陳曲
(河北省承德市灤平縣農業農村局,河北承德 068250)
農藥殘留是農藥使用后在一個時期內沒有被分解而殘留于生物體、收獲物、土壤、水體、大氣中的微量農藥原體、有毒代謝物、降解物和雜質的總稱[1-2]。施用于蔬菜上的農藥,其中一部分附著于蔬菜上,一部分散落在土壤、大氣和水等環境中,環境殘存的農藥中的一部分又會被植物吸收[3]。殘留農藥直接通過植物果實或水、大氣到達人、畜體內,或通過環境、食物鏈最終傳遞給人、畜。因此,深入分析蔬菜農藥殘留的原因,尋找科學有效的檢測方法,能有效保障蔬菜的種植效益和保護生態環境[4-5],影響消費者食用安全,嚴重時會直接導致中毒死亡。
一般在病蟲害防治的過程中,采用噴施農藥的方式,但如果使用不當會導致農藥殘留,同時還容易受多因素的影響,分析原因,發現主要集中在以下幾個方面。
種植戶是蔬菜種植的主要參與人員,他們的大部分人缺乏科學文化知識和農藥藥理知識,在掌握農藥配比和使用方法的過程中主要憑借自身的種植經驗,部分種植戶還錯誤地認為施加農藥越多,產生的殺傷力就越強,因而在實際使用過程中,大量使用、濫用農藥的現象普遍,影響了蔬菜質量。主要表現:一是不良用藥習慣,蔬菜生產過程中病蟲防治過程中,高毒、高殘留農藥仍在使用;二是,用藥概念模糊,用量偏高,造成環境污染;三是,用藥時機不準確,存在盲目用藥的現象。在蔬菜生產過程中長期不合理、超劑量使用化學農藥,使得害蟲、病原菌產生抗藥性,隨著抗藥性的增強,蔬菜生產者不斷加大農藥的用量,和使用次數,且農藥的使用濃度越來越大,同時高殘留農藥和劇毒農藥的使用也越來越廣泛,導致蔬菜產品中農藥殘留量越來越高[6]。
種植蔬菜過程中,施加農藥是必不可少的一個環節,而在長期施用農藥,農藥會殘存在土壤之中,導致菜田環境惡化,主要表現為土壤營養成分慢慢消失,菜田生態系統的失去平衡,病蟲害問題愈發嚴重,農藥使用次數增加,從而引起蔬菜中農藥嚴重殘留[7]。據統計,我國每年農藥使用量達50 萬~60 萬t,其中80%~90%最終將進入土壤環境,造成約有87 萬~107 萬hm2的農田土壤受到農藥污染[8]。
不論是高毒性、劇毒性殺蟲劑的產量還是銷售量都較大,且乳油、可濕性粉劑等農藥類型占據較大生產比例,菜農也多選擇使用這類農藥以達到控制病蟲害的目的,但是毒性較強農藥容易產生殘留現象。且在長期噴灑農藥的過程中,害蟲會產生較為明顯的抗藥性,無法發揮農藥應有的功效[9]。為有效應對這種情況,則需要使用毒性更強、更新種類的農藥。新型農藥在起到良好防治病蟲害目的的同時,還會造成殘留問題,給蔬菜的正常生長帶來不良影響。如敵敵畏等有機磷農藥在使用過多之后,會導致蔬菜產生抗體,為實現防治效果,需要加大劑量。
現場快速檢測方法應用成本較低,操作簡便、快捷,其中快速檢測儀和農藥測定卡在蔬菜質量安全現場測定中使用較普遍。
2.1.1 快速檢測儀法
快速檢測主要是憑借農藥殘留快速檢測儀,將反應試劑加入其中,發揮分光光度計的優勢,針對吸光值在時間變化過程中的具體狀況加以計算,快速檢測儀能自動計算出具體的抑制率,如果計算結果超出了50%,表明蔬菜中存在著一定量的農藥,反之則說明蔬菜沒有農藥或者所含有的農藥問題不嚴重,多是集中在較低含量有機磷或氨基甲酸酯類[8]。需要注意到的是,農藥快速檢測儀實際應用過程中也只能夠針對有機磷、氨基甲酸酯類農藥,無法檢測到更多種類的農藥殘留物質。
2.1.2 農藥測定卡法
農藥殘留速測卡又名農藥殘留快速檢測卡、農藥殘留檢測卡、農殘速測卡,是以國家2003 年公布的農藥殘留快速檢測的標準方法為原理,利用對有機磷和氨基甲酸脂類農藥高敏感的膽堿酯酶和顯色劑做成的試紙。現在經過多年研發使該試紙的靈敏度更高,反應速度更快,保存時間更長。農藥殘留速測卡具有操作方便,不需要專門配制試劑和專業培訓,靈敏度高等特點,是蔬菜生產基地、農貿市場、超市、學校、酒店、工廠等場所進行農藥殘留快速檢測的首選產品[7]。
2.2.1 氣相色譜法
氣相色譜法是利用經提取、純化、濃縮后的農藥注入氣相色譜柱,程序化升溫汽化后,不同的農藥在固相中分離,經不同的檢測器檢測掃描繪出氣相色譜圖,通過保留時間來定性,通過峰或峰面積與標準曲線對照來定量。一次可同時測定多組分,簡便快捷,靈敏度高,準確性也好。色譜條件的最佳設定是氣相色譜技術的關鍵[10]。氣相色譜法優勢在于氣相色譜分離效率和性價比較高,但不足在于不能分析在柱工作溫度下不汽化的組分和在高溫下不穩定的化合物,這一方法被廣泛應用于實驗室檢測中,對于區分不同性質物質具有積極效果。
2.2.2 酶抑制法
酶抑制法是研究最多且相對成熟的一種對部分農藥進行殘留快速檢測的技術。酶抑制法測定農藥殘留應用較多的是乙酰膽堿酯酶,其對有機磷農藥較敏感,測定的靈敏度高,選擇性強,但價格昂貴,而且部分農藥對其的抑制并不明顯,需要附加氧化助劑或預處理,以提高對農藥檢測的靈敏度,有人提議用丁酰膽堿酯酶及動植物酯酶代替乙酰膽堿酯酶,該項技術的應用價值還有待于進一步試驗。
光譜法主要是從有機磷農藥中的一些物質發生化學反應特征入手來開展蔬菜農藥殘留檢測的一種方法。通常情況下,在有機磷農藥中的部分官能團如還原產物、水解、特殊顯色劑等,會在一定環境下產生化學反應,包含氧化反應、磺酸化反應等,結合這些具體的化學反應表現情況來確定農藥的種類。將一些特殊的顯色劑放到蔬菜農藥殘留樣品之中,樣品和顯色劑之間會產生一定反應,根據反應的具體波長顏色對農藥殘留物質進行定性,如果波長存在顏色,則表明樣品中有農藥存在[11-12]。
近年來國內對食品安全的重視程度逐漸提升,研究不斷采用科學有效的管控手段,來加強蔬菜農藥殘留,研發并推廣高效的農藥殘留提取技術,常用的技術手段包含微波萃取、固相萃取以及加速溶解劑提取法等,應用這些技術手段可以有效提取出農藥中的殘留物質,為大幅度提升蔬菜農藥殘留檢測工作效率和水平提供前提條件。(1)微波萃取技術。該技術表現為“體加熱”過程,也就是內部和外部開展同時加熱。具體應用該項技術手段的過程中,在微波反應器中放入一定的樣品,采用合適的溶劑,發揮電磁場的作用優勢,有效分離好樣品中的有機物成分和基體,實現檢測蔬菜農藥殘留物質的目標。(2)固相微萃取技術。該技術充分利用蔬菜在樣品基質和提取劑之間的分配平衡特征,萃取時間、涂膜纖維性能、離子強度、溫度、萃取溶劑的pH 值等都會影響到萃取效果。(3)加速溶解劑提取法。在高溫高壓下,使用溶解劑針對半固體或者固體樣品進行有效處理。實際萃取環節,需要合理控制好壓力,促進溶解劑的沸點提升,促進樣品始終保持液體狀態,提升萃取工作的安全性和穩定性[11]。
凈化是檢測蔬菜農藥殘留過程中的一道重要工序,將樣品提取之后,提取液之中會存在著較多雜質,需要凈化將雜志分離。一般情況下,在蔬菜農藥殘留檢測凈化過程中所采用的技術手段包含固相微萃取、離子交換層析法以及液膠色譜凈化法等,在很大程度上能提高蔬菜農藥殘留檢測的準確度[12]。科學引進科學合理的凈化技術手段,能夠加快凈化工作流程,提升總體的檢測效果。
長期使用農藥不合理,種植蔬菜的土壤惡化,以及病蟲害產生明顯抗體,都是導致蔬菜殘留農藥的主要因素,需要采取積極科學有效的檢測方法。目前應用較為廣泛的檢測方法主要有現場快速檢測方法和實驗室檢測技術,前者主要集中在快速檢測儀法、農藥測定卡法等;后者則為氣相色譜法、酶抑制法及光譜技術等。為有效增強檢測效果,需要掌握各項實施流程,重點加強農藥殘留提取技術和凈化技術的應用。未來蔬菜農藥檢測方法的開發和應用實踐,將更多地集中在現場快速檢測、提升檢測效率和準確性等方面,這樣能及時發現蔬菜中所殘留的農藥物質,為有效應對和處理這些殘留物質,提供良好的條件。