王國杰 蘇春華
摘 要:近年來,人們逐漸認識到化學農藥的不合理使用會給環境、人體帶來危害。農藥在農產品中的產殘留量逐漸升高,對人們的健康造成威脅,也會導致環境污染,影響產品出口。為保證居民健康訴求,避免農藥殘留技術壁壘對我國農產品出口的影響,研究和探討農產品農藥殘留檢測技術,對保證農產品質量安全具有重要理論和現實意義。本文首先分析了農產品農藥殘留檢測中常用的幾種化學檢測技術,并在此基礎上,結合具體案例,提出了液相色譜—串聯質譜檢測技術的方法,由此得出該檢測效果良好。
關鍵詞:化學檢測技術;農產品;農藥殘留
我國是農業大國,同時也是農藥生產與使用大國。農藥的大量使用為保證農產品供給做出了重要貢獻。然而,農藥是一柄“雙刃劍”。農藥使用過程中的農藥暴露使生產者長期接觸農藥可能會導致急性中毒,而且會導致了難以分解的部分農藥有效化學成分在農產品中的聚集,形成嚴重的農藥殘留問題。農藥殘留問題不僅僅危害到國內民眾的健康,還會產生對農產品安全問題的擔憂與恐慌。在農產品農藥殘留檢測中化學檢測技術應用較多,如原子吸收光譜法、極譜法等檢測方法的應用,極大提升了農產品的食用安全性。
1 化學檢測技術在農產品農藥殘留檢測中的應用
1)原子吸收光譜法。原子吸收光譜法是一種定量檢測方法,其可以通過氣態基層原子外層電子借助可見光或紫外光將某些元素的含量直接檢測出來。也就是說,原子吸收光譜法可以對農產品中的微量組分及重金屬含量進行檢測與分析。例如,使用原子吸收光譜法對甜菜中殘留的重金屬含量進行檢測,即便其中的銅含量成分低至0.0056mg/kg、鋅含量成分低至0.0298mg/kg,該方法也可以將其準確檢測出來。再例如,使用原子吸收光譜法對金銀花中殘留的鎘含量進行檢測,不僅檢測精度較高,且檢測過程也較為簡便。另外,使用原子吸收光譜法檢測枯草中的重金屬含量,對于植物中重金屬含量的有效測定與控制發揮著不可忽視的作用。
2)極譜法。極譜法是一種非常重要的電化學檢測法,其又可以細分為兩種方法——第一控制電位法與第二控制電流法。由此可見,極譜法是在電解中將得到的極化電極電流電位以曲線的方式繪制出來,進而確定所含成分濃度的方法。據專業人士的研究發現,極譜法可以將農產品中的部分金屬直接檢測出來。例如,針對太湖領域種植的大米,就可以通過極譜法將其中的微量金屬元素及有機物直接檢測出來;再例如,極譜法也可以將蔬菜或水果中的有機磷殘留量清晰的檢測出來,然后再對檢測結果加以分析,進而能將蔬菜或水果中的有機磷含量控制在允許范圍內。
3)同位素標記法。在實際檢測機制中,同位素示蹤法具有較為廣泛的應用價值,能有效對樣品進行集中檢測,主要是指用示蹤劑能有效研究被示蹤物質的實際運動狀態和轉化規律,確保技術措施能直觀分析相關參數。同位素標記法不僅具有定量準確度高的特征,其實際檢測的靈敏度也較高,而且檢測手法較為簡單和便捷,使得其應用范圍較廣。目前,多數檢測單位都是利用同位素標記法對磺酰脲類農藥殘留進行集中測定。
4)液相色譜法。液相色譜法是應用較為廣泛的檢測機制和手段,主要是借助液體,將其作為流動相,能有效分析熱穩定性不強和強極性農藥,其檢測結果更加符合實際需求。相較于氣相色譜法,液相色譜法具有分析沸點高以及揮發性差的特征,具有較強的極性,而且分子量大。但由于熱穩定性差,在實際應用過程中也會受到一些限制。在實際應用體系建立后,檢測人員利用高效液相色譜二極管檢測儀器,能集中檢測食用菌中存在的吡蟲啉、啶蟲脒、多菌靈以及殘留的除蟲脲農藥四種成分,并校對含量。其檢測結果中,以上四種農藥的平均回收率控制在83%~106%,而RSD則控制在0.5%~3.4%,其實際檢測結果滿足農藥殘留分析的相關具體要求。此外,還能利用高效液相色譜-紫外檢測器有效測定水稻中殘留的定三苯基乙酸錫,能判定其最小檢出量,約為1.0×10-10g,且最低的檢測濃度為2.0×10-3mg/kg。
2 案例分析及研究
近年來,隨著病蟲害抗藥性的不斷提升,農藥的使用量越來越大,給農產品質量安全帶來了諸多隱患,甚至造成了惡性的食品質量安全問題,因此,農產品中農藥殘留的檢測和分析方法顯得尤其重要。本文運用液相色譜—串聯質譜技術,可以較好地實現對蔬菜水果樣品殘留農藥的前處理和分析,不僅分析速度快,而且還可以實現對蔬菜水果中殘留農藥的多種不同成分的檢測和分析,更好地降低了蔬菜水果殘留農藥的檢測和分析成本,實現準確的檢測,確保農產品質量安全。
1)實驗部分。(1)儀器和試劑。儀器:液相色譜-質譜聯用儀(含電噴霧離子源)、固相萃取裝置、電子分析天平、勻漿機、旋轉蒸發儀、旋渦混合儀等。試劑:乙腈(色譜純)、甲苯(色譜純)、甲醇(色譜純)、甲酸(分析純)、氯化鈉(分析純)、0.8~1.6mg/mL的農藥標準儲備液(純度≥95%)在4℃條件下保存待用。(2)樣品制備。第一,提取。稱取20.0mg的茄子樣品于250mL的錐形瓶中,加入50mL的乙腈,在勻漿機中高速勻漿2min后用濾紙過濾至5g氯化鈉的量筒中,將其振蕩并靜置、分層。第二,凈化。從量筒中吸取25mL的乙腈溶液,在60℃的環境下濃縮干燥,其殘渣用乙腈和甲苯的混合溶液溶解。將乙腈和甲苯的混合溶液注入石墨碳/氨基串聯柱之中,將全部的洗脫液收集,利用氮吹儀濃縮干燥至近干,用甲醇溶解,濾膜過濾,待測。
2)蔬菜水果殘留農藥檢測結果。在對蔬菜水果殘留農藥的檢測實驗中,首先要采用質譜掃描的方法,對殘留農藥中不同種類的農藥標準品進行掃描,尋找到具有一定特征的離子,并獲得相關的母離子、定量子離子、定性子離子。(1)樣品前處理方法。在對蔬菜水果殘留農藥的檢測實驗中,要根據化合物的極性及樣品基質確定目標化合物的提取結果,由于蔬菜水果中有不同的農藥品種,各種不同的農藥所持有的結構和性質有極大的差異性。為此,應當選取乙腈作為萃取溶劑,以滿足不同農藥回收率的需求。在對樣品提取的過程中,如果添加pH值為7.0的磷酸緩沖液,則可以較好地提取吡蟲啉、喹禾靈、氟硅唑、十三嗎啉、滅多威等;如果添加0.01M的鹽酸,則可以較好地提取三氟羧草醚、氟磺胺草醚、氯吡脲、多菌靈、噻菌靈等。由此可見,應當根據不同的檢測項目,選取和適當調節pH值,以實現對不同農藥的提取效果。(2)色譜條件。蔬菜水果殘留農藥檢測中,選擇常用流動相甲醇-水和乙腈-水,通過實驗,乙腈-水為流動相時的靈敏度及分離度均更佳,在流動相中添加一定量的甲酸并確定適宜的梯度洗脫方法,從而使蔬菜水果中的殘留農藥能夠得到較好的分離,并且確保實驗運行的時間最短,可以實現快速而準確的分析。(3)線性關系與檢測限。蔬菜水果殘留農藥檢測中,可以在液質分離的前提下,配制并測定不同濃度的混合標準溶液,繪制標準曲線,使不同的農藥在0.02~1mg/L的濃度范圍內線性關系良好,可以實現對農藥的定量分析,并得到準備的實驗結果和相關數據,并以10倍信噪比計算出不同農藥的檢出限(LOD)。(4)精密度與準確度。本文是在茄子空白樣品中,將一定量的農藥混合標準溶液添加其中,通過反復三次的回收率實驗、添加,計算添加回收率及相對標準偏差,使回收率檢測在70.2%~107.6%,相對標準偏差在1.53%~15.1%,這樣可以較好地獲得殘留農藥檢測分析的準確度和精密度。
3 結束語
綜上所述,在農作物病蟲害防治、農產品供給方面,農藥起著十分重要的作用,能夠從一定程度上改變傳統的生活和生產方式。當前,國家高度重視農產品中農藥殘留帶來的危害,并且高度控制農產品中的農藥殘留,防止不合理使用化學農藥,相關化學檢測技術也得到快速發展。目前,農藥殘留檢測方法主要有免疫分析、生化、生物等多種檢測方法。其中,化學檢測方法是農產品中檢測農藥殘留的主要方法。基于此,主要利用化學檢測方法對農產品中農藥殘留進行準確分析,能夠為農藥殘留檢測方法提供指導。
參考文獻
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