摘要

隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注，尤其蔬菜中農(nóng)藥殘留問(wèn)題己經(jīng)成為公眾關(guān)心的焦點(diǎn)，全國(guó)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(cè)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(cè)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(chǎng)快速檢測(cè)方法。綜述農(nóng)藥殘留的各種檢測(cè)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(shì)及未來(lái)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞   農(nóng)藥殘留  檢測(cè)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(chóng)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(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，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(méi)?，F(xiàn)代農(nóng)藥可分為化學(xué)農(nóng)藥和生物農(nóng)藥兩大類(lèi)，在目前以及今后相當(dāng)長(zhǎng)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(duì)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(duì)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(duì)農(nóng)藥的殘留的監(jiān)測(cè)成為目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)急需解決的重要問(wèn)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(wú)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(chóng)害的發(fā)生，對(duì)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(zhǎng)期大量使用與濫用導(dǎo)致農(nóng)藥污染問(wèn)題仍經(jīng)常發(fā)生，農(nóng)藥殘留于農(nóng)作物中會(huì)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(chēng)。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(lèi)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(duì)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(huì)超過(guò)國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)產(chǎn)生危害性。但事實(shí)上農(nóng)藥殘留量超過(guò)國(guó)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(guò)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(zhǎng);(c)殘留農(nóng)藥可以通過(guò)食物鏈富集到農(nóng)畜產(chǎn)品中，如滴滴涕、六六六我國(guó)早在1983年已停止對(duì)該產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用，但過(guò)去殘留在環(huán)境中極微量的藥劑至今還通過(guò)食物鏈富集在畜禽體內(nèi)。

（2）對(duì)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(duì)后茬作物產(chǎn)生藥害。如磺酞脈和咪哩琳酮類(lèi)除草劑在土壤中殘留時(shí)間很長(zhǎng)，有的品種可達(dá)3年，若連年施用會(huì)在土壤中積累，極易對(duì)后茬敏感作物產(chǎn)生藥害。

因此，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)藥殘留的分析與研究對(duì)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(cè)方法

（1）農(nóng)藥殘留的生物測(cè)定技術(shù)

利用指示生物的生理生化反應(yīng)來(lái)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(cè)定材料，以其接觸待測(cè)樣品后的中毒程度來(lái)表示該樣品中的殺蟲(chóng)劑殘留；以病菌生長(zhǎng)受抑制的程度來(lái)檢測(cè)殺菌劑的殘留，以玉米或其它指示植物根長(zhǎng)受抑制的程度來(lái)檢測(cè)土壤中磺酰脲類(lèi)除草劑殘留等。該方法無(wú)需對(duì)樣品前處理比較簡(jiǎn)單快速或無(wú)需進(jìn)行前處理，但對(duì)指示生物要求較高，測(cè)定結(jié)果不能確定農(nóng)藥品種，并且可能出現(xiàn)假陽(yáng)性或假陰性的情況。

（2）氣相色譜法（GC）

采用氣體作流動(dòng)相的色譜法，用于揮發(fā)性農(nóng)藥的檢測(cè)，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(cè)常用的方法之一，目前用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)的檢測(cè)器主要有電子捕獲檢測(cè)器（ECD）、微池電子捕獲檢測(cè)器（u-ECD）、火焰光度檢測(cè)器（FPD）、脈沖火焰光度檢測(cè)器（P-FPD）、氮磷檢測(cè)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(dòng)相,選擇紫外吸收、質(zhì)譜、熒光或二極管矩陣為檢測(cè)器。它可以分離檢測(cè)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(cè)。

（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(cè)。

（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(cè)器對(duì)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(cè)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(chǎng)樣品和大量樣品的快速檢測(cè)。

（7）快速檢測(cè)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(lái)檢測(cè)有機(jī)磷和氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥。②速測(cè)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(lèi)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(wú)色。主要針對(duì)的是有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留檢測(cè)，特別是甲胺磷、對(duì)硫磷農(nóng)藥。③比色法：通過(guò)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(zhǎng)(420.0nm)下進(jìn)行比色，測(cè)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(guò)與農(nóng)藥濃度進(jìn)行回歸分析，建立回歸方程，從而通過(guò)測(cè)定未知樣品對(duì)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(lái)各種高性能檢測(cè)器的出現(xiàn)，低至ppb級(jí)農(nóng)藥殘留很容易被測(cè)定出來(lái)，雜質(zhì)干擾問(wèn)題也大大減少或消除。氣相色譜儀的檢測(cè)器具有各種不同的靈敏度和選擇性種類(lèi)，通過(guò)靈活應(yīng)用這些檢測(cè)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(cè)器(ECD)、火焰光度檢測(cè)器(FPD)、氮磷檢測(cè)器(NPD)和電化學(xué)檢測(cè)器(EC)等較為普遍。這些檢測(cè)器選擇性*，靈敏度很高，具備這些檢測(cè)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(lái)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(cè)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(duì)蔬菜中殘留的甲胺磷、敵敵畏、對(duì)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(cè)定,獲得了較滿(mǎn)意的結(jié)果,檢測(cè)線性范圍為(0.1—1.5)μg/ml，小檢測(cè)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(cè)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(guò)凈化、濃縮后上機(jī)檢測(cè),分析結(jié)果表明:采用該方法其低檢測(cè)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(cè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),且比常規(guī)方法操作更簡(jiǎn)便、檢出率更高,克服了常規(guī)方法中被測(cè)成分容易在多次轉(zhuǎn)移中損失,從而影響檢測(cè)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(guò)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(cè)農(nóng)藥殘留組分通過(guò)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(cè)器同時(shí)測(cè)定茶葉中噻嗪酮、甲胺磷、乙酰甲胺磷、樂(lè)果、甲基對(duì)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(duì)茶葉中多種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量測(cè)定過(guò)程中,對(duì)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(cè)器的氣相色譜儀進(jìn)行測(cè)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(huì)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(cè)器(GC—ECD)和火焰光度檢測(cè)器(GC—FPD) 上具有很強(qiáng)的響應(yīng),從而出現(xiàn)假陽(yáng)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(cè)器及火焰光度檢測(cè)器檢測(cè)其中的有機(jī)磷、有機(jī)氯和擬除蟲(chóng)菊酯多類(lèi)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(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.5% —14.2%之間。

四、結(jié)論

活體生物檢測(cè)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(duì)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(cè)，一般可用來(lái)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(lèi)多，抗體制備難度大、在不能肯定樣本中的農(nóng)藥殘留種類(lèi)時(shí)檢測(cè)有一定的盲目性以及抗體依賴(lài)國(guó)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(cè)出多種不同種類(lèi)農(nóng)藥。用氣相色譜法檢測(cè)時(shí),待測(cè)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(lái),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(cè)上也由單一農(nóng)藥品種檢測(cè)向多農(nóng)藥殘留組分同時(shí)檢測(cè)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(dòng)化、無(wú)毒化、快速化和低成本的趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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