果蔬中有机磷农药检测技术应用研究

2020-12-17 17:47安小兰
中国果菜 2020年6期
关键词:有机磷色谱法液相

安小兰

(甘肃省陇南市成县农业农村局农产品质量安全监督管理站,甘肃陇南 742500)

有机磷农药是指含磷元素的有机化合物农药,主要用于防治植物病虫草害;多为油状液体,有大蒜味,挥发性强,微溶于水,遇碱易分解。有机磷农药具有药效高、易降解的特点,因此在我国是使用最频繁、应用范围最广泛的农药之一。市场上销售的有机磷农药主要有乳化剂、可湿性粉剂、颗粒剂和粉剂四大剂型,近年来混合剂和复配剂也逐渐增多。我国已生产和使用的有机磷农药达10 余种,常见的有敌百虫、敌敌畏、乐果等。农药为现代果蔬产业带来了巨大的经济效益,但其在农业生产中的广泛使用,导致农作物中存在不同程度的残留,威胁了人体健康。有机磷农药食用后具有高残留、毒性强、在人体内蓄积等特点,据不完全统计,2019 年,我国有机磷农药销售量高达5.33 万t,由此带来的因农药超标导致误食伤亡事件高达数万起[1]。因此,研究有机磷农药检测技术,对于当前果蔬产业来说,具有至关重要的意义。

1 果蔬有机磷农药残留的原因

1.1 对有机磷农药认识不足

由于多数种植户对农药的认知水平较低,在选购农药时,容易看重功效而忽视健康和安全问题,多采用见效快、浓度高的农药,这是导致果蔬农药残留较多的主要原因。

市场上含有有机磷的农药品种较多,各种农药的作用存在较大差异。农药的成分、配比不同,对不同果蔬的病虫草害的防治效果也有所不同,而广大的种植户对这些并不了解,因此在选择农药时存在一定的盲目性和随机性,导致果蔬产品有机磷农药残留高。

1.2 农药使用不当

由于不少种植户急于见到农药的施用效果,从而导致农药的施用次数、施用浓度和喷洒范围严重超标,这些违规操作增加了果蔬产品农药残留量。同时,基于农药的使用,果蔬病虫草害得到了有效控制,因此,种植户加大了农药的使用,最终引发果蔬产品有机磷农药的残留量居高不下。如敌敌畏、毒死蜱、辛硫磷、三唑磷、乙酰甲胺磷等有机磷农药,毒性大,使用不当不仅会造成果蔬安全问题,同时还会对作业者造成一定损害。由此可见,错误的用药习惯、随意的配比方式、不合理的喷洒方法是农药残留的主要原因,而存在残留农药的农产品存在巨大的潜在威胁,流入市场之后,可能造成较大的经济损失和安全事故。

1.3 忽视农药间隔期盲目上市

有机磷农药在喷洒完成后需要一定时间的安全间隔期,其中辛硫磷为14~21 d,敌敌畏为3~5 d,氯氟氰菊酯为1~3 d。在安全间隔期之后采摘、上市销售,能降低果蔬的农药残留。但不少果蔬种植户对农药间隔期缺乏相应的认识,在喷洒完农药后,直接进行果蔬的采收,果蔬快速流入市场销售,间隔期短,果蔬中的农药残留高,当残留的农药在人体中无法被分解,累积到一定数量时,就会对人体造成严重危害。

1.4 其他问题

以上相关环节,都可能造成果蔬的农药残留超标,而其他环节,如果蔬储藏、运输、包装等环节,都可能诱发污染,而这些潜在的污染原因,可能是造成果蔬有机磷农药残留的原因。

2 有机磷农药的快速检测方法

有机磷农药大部分不溶于水,溶于有机溶剂,在中性和酸性条件下稳定,不易水解,在碱性条件下易水解。有机磷农药主要抑制生物体内的胆碱酯酶活性,导致乙酰胆碱代谢紊乱,引发运动失调、昏迷、瘫痪甚至死亡。有机磷农药的检测方法主要有酶抑制法、气相色谱检测法、高效液相色谱法、液相色谱-质谱联用法、超临界流体色谱法等。

2.1 酶抑制法

酶抑制法是利用酶的功能基团受到某种物质的影响,导致酶活力降低或丧失作用的现象,作为检测的主要依据。酶抑制法较成熟,操作相对简单,检测成本相对较低,检测速度较快,不需要对实验目标进行相关的分离操作,减少了预处理时间,已被各地的检测部门大规模应用[2]。该检测方法的缺点在于只能检测对动物体内乙酰胆碱酶(AChE)具有抑制作用的有机磷类农药,对于其他农药不具备检测能力;酶抑制法易受到一些植物汁液的影响,降低酶的作用效率,减少相关物质的产生,可能诱发假阳性[4];灵敏度较低;对科研人员检测水平要求较高;不能进行相应的回收和反复测试,重复率及回收率较低[5]。因此,使用范围受到一定的限制。

2.2 试纸检测法

试纸检测法以检测试纸的形式开展检测,提高了检测的方便性,其检测能力和检测效果有所提升[3]。另外,试纸检测不需要在实验室进行相关的操作,操作简单,分离速度快,分离能力强,检测效率和性价比相对较高[6]。但是由于是一次性产品,且检测的种类较为单一,主要用于蔬菜水果的现场有机磷残留检测;在检测过程中,受到人为因素影响较大[7]。

2.3 气相色谱检测法

气相色谱法是指用气体作为流动相,利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异实现混合物的分离。该检测方式具有分离效率高、选择性好、分析速度快,检测效率高和检测时间短等诸多优势,受到行业内一致推崇[8]。但气相色谱法在操作过程中,需要进行复杂而准确的操作,进而增加了使用难度。同时,在对检测内容进行定性分析时,必须用已知物或已知数据与相应的色谱峰进行对比,或与其他方法(如质谱、光谱)联用,才能获得直接客观的结果。在定量分析时,常需要用已知物纯样品对检测后输出的信号进行校正,因此,容易造成检测内容不精确。

2.4 高效液相色谱法

高效液相色谱法是用高压输液泵将不同极性的溶剂或混合溶剂等流动液体,装入有固定相的色谱柱,注入待测样品,由流动相带入柱内,在柱内各成分被分离后,依次进入检测器进行检测,从而实现对试样的分析。该检测方法极为精准,检测范围较广,可以针对任何果蔬进行有机磷农药残留检测[9];同时,弥补了气相色谱法的局限性;具有检测速度快、检测效率高、应用范围广、柱子可反复使用、使用样品少等诸多优势。例如,针对高沸点、易破碎的物质,可以进行快速的检测和检验。受检测方法相关材料和仪器的影响,高效液相色谱法检测费用相对较高,果蔬中的农药残留,大多数为多种农药的混合物,因此,在检测过程中,可能需要投入大量的检测费用,进而造成检测的性价比不高[11]。另外液相色谱仪价格及日常维护费用高,分析时间一般比气相色谱法长。

2.5 液相色谱-质谱联用法

该检测方法灵敏度相对较好,对于果蔬中有机磷农药残留具有较好的检测效果。在日常的检测过程中,其精准度和检测效率一直是行业内较为推崇的方式,尤其是精准度,几乎是行业内检测效果最佳的方式[12]。

准确率高意味着昂贵的检测成本,并且受操作技术影响,对于检测的人员需要极高的技能要求,因此,该检测方法具有一定的局限性,同时对于生物大分子进行检测效果不佳,应用范围受到一定的限制[13]。

2.6 超临界流体色谱法

超临界流体色谱法是以超临界流体作为流动相的一种色谱方法[14]。由于超临界流体色谱法只针对具有热效应且自身不够稳定的物质进行分析检测操作。另外该检测方法可以在检测过程中,将物质提取、净化、检测等同步完成,进而提高检测效率。

该技术属于近年来常用的检测方式,因此,其中的技术要点以及相关设备,依然处于改进过程中,应用范围和使用价值还无法进行有效的评估。因此,其实用性有待于更一步开发。

3 小结

酶抑制法,检测方便,但检测范围存在一定的局限性;试纸法,检测便捷,但是对应的检测内容少,且需要消耗大量的样品和试纸。气相色谱仪检测法,检测性能优越,但是需要借助试验室,操作困难;高效液相色谱法检测费用高,限制了该技术的应用和发展;液相色谱-质谱联用法与高效液相色谱法相同,检测准确,但面临着使用成本高的问题。总之,虽然各类检测技术均有利弊,但是有针对性地选择检测方法可以保证果蔬产品的最终品质,降低消费者的担忧和顾虑。由此可见,快速检测技术的应用具有重要的意义,是现代农业发展的重要体现。同时,科学使用农药,降低农药残留,精准的检测技术,都是现代农业发展的重要环节,让广大果蔬种植户提高果蔬的种植质量,减少农药的使用,提高绿色农业的发展理念,逐步应用和替代传统的种植模式。通过现代科学技术的帮助和改进,是发展现代绿色生态农业种植,提高种植户的收入,降低果蔬种植成本,打造现代化农业产业的绿色发展模式[15]。

综上,本文通过对果蔬产品有机磷农药残留成因的分析和了解,对比了主流检测方法的优势、劣势,进而梳理了其对现代农业体系发展的重要性,用于开展相关科研工作的深入研究和持续性探索,为广大果蔬种植户提供力所能及的帮助。

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