王国杰 苏春华

摘 要:近年来,人们逐渐认识到化学农药的不合理使用会给环境、人体带来危害。农药在农产品中的产残留量逐渐升高,对人们的健康造成威胁,也会导致环境污染,影响产品出口。为保证居民健康诉求,避免农药残留技术壁垒对我国农产品出口的影响,研究和探讨农产品农药残留检测技术,对保证农产品质量安全具有重要理论和现实意义。本文首先分析了农产品农药残留检测中常用的几种化学检测技术,并在此基础上,结合具体案例,提出了液相色谱—串联质谱检测技术的方法,由此得出该检测效果良好。

关键词:化学检测技术;农产品;农药残留

我国是农业大国,同时也是农药生产与使用大国。农药的大量使用为保证农产品供给做出了重要贡献。然而,农药是一柄“双刃剑”。农药使用过程中的农药暴露使生产者长期接触农药可能会导致急性中毒,而且会导致了难以分解的部分农药有效化学成分在农产品中的聚集,形成严重的农药残留问题。农药残留问题不仅仅危害到国内民众的健康,还会产生对农产品安全问题的担忧与恐慌。在农产品农药残留检测中化学检测技术应用较多,如原子吸收光谱法、极谱法等检测方法的应用,极大提升了农产品的食用安全性。

1 化学检测技术在农产品农药残留检测中的应用

1)原子吸收光谱法。原子吸收光谱法是一种定量检测方法,其可以通过气态基层原子外层电子借助可见光或紫外光将某些元素的含量直接检测出来。也就是说,原子吸收光谱法可以对农产品中的微量组分及重金属含量进行检测与分析。例如,使用原子吸收光谱法对甜菜中残留的重金属含量进行检测,即便其中的铜含量成分低至0.0056mg/kg、锌含量成分低至0.0298mg/kg,该方法也可以将其准确检测出来。再例如,使用原子吸收光谱法对金银花中残留的镉含量进行检测,不仅检测精度较高,且检测过程也较为简便。另外,使用原子吸收光谱法检测枯草中的重金属含量,对于植物中重金属含量的有效测定与控制发挥着不可忽视的作用。

2)极谱法。极谱法是一种非常重要的电化学检测法,其又可以细分为两种方法——第一控制电位法与第二控制电流法。由此可见,极谱法是在电解中将得到的极化电极电流电位以曲线的方式绘制出来,进而确定所含成分浓度的方法。据专业人士的研究发现,极谱法可以将农产品中的部分金属直接检测出来。例如,针对太湖领域种植的大米,就可以通过极谱法将其中的微量金属元素及有机物直接检测出来;再例如,极谱法也可以将蔬菜或水果中的有机磷残留量清晰的检测出来,然后再对检测结果加以分析,进而能将蔬菜或水果中的有机磷含量控制在允许范围内。

3)同位素标记法。在实际检测机制中,同位素示踪法具有较为广泛的应用价值,能有效对样品进行集中检测,主要是指用示踪剂能有效研究被示踪物质的实际运动状态和转化规律,确保技术措施能直观分析相关参数。同位素标记法不仅具有定量准确度高的特征,其实际检测的灵敏度也较高,而且检测手法较为简单和便捷,使得其应用范围较广。目前,多数检测单位都是利用同位素标记法对磺酰脲类农药残留进行集中测定。

4)液相色谱法。液相色谱法是应用较为广泛的检测机制和手段,主要是借助液体,将其作为流动相,能有效分析热稳定性不强和强极性农药,其检测结果更加符合实际需求。相较于气相色谱法,液相色谱法具有分析沸点高以及挥发性差的特征,具有较强的极性,而且分子量大。但由于热稳定性差,在实际应用过程中也会受到一些限制。在实际应用体系建立后,检测人员利用高效液相色谱二极管检测仪器,能集中检测食用菌中存在的吡虫啉、啶虫脒、多菌灵以及残留的除虫脲农药四种成分,并校对含量。其检测结果中,以上四种农药的平均回收率控制在83%~106%,而RSD则控制在0.5%~3.4%,其实际检测结果满足农药残留分析的相关具体要求。此外,还能利用高效液相色谱-紫外检测器有效测定水稻中残留的定三苯基乙酸锡,能判定其最小检出量,约为1.0×10-10g,且最低的检测浓度为2.0×10-3mg/kg。

2 案例分析及研究

近年来,随着病虫害抗药性的不断提升,农药的使用量越来越大,给农产品质量安全带来了诸多隐患,甚至造成了恶性的食品质量安全问题,因此,农产品中农药残留的检测和分析方法显得尤其重要。本文运用液相色谱—串联质谱技术,可以较好地实现对蔬菜水果样品残留农药的前处理和分析,不仅分析速度快,而且还可以实现对蔬菜水果中残留农药的多种不同成分的检测和分析,更好地降低了蔬菜水果残留农药的检测和分析成本,实现准确的检测,确保农产品质量安全。

1)实验部分。(1)仪器和试剂。仪器:液相色谱-质谱联用仪(含电喷雾离子源)、固相萃取装置、电子分析天平、匀浆机、旋转蒸发仪、旋涡混合仪等。试剂:乙腈(色谱纯)、甲苯(色谱纯)、甲醇(色谱纯)、甲酸(分析纯)、氯化钠(分析纯)、0.8~1.6mg/mL的农药标准储备液(纯度≥95%)在4℃条件下保存待用。(2)样品制备。第一,提取。称取20.0mg的茄子样品于250mL的锥形瓶中,加入50mL的乙腈,在匀浆机中高速匀浆2min后用滤纸过滤至5g氯化钠的量筒中,将其振荡并静置、分层。第二,净化。从量筒中吸取25mL的乙腈溶液,在60℃的环境下浓缩干燥,其残渣用乙腈和甲苯的混合溶液溶解。将乙腈和甲苯的混合溶液注入石墨碳/氨基串联柱之中,将全部的洗脱液收集,利用氮吹仪浓缩干燥至近干,用甲醇溶解,滤膜过滤,待测。

2)蔬菜水果残留农药检测结果。在对蔬菜水果残留农药的检测实验中,首先要采用质谱扫描的方法,对残留农药中不同种类的农药标准品进行扫描,寻找到具有一定特征的离子,并获得相关的母离子、定量子离子、定性子离子。(1)样品前处理方法。在对蔬菜水果残留农药的检测实验中,要根据化合物的极性及样品基质确定目标化合物的提取结果,由于蔬菜水果中有不同的农药品种,各种不同的农药所持有的结构和性质有极大的差异性。为此,应当选取乙腈作为萃取溶剂,以满足不同农药回收率的需求。在对样品提取的过程中,如果添加pH值为7.0的磷酸缓冲液,则可以较好地提取吡虫啉、喹禾灵、氟硅唑、十三吗啉、灭多威等;如果添加0.01M的盐酸,则可以较好地提取三氟羧草醚、氟磺胺草醚、氯吡脲、多菌灵、噻菌灵等。由此可见,应当根据不同的检测项目,选取和适当调节pH值,以实现对不同农药的提取效果。(2)色谱条件。蔬菜水果残留农药检测中,选择常用流动相甲醇-水和乙腈-水,通过实验,乙腈-水为流动相时的灵敏度及分离度均更佳,在流动相中添加一定量的甲酸并确定适宜的梯度洗脱方法,从而使蔬菜水果中的残留农药能够得到较好的分离,并且确保实验运行的时间最短,可以实现快速而准确的分析。(3)线性关系与检测限。蔬菜水果残留农药检测中,可以在液质分离的前提下,配制并测定不同浓度的混合标准溶液,绘制标准曲线,使不同的农药在0.02~1mg/L的浓度范围内线性关系良好,可以实现对农药的定量分析,并得到准备的实验结果和相关数据,并以10倍信噪比计算出不同农药的检出限(LOD)。(4)精密度与准确度。本文是在茄子空白样品中,将一定量的农药混合标准溶液添加其中,通过反复三次的回收率实验、添加,计算添加回收率及相对标准偏差,使回收率检测在70.2%~107.6%,相对标准偏差在1.53%~15.1%,这样可以较好地获得残留农药检测分析的准确度和精密度。

3 结束语

综上所述,在农作物病虫害防治、农产品供给方面,农药起着十分重要的作用,能够从一定程度上改变传统的生活和生产方式。当前,国家高度重视农产品中农药残留带来的危害,并且高度控制农产品中的农药残留,防止不合理使用化学农药,相关化学检测技术也得到快速发展。目前,农药残留检测方法主要有免疫分析、生化、生物等多种检测方法。其中,化学检测方法是农产品中检测农药残留的主要方法。基于此,主要利用化学检测方法对农产品中农药残留进行准确分析,能够为农药残留检测方法提供指导。

参考文献

[1]于福新.化学检测技术在农产品农药残留检测中的应用与发展[J].现代农业科技,2015(18):130-131.

[2]朱小梅.气相色谱—质谱化学检测方法检测水果残留农药的探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2013(9):15-16.