒜、青蔥、韭菜等含硫蔬菜在切碎時(shí)其中的活性酶會使其釋放出硫化物,這些硫化物不容易除去,而且在氣相色譜電子捕獲檢測器(GC—ECD)和火焰光度檢測器(GC—FPD) 上具有很強(qiáng)的響應(yīng),從而出現(xiàn)假陽性,造成誤判。王建華(2005)等采用微波爐處理含硫蔬菜40s,使其中的酶失活,避免產(chǎn)生干擾的硫化物,再用乙腈均質(zhì)提取, PSA固相萃取柱凈化,用氣相色譜-電子俘獲檢測器及火焰光度檢測器檢測其中的有機(jī)磷、有機(jī)氯和擬除蟲菊酯多類農(nóng)藥殘留組分,取得了較好的結(jié)果,樣品的回收率在70% —110%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.5% —14.2%之間。

四、結(jié)論

活體生物檢測法難以找到與該產(chǎn)品同時(shí)種植的未施農(nóng)藥產(chǎn)品做對照，只能估算，不能定量分析，受很多因素影響；色質(zhì)聯(lián)用法需要貴重儀器且操作繁雜困難，不適合于經(jīng)常性的檢測，一般可用來做后的確認(rèn)工作；毛細(xì)管電泳法只適合于一些難于用傳統(tǒng)色譜法分離的離子化樣品的分離和分析；免疫分析法由于受到農(nóng)藥種類多，抗體制備難度大、在不能肯定樣本中的農(nóng)藥殘留種類時(shí)檢測有一定的盲目性以及抗體依賴國外進(jìn)口等影響，酶聯(lián)免疫法的應(yīng)用范圍受到較大的限制。

氣相色譜法具有高選擇性、高分離效能、高靈敏度、快速和特點(diǎn)，是目前比較的方法，可以定量，可測出多種不同種類農(nóng)藥。用氣相色譜法檢測時(shí),待測農(nóng)藥各組分之間、各組分與干擾物之間的分離由色譜柱完成,色譜柱的規(guī)格、性能決定其分離效能，毛細(xì)管色譜柱具有比填充柱分離效能高(可達(dá)到1000000理論塔板數(shù))、速度快、樣品用量少等優(yōu)點(diǎn)。近年來,在農(nóng)藥的使用上由單一農(nóng)藥向多農(nóng)藥發(fā)展,因此,在農(nóng)藥殘留的檢測上也由單一農(nóng)藥品種檢測向多農(nóng)藥殘留組分同時(shí)檢測方向發(fā)展。這也相應(yīng)的給色譜技術(shù)提出了更嚴(yán)格的要求,使色譜技術(shù)朝著與其它技術(shù)聯(lián)用、高靈敏度、高精密度、微型化等方向發(fā)展。另外,在樣品的制備和前處理方面也呈現(xiàn)出微量化、自動化、無毒化、快速化和低成本的趨勢。

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