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糧食有機磷農藥殘留成因

發布時間:2019-10-18   |  所屬分類:農業經濟:論文發表  |  瀏覽:  |  加入收藏

  在糧油檢測中,農藥殘留威脅人體健康,農藥殘留成因以及相關分析成為人們關注的焦點。本文對糧食中有機磷農藥殘留原因進行分析,總結了糧食中有機磷農藥殘留的檢測技術。希望為今后糧食中有機磷農藥殘留檢測的研究提供幫助。

糧食有機磷農藥殘留成因

  關鍵詞:糧食;有機磷;農藥殘留;光譜分析;色譜分析;酶抑制法

  我國是糧食產業大國,也是農藥生產大國和農藥使用大國,糧食產量與農藥使用存在一定聯系;這也造成農民對農藥的正確使用存在盲區,誤認為增加農藥用量可以提高產量。常用農藥中70%為殺蟲劑;而殺蟲劑中70%為有機磷殺蟲劑;有機磷殺蟲劑中70%為高毒、劇毒、高殘留農藥[1]。因此對糧食中有機磷殘留原因進行分析并尋找高效快速的檢測方法對推動糧食檢測行業的穩步發展有重要意義。

  1糧食中有機磷農藥研究進展

  1.1農藥殘留定義

  農藥殘留(Pesticideresidues)是使用農藥后在一段時期內沒有被分解而殘留于生物體、收獲物、土農藥殘留壤、水體與大氣中的微量農藥原體、有毒代謝物、降解物和雜質的總稱[2]。

  1.2有機磷農藥的毒性

  有機磷農藥可經消化道、呼吸道及皮膚和黏膜被人體吸收,其對人體的危害主要通過抑制膽堿酯酶活力,造成乙酰膽堿大量堆積,引起神經功能紊亂,肌體受損[3]。農藥殘留中毒后會出現頭昏、頭痛,嚴重者出現昏迷、抽搐,因為中樞神經麻痹而危及生命。有一些患者在中毒后的8~14天,會出現感覺障礙,繼而發生下肢無力,直至下肢弛緩性癱瘓。

  1.3有機磷農藥殘留成因

  糧食中有機磷農藥殘留的原因可分為4類,①通過直接噴灑施用于糧食作物[4],缺乏正確農藥基本知識的農戶,認為除害防治效果不佳時就要加大藥量,結果使害蟲產生抗藥性,抗藥性得到增強的害蟲繼續危害糧食時,就施用更大的藥量,如此惡性循環導致糧食中農藥殘留大大增加[5]。②由于土壤被污染而導致糧食中農藥殘留超標[6],這是由于散落在土壤中的農藥難降解或其代謝產物毒性更強,更易被吸附。③易溶于水的水體性殘留農藥通過水體交換污染地表水和地下水[7],進而污染田間糧食。④大氣中農藥污染。張慧春[8]等對農藥通過空氣運輸的特征進行研究,發現農藥霧滴接近0.45mm時,空氣中飄移的比例可達到30%。

  2糧食中有機磷檢測技術

  2.1色譜分析法

  2.1.1氣相色譜(GC)和氣相色譜-串聯質譜儀(GC-MS/MS)分析法糧食中有機磷的檢測多采用傳統氣相色譜(GC)分析,為了提高選擇性,一般選擇配有火焰光度檢測器(FPD)或氮磷檢測器(NPD)的氣相色譜儀,但是此方法對于復雜基質的樣品難以實現較好的分離,在此基礎上的氣相色譜-串聯質譜儀(GC-MS/MS)具有更高的辨識度,可以將分子量和化學結構極其相似的農藥鑒定出來,區分開某些農藥的同素異形體,減低儀器噪音,基質背景被最大化消除[9]。2.1.2高效液相色譜(HPLC)和液相色譜-串聯質譜(HPLC-MS/MS)分析法高效液相色譜法(HPLC)是在液相層析的基礎上,引入氣相色譜理論,并加以改進和發展起來的[10],對于大分子量、高沸點、熱穩定性差的農藥具有更優秀的檢測能力。在糧食檢測中通常采用C18非極性填充柱進行檢測,一般采用甲醇-水作為流動相。根據待測物性質的不同,選擇不同檢測器。液相色譜-串聯質譜(HPLC-MS/MS)分析法是一種集高效分離和多組分定性、定量于一體的分析方法,對于強極性、不揮發性農藥的分離與鑒定有獨特優勢。目前質譜儀分為四級質譜、離子阱質譜、飛行時間質譜與傅立葉變換質譜等,在糧食農藥殘留方面常用的是三重四級桿質譜儀。2.1.3毛細管電泳色譜法毛細管電泳法的原理是毛細管柱內不同帶電粒子(離子、分子或衍生物)在高壓作用下,以不同的速度在背景緩沖溶液中定向遷移,從而達到分離的目的,其具有快速、分離效率高、樣品用量少等優勢,特別適合于分析難以用傳統的HPLC分離的樣品[11]。

  2.2光譜分析法

  光譜檢測技術可以降低環境污染,提高糧食中農藥殘留檢測的整體質量。糧食中有機磷檢測通常用到以下兩種分析手段:①熒光光譜法。有機磷農藥會抑制乙酰膽堿酯酶的生成,乙酰膽堿酯酶催化產生β萘酚,隨著有機磷濃度的增大,β萘酚含量減少[12],熒光強度降低,基于此原理達到有機磷的定量檢測。②紫外-可見光譜法。大部分有機磷農藥本身無色,通過化學反應生成有色物質或直接引入顯色基團,在特定波長處測吸光度,從而達到有機磷的定量檢測。

  2.3酶抑制法

  酶抑制法是一種簡便快速的檢測法,該法基于有機磷農藥對膽堿酯酶正常功能有抑制作用的原理,抑制率大小與農藥濃度呈正相關。正常情況下,膽堿酯酶催化神經傳導代謝產物乙酰膽堿的水解,其水解產物與顯色劑反應產生黃色物質,用農藥殘留快速檢測儀器測定吸光度隨時間的變化值,計算出抑制率,通過抑制率大小可大致判斷出農藥含量區間。由于酶是影響該法靈敏度和可靠性的關鍵因子,因此需嚴格控制反應時間、溫度、酸堿度,否則容易出現假陰性或假陽性結果。

  3結語

  為了保障糧食安全,提升有機磷農藥殘留檢測結果的有效性,應當以農藥檢測方案的構建為重點,將色譜分析、光譜分析和快速檢測技術相結合,為糧食中有機磷農藥殘留檢測質量的提升提供技術支持。因此,糧食檢驗人員應根據不同糧食特點,綜合運用檢測技術。

  作者:梅寒 張愛英 張婭娣 韓煜輝 單位:安徽省糧油產品質量監督檢測站


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