孟帥磊 胡延勛 潘子健 張宏濱
摘 要:本文論述了當前農產品農藥殘留的現狀,簡單介紹了物理、化學、生物三種去除農產品農藥殘留的技術,并對未來的研究趨勢進行了展望。
關鍵詞:農產品;農藥殘留;解決途徑
很多農民通過施加農藥的方式達到增產、增效的目的,噴灑于農作物表面的農藥被農產品吸收,從而產生了農藥殘留問題。農藥殘留催生、加重了貿易壁壘,也日益侵蝕著人類的健康。已有研究表明,食用了農作物中的殘留農藥會導致人體免疫力下降,長期蓄積在人體內的殘留農藥,累積超過一定閾值,可導致男性不育和嚴重的心腦血管系統疾病甚至癌癥。面對當前不甚樂觀的農藥殘留形勢,必須加快去農藥殘留殘技術的研究步伐,提高去農藥殘留的效率,以保障食品安全。
一、 農產品農藥殘留現狀
作為全球農藥消費量最大的國家之一,美國很早就建立了一套完善的農藥殘留監測、管理制度,在該制度的監督、保障下,美國的農藥殘留問題取得了顯著的成效:在檢測樣本數量逐年增加的情況下,農產品農藥殘留檢出率及超標率均處于相對穩定水平。但不甚樂觀的是,檢測發現在眾多檢出農藥殘留的樣本中, 多數存在多種農藥同時殘留的問題。鑒于不同的農藥在性質、殘留時間等方面均有所差異,因此,多種農藥同時殘留更加加大了去除農藥殘留工作的難度,且對人體的危害性更大。因此,美國的農藥殘留工作雖然取得了一定的成效,但形勢并不樂觀。
相較西方發達國家,我國的農產品農藥殘留監測、管理制度尚不健全,監管體系不夠完善,監管力度相對較弱,農藥殘留現狀及形勢更加令人擔憂。有學者曾做過一項關于山東主產區蘋果的農藥殘留檢測研究,結果發現,有6種農藥的檢出率過半,滴滴涕的超標率為10.81 %,最高濃度的超標倍數達到2.9倍。2000年農業部組織的一次蔬菜農藥殘留檢測中,農藥殘留超標率高達30 %,最高濃度甚至達到限度標準的幾十倍。嚴峻的農藥殘留形勢要求國家必須加大對農藥使用的監督管理力度,同時要積極借鑒西方發達國家的管理策略,實現農藥殘留管理的制度化,最大程度地緩解農藥殘留問題,保障國民的生命、健康安全。
二、 解決農產品農藥殘留問題的技術途徑
1.物理法
光照、清洗、去皮、超聲波、儲藏等都是去除農藥殘留的常見物理方法。光照法的原理在于利用光照的中波紫外線破壞農藥分子的結構,從而達到降解殘留農藥的目的。研究表明,光照對有機磷農藥的去除效果明顯好于除蟲聚酯類農藥,光照強度及光照時間對殘留農藥的降解均存在促進作用,高壓汞燈產生的光照效果優于白熾燈。清洗是操作最為簡單、成本最為低廉的去農殘方法。受相似相容原理的啟示,將存在水溶性農藥殘留的農產品進行浸泡、沖洗,可大大降低農藥的殘留量。對于脂溶性農藥可在清水中加入洗滌劑來增強去殘效果。此外,不同pH值的水對增加去除殘留農藥的效果亦有一定的幫助,如在水中加入醋酸、碳酸氫鈉等。去皮可基本去除農產品表面的農藥殘留,但對積蓄在農產品內部的殘留農藥無效且很大程度上影響了農產品的外觀和品質。超聲波導致液體聲空化,可產生高氧化能力的自由基,從而起到一定的去除農藥殘留的作用。儲藏也是一種非常簡便的去除農藥殘留的方法,對于穩定性較差的有機磷農藥,可通過一定時長的儲藏實現逐漸的分解和去除。
2.化學法
化學法主要包括氧化分解、光氧化分解法。氧化分解法主要利用臭氧、高錳酸鉀等強氧化物質的氧化性實現對殘留農藥的分解和去除。光氧化分解法分為直接和間接光化學降解。前者是指農藥分子直接吸收光能造成自身裂解,后者指通過加入催化劑的形式促進農藥分子的裂解。農藥大部分屬于有機化學物質,而且由于化學法降解速度快、選擇性強、去除效果顯著,應用前景廣闊,是目前比較熱門的研究領域。
3.生物法
生物法主要包括微生物、工程菌、植物、酶催化等。該法主要通過微生物、植物等對農藥的吸收、代謝或富集來實現對殘留農藥的降解。鑒于微生物對農藥的選擇性強,不具備廣譜性,因此,單種菌株無法滿足對于多種農藥殘留的降解需要。面對此種狀況,研究者通過基因工程技術得到了降解效率高、廣譜性的復合型工程菌,從而大大提高了降解殘留農藥的效率。酶催化法是指利用微生物產生的降解酶實現對農藥的分解,將降解酶制成固定化酶可實現反復多次利用,大大降低了成本。
三、總結與展望
上述技術雖可去掉一定量的農藥殘留,但是均存在一定的弊端。物理法操作及控制條件較為簡單,價格低廉,如清洗、浸泡、去皮等,日常生活條件即可達到,居民家中就能獨立完成,因此更貼近和服務于日常生活,但該法有可能損壞農產品的外觀或者導致營養元素的流失,從而影響農產品的銷售和口感。化學法降解效果顯著,但對裝備、控制條件等的要求相對較高,因此更適合應用于企業批量生產、操作,此外,由于殘留農藥的成分較為復雜,化學反應的過程難以精準控制,可能會衍生出更高毒性的二次污染物。生物法綠色、無污染,但是作用周期長,且要獲得降解效果佳的生物物種比較困難。因此,單一的技術無法滿足完善的去除農藥殘留的需要,后續農產品農藥殘留技術的研究將傾向于多種方法的并用,如物理法、化學法或三種方法的聯合運用。除了加強技術上的研究外,還要加快易降解、低毒甚至無毒的綠色、高效農藥的研發,實現從源頭上緩解、解決農藥殘留問題。在綠色農藥的開發方面,早在2006年,“綠保李”就開辟了無毒殺蟲的先河,使殺蟲劑無毒化研究邁入了全新的階段。此外,還有一種名為“滴便殺”的易降解型、低毒農藥,實現了不下田即可殺蟲的功效,由于不與農作物直接接觸,因此,大大降低了農藥殘留的量及可能性。相信隨著高科技的不斷發展,應用于各種作物的低毒甚至無毒、無殘留的新型農藥將問世,從而真正實現從源頭上遏制、解決農藥殘留問題,更好地保障人類的飲食安全與生命健康。
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