关于便携式农药检测仪的研究

李雪（沈阳师范大学，辽宁 沈阳 110034）

1 研究背景

在对农产品安全日益关注的今天，农委协会对食品的质量提出了较高的要求，同时也对质监部门及普通家庭在相关检测方面有了新的挑战，特别是在经济、灵敏度、简便性以及能否快速检测这几个方面。

2 实验

2.1 农药使用的探究

2.1.1 具有关调查表明，我国用全世界百分之七的土地养活了全世界多达百分之二十二的人，除了相关农业技术，农药在此也发挥了巨大的作用。此外，由于农药保证了农作物的产量，于是养殖业和畜牧业也有了保证，这也导致了我国的农药使用量位居世界第二，农副产品总量占全世界的百分之四十。由于农药的正面作用无法被替代，所以农药的负影响也不可避免，据相关资料表明，美国的环保局对常见的100种农药进行了致癌性定性定量检测，结果发现其中87种农药具有致癌性，其中对婴儿、孕妇以及高龄老人的致癌率为100%.

2.1.2 传统农药的检测方法：（1）化学分析法，主要包括：湛蓝实验、氰化铁氧化实验和笨二酚实验等，这种方法的主要优点室操作简单且易于观察，缺点是灵敏度低、易受干扰并且反应需要加热；（2）酶分析法，主要包括：pH法、标准比色法、荧光标记法、电位分析法等，它们的工作原理是，农药的残留物对植物酶的活性的抑制，然后通过检测酶的水解产物的pH值、透光率A、荧光强度、以及电极电势，进而计算出酶的抑制率，根据酶的抑制率再计算出农药残留的有机磷的含量。

2.2 传感器检测法

2.2.1 传感器总工作原理：由于抗原和抗体会发生特异性免疫识别行为，将抗体修饰到传感器表面，当与待测液接触时就会发生特异性免疫识别，导致传感器的电极的电势发生改变，由内部编程计算出待测液中农药残留量。

2.2.2 生化原理：当农药的微粒接触到附着在电极表面的抗体时，用六氰化铁离子作为还原探针，以此通过电循环分析法、差势分析法和交流阻抗法将收集到的信息传输给传感器中央处理器。

2.3 残留量检测

2.3.1 主要仪器：自制检测仪一部、LK-03-2性水浴锅、50mL移液器。

2.3.2 试剂：农药多菌灵、敌敌畏、敌百虫、四氢呋喃、辛硫磷、标准亚硝酸盐

2.3.3 亚硝酸盐的检测：本文参考了国家质检局的《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》办法中的要求，进行了如下的测定，

2.3.3.1 向一只干净的比色杯中先加入1.5mL的蒸馏水，这个作为对照组；

2.3.3.2 另取一只干净的比色杯加入0.5mL样品，再加入1mL蒸馏水，作为样品组；

2.3.3.3 向两个比色杯中分别加入0.5mL的亚硝酸（aq），静置5min，放入仪器中检测。与真实值相比，自制仪器的检测结果略大于真实值，约为1.1倍，随着所提供的待测液的浓度逐渐增大，检测值与真实值的差逐渐减少，通过MATLAB的拟合方程得到Y=1.03211X+2.786，对应的R为0.9996，说明结果具有可信性。

2.3.4 常见的农药残留检测：将所购置的多菌灵、敌敌畏、四氢呋喃，这三种农药配置成不同浓度的待测试液，用自制的仪器进行检测，结果显示0.001毫克每升的多菌灵仪器没有检测到，当浓度达到0.005毫克每升时，检测率为1.2%，0.01毫克每升的检测率为3.0%，0.1毫克每升的检测率为30%，1.5毫克每升的检测率为97.0%，2.0毫克每升的检测率为100%，可见检测仪对多菌灵的检测限还是较低的，具备科学意义；接下来对等对应浓度的敌敌畏进行了检测，结果显示：0.001毫克每升的检测率为0，即没有检测到，0.005毫克每升的检测率为2.3%，0.01毫克每升的检测率为7.2%，0.05毫克每升的检测率为36%，0.1毫克每升的检测率为60%，0.5毫克每升的检测率为100%，可见检测仪对敌敌畏的检测效果比多菌灵更有效；接下来是四氢呋喃的检测，同样在0.001毫克每升的浓度下检测仪没检测到，0.005毫克每升的检测率为2.5%，0.01毫克每升的检测率为7.1%，0.05毫克每升的检测率为24%，0.025毫克每升的检测率为77%，0.3毫克每升的检测率为98%，0.5毫克每升的检测率为100%，可见在浓度较低时检测效果较前两种农药而言更理想一些，但是完全检出限却不理想。

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