農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中干擾因素及消除方法的探索

Abstract： With the expansion of China’s agricultural production scale and the increase in pesticide usage， the accuracy of pesticide residue detection in agricultural products faces severe challenges. This article analyzes the interference of agricultural matrix in pesticide residue detection of agricultural products， as well as the interference factors in sample processing， instrument analysis， environment and storage conditions and proposes targeted elimination methods， including multiple purification techniques， matrix-matched calibration， and multi-phase extraction solvent optimization， aiming to provide scientific basis for improving the accuracy and reliability of pesticide residue detection in agricultural products.

Keywords： agricultural products; pesticide residues; interference factors; elimination methods

農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留檢測是食品安全保障體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其精準(zhǔn)度和可靠性直接關(guān)系到人們的身體健康和農(nóng)產(chǎn)品的國際貿(mào)易。隨著食品安全要求的不斷提高，農(nóng)藥殘留限量日益嚴(yán)格，傳統(tǒng)檢測方法面臨的挑戰(zhàn)日趨復(fù)雜。檢測過程中存在的各種干擾因素成為影響檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的主要障礙，急需提出有效的解決方案。本文立足于檢測實(shí)踐中面臨的實(shí)際問題，深入剖析了影響農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的因素，從檢測全流程視角提出系統(tǒng)性的消除策略。通過整合前沿分析技術(shù)與優(yōu)化檢測流程，旨在構(gòu)建更加科學(xué)、可靠的農(nóng)藥殘留檢測體系。

1 農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測現(xiàn)狀

隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，農(nóng)藥使用量持續(xù)增加，農(nóng)藥殘留檢測的挑戰(zhàn)也日益凸顯。目前，我國農(nóng)藥殘留檢測主要采用氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用法、高效液相色譜法、酶抑制技術(shù)、免疫分析技術(shù)和生物傳感技術(shù)等方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國蔬菜中農(nóng)藥殘留總體超標(biāo)率為 5.09% ，其中豆類蔬菜超標(biāo)率最高，為24.93% ；水果中農(nóng)藥殘留總體超標(biāo)率為 6.33% ，熱帶和亞熱帶水果超標(biāo)率為 31.50%^[1] 。有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥仍是主要的檢出類型，且部分已禁用的高毒農(nóng)藥，如克百威、甲拌磷等在市場抽檢中仍有發(fā)現(xiàn)。隨著我國《中華人民共和國食品安全法》和《中華人民共和國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》的實(shí)施，農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)體系不斷完善。但與發(fā)達(dá)國家相比，我國在檢測技術(shù)靈敏度、準(zhǔn)確性、高通量篩查能力及基層檢測能力建設(shè)方面仍存在差距，農(nóng)藥殘留檢測的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化是未來發(fā)展的重要方向。

2 農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中的干擾因素

2.1 農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)干擾

農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)干擾是農(nóng)藥殘留檢測中最常見的干擾因素之一，主要表現(xiàn)在 2 個(gè)方面。 ① 不同種類農(nóng)產(chǎn)品中的天然共萃取物會(huì)對檢測結(jié)果產(chǎn)生顯著干擾。蔬菜水果中含有大量的色素、脂類、蠟質(zhì)和多酚類化合物等次生代謝物，這些物質(zhì)在樣品前處理過程中與目標(biāo)農(nóng)藥一同被提取出來，干擾檢測儀器的正常工作。尤其在氣相色譜和液相色譜檢測中，這些共萃取物可能與目標(biāo)農(nóng)藥產(chǎn)生共洗脫現(xiàn)象，導(dǎo)致色譜峰重疊，使定性、定量分析較為困難。 ② 基質(zhì)效應(yīng)對儀器響應(yīng)值的影響。同一種農(nóng)藥在不同農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)中的儀器響應(yīng)值存在顯著差異，尤其在質(zhì)譜檢測中，基質(zhì)成分可通過改變離子化效率增強(qiáng)或抑制信號強(qiáng)度。在質(zhì)譜分析中，部分農(nóng)藥在含糖量高的水果（如葡萄、蘋果）基質(zhì)中可能出現(xiàn)較高的信號增強(qiáng)效應(yīng)，而在葉菜類蔬菜基質(zhì)中則可能出現(xiàn)信號抑制現(xiàn)象，此類基質(zhì)效應(yīng)嚴(yán)重影響了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性 [2]。

2.2 樣品處理過程中的干擾因素

樣品處理過程中存在多種干擾因素，嚴(yán)重影響農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。 ① 提取劑選擇不當(dāng)易導(dǎo)致農(nóng)藥回收率低或選擇性差。不同的農(nóng)藥化學(xué)結(jié)構(gòu)差異較大，極性范圍廣，單一溶劑系統(tǒng)難以同時(shí)高效提取所有的目標(biāo)農(nóng)藥。例如，乙腈適合提取中等極性的農(nóng)藥，但對高極性和非極性農(nóng)藥的提取效率較低；當(dāng)使用混合溶劑系統(tǒng)時(shí)，又會(huì)增加共萃取物的提取量，引入干擾。 ② 凈化條件不當(dāng)形成干擾。農(nóng)產(chǎn)品樣品經(jīng)提取后，常需通過固相萃取、分散固相萃取、凝膠滲透色譜等方法進(jìn)行凈化，但現(xiàn)有凈化技術(shù)面臨凈化條件過強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)農(nóng)藥損失，而凈化不足則無法有效去除干擾物質(zhì)的問題。特別是在同時(shí)檢測多種農(nóng)藥時(shí)，難以找到適合所有目標(biāo)物的最佳凈化條件。常規(guī)的凈化方法對復(fù)雜基質(zhì)樣品的凈化效率普遍不足 70% ，殘留的基質(zhì)成分會(huì)對后續(xù)色譜柱造成污染，降低色譜分離效率，縮短色譜柱使用壽命 [3]。

2.3 儀器分析中的干擾因素

儀器分析是農(nóng)藥殘留檢測的核心環(huán)節(jié)，但在實(shí)際操作中面臨諸多干擾因素，影響檢測結(jié)果的可靠性。 ① 色譜分離不完全導(dǎo)致的共洗脫現(xiàn)象是一個(gè)突出問題。在多農(nóng)藥殘留同時(shí)檢測時(shí)，由于農(nóng)藥種類繁多且部分農(nóng)藥結(jié)構(gòu)相似，色譜柱難以完全分離所有目標(biāo)物，尤其當(dāng)樣品中含有多種目標(biāo)農(nóng)藥時(shí)，色譜峰重疊現(xiàn)象無法避免。即使使用高效毛細(xì)管柱，仍有一部分農(nóng)藥可能存在部分或完全共洗脫現(xiàn)象，如有機(jī)磷類農(nóng)藥中的甲胺磷與水胺硫磷、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥中的氯氰菊酯與高效氯氰菊酯等難以完全分離，導(dǎo)致定性和定量結(jié)果不準(zhǔn)確[4]。 ② 儀器靈敏度波動(dòng)和系統(tǒng)穩(wěn)定性不足造成檢測結(jié)果出現(xiàn)偏差。質(zhì)譜儀的離子源污染是導(dǎo)致儀器靈敏度波動(dòng)的主要原因，尤其在連續(xù)進(jìn)復(fù)雜基質(zhì)樣品后，離子源污染會(huì)導(dǎo)致信號強(qiáng)度逐漸下降，檢測靈敏度降低。而在高效液相色譜分析中，高鹽分樣品易導(dǎo)致色譜柱柱壓升高，流動(dòng)相組成波動(dòng)引起保留時(shí)間漂移，儀器溫度變化造成基線不穩(wěn)定等問題。

2.4 環(huán)境與保存條件的干擾因素

環(huán)境與保存條件是農(nóng)藥殘留檢測過程中容易被忽視但影響顯著的干擾因素，主要表現(xiàn)在2 個(gè)方面。① 樣品儲(chǔ)存條件不當(dāng)容易引起農(nóng)藥降解。大多數(shù)農(nóng)藥在儲(chǔ)存過程中易受溫度、光照和生物代謝的影響而發(fā)生分解。不同類別農(nóng)藥的穩(wěn)定性差異明顯，特別是有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類農(nóng)藥，在室溫條件下幾天內(nèi)即可發(fā)生明顯降解；二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥，如代森錳鋅等即使在冷藏條件下也難以保持穩(wěn)定；擬除蟲菊酯類農(nóng)藥對光照尤為敏感，暴露在自然光下會(huì)迅速光解。 ② 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的交叉污染問題不容忽視。由于農(nóng)藥殘留檢測通常在極低濃度水平 （μg?kg^-1 或 ng?kg^-1 級別）下進(jìn)行，任何微量污染都可能導(dǎo)致假陽性結(jié)果 [5]。污染來源多種多樣，包括采樣器具污染、樣品間交叉污染、實(shí)驗(yàn)室空氣中的農(nóng)藥分子、樣品前處理設(shè)備和容器的殘留，甚至檢測儀器內(nèi)部的殘留物等。

3 農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測干擾因素的消除方法

3.1 農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)干擾的消除方法

① 改進(jìn)的多重凈化技術(shù)可有效去除基質(zhì)共萃取物。目前廣泛采用的 QuEChERS 方法結(jié)合 N- 丙基乙二胺、石墨化碳黑和 C₁₈ 等多種吸附劑的組合凈化技術(shù)，可針對不同農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)中的特定干擾物進(jìn)行選擇性去除。對于色素含量較高的樣品，如菠菜和胡蘿卜，添加適量石墨化碳黑可有效去除葉綠素和胡蘿卜素，降低色素干擾；對于高脂肪樣品，如堅(jiān)果和鱷梨，增加 C₁₈ 比例能顯著降低脂肪干擾；對于高含糖量水果，加入適量氧化鋯或氧化鋁材料可減少糖類干擾[6]。 ② 基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線和稀釋技術(shù)能有效解決基質(zhì)效應(yīng)對信號響應(yīng)的干擾。在分析過程中，使用相同或相似的基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)曲線，可降低基質(zhì)效應(yīng)對檢測結(jié)果的影響，從而提高定量準(zhǔn)確性。對于信號增強(qiáng)效應(yīng)顯著的樣品，可進(jìn)行適當(dāng)稀釋，將樣品稀釋至基質(zhì)效應(yīng)可接受范圍內(nèi)再進(jìn)行檢測。

3.2 樣品處理過程中干擾因素的消除方法

① 優(yōu)化多相提取溶劑系統(tǒng)能有效解決不同極性農(nóng)藥的提取問題。傳統(tǒng)單一溶劑提取已被改進(jìn)為優(yōu)化配比的混合溶劑系統(tǒng)，如加入 1%～2% 乙酸的乙腈 - 水體系（ 70：30? ）對多數(shù)農(nóng)藥具有良好的提取效果。在實(shí)際應(yīng)用中，通過調(diào)整提取溶劑的 pH 值，可同時(shí)增強(qiáng)酸性和堿性農(nóng)藥的提取效率；添加適量鹽類，如氯化鈉和硫酸鎂形成鹽析效應(yīng)，不僅能促進(jìn)水相和有機(jī)相分離，還能提高疏水性農(nóng)藥的回收率。 ② 多維凈化策略顯著提升凈化的選擇性和效率。針對不同樣品基質(zhì)的特點(diǎn)，開發(fā)“逐級凈化”策略，即先使用通用性吸附劑，如 N- 丙基乙二胺去除大部分極性干擾物，再根據(jù)目標(biāo)農(nóng)藥的特性和樣品基質(zhì)選擇特異性凈化材料。例如，對含有植物色素的樣品，采用低溫凈化技術(shù)（ -20^°C 條件下乙腈萃?。┠苓x擇性沉淀色素而不影響農(nóng)藥溶解度；而對高脂肪樣品，冷凍離心分離技術(shù)可有效去除脂肪而保留農(nóng)藥。

3.3 儀器分析中干擾因素的消除方法

① 多維色譜分離技術(shù)能有效解決共洗脫問題。傳統(tǒng)單維色譜分離能力有限，而多維色譜技術(shù)能顯著提高復(fù)雜樣品的峰容量。目前廣泛應(yīng)用的二維氣相色譜系統(tǒng)，通過串聯(lián)兩根不同選擇性的色譜柱（如非極性 × 中等極性），實(shí)現(xiàn)了正交分離，可將一維色譜中共洗脫的組分在二維空間中分離開來。 ② 系統(tǒng)性的儀器維護(hù)與質(zhì)量控制方案能顯著提高儀器的穩(wěn)定性。針對質(zhì)譜儀離子源污染問題，采用自清洗離子源技術(shù)和智能化離子源清洗系統(tǒng)，定期進(jìn)行離子源清洗；引入實(shí)時(shí)靈敏度監(jiān)測系統(tǒng)，通過內(nèi)標(biāo)峰面積變化趨勢判斷儀器狀態(tài)；使用系統(tǒng)適用性測試樣品定期檢測系統(tǒng)性能，建立質(zhì)控圖監(jiān)控長期穩(wěn)定性。

3.4 環(huán)境與保存條件干擾的消除方法

① 科學(xué)的樣品保存體系是防止農(nóng)藥降解的關(guān)鍵。建立“全程冷鏈”保存體系，從樣品采集、運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室存儲(chǔ)的全過程中保持低溫環(huán)境，對于大多數(shù)農(nóng)藥樣品， 4^°C 冷藏是基本要求，而對熱敏感或易揮發(fā)農(nóng)藥樣品則需 -20^°C 冷凍保存。針對不同類型農(nóng)藥的穩(wěn)定性特點(diǎn)，可添加特定的保護(hù)劑：對有機(jī)磷類農(nóng)藥，添加乙二胺四乙酸可螯合金屬離子，防止催化降解；對堿性敏感農(nóng)藥，添加醋酸等緩沖劑維持pH 值穩(wěn)定。② 嚴(yán)格的交叉污染防控措施是保證結(jié)果可靠性的基礎(chǔ)。建立樣品前處理的專用區(qū)域，與儀器分析區(qū)嚴(yán)格分離；實(shí)施定向氣流設(shè)計(jì)，防止氣溶膠污染；制定器皿清洗標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程，包括多級洗滌和驗(yàn)證步驟；采用一次性消耗品或?qū)Ｓ闷骶?，減少交叉污染；引入空白樣品監(jiān)控體系，通過方法空白、溶劑空白和田間空白的系統(tǒng)檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在污染。

4 結(jié)語

綜上所述，農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測過程中存在多種復(fù)雜的干擾因素，包括農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)干擾、樣品處理過程中的干擾、儀器分析中的干擾以及環(huán)境與保存條件的干擾。通過采用多重凈化技術(shù)、基質(zhì)匹配法、優(yōu)化的多相提取溶劑系統(tǒng)、多維凈化策略、多維色譜分離技術(shù)等防控措施，可有效消除或減輕這些干擾因素的影響。隨著檢測技術(shù)不斷發(fā)展，未來農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測必將向著更加準(zhǔn)確、高效、便捷的方向發(fā)展，為保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和消費(fèi)者健康提供更加可靠的技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)

[1] 丁貝貝， 霍燕芳， 潘紅蕊. 食用農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào)，2025，16（4）：53-61.

[2] 李善光. 果蔬農(nóng)藥殘留常用檢測方法現(xiàn)狀與展望[J]. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè) ，2025（2）：39-42.

[3] 張麗娟. 熱帶農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測及防控策略研究 [J]. 當(dāng)代農(nóng)機(jī) ，2025（1）：34-35.

[4] 薛芳， 張照紅， 殷慧齡. 膠體金免疫層析法在農(nóng)殘快速檢測中的研究與探討 [J]. 新疆農(nóng)業(yè)科技 ，2024（6）：39-41.

[5] 陸娟. 農(nóng)殘速測技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中的應(yīng)用 [J]. 農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究 ，2024，14（11）：56-58.

[6] 周奎 ， 黃皓 ， 付玉鳳 .QuEChERS- 色質(zhì)聯(lián)用技術(shù)原理及在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) ，2024，44（28）：114-115.