食品农药残留检测现状与分析

2023-03-24 09:31马莹莹黄子群刘仁勇李培培
农药科学与管理 2023年10期
关键词:光谱法农药农业

张 鹏,马莹莹,陈 新,黄子群,刘仁勇,吴 菊,李培培

(皖西学院材料与化工学院,安徽 六安 237012)

1 引言

为提高农产品产量,保证其结果率,农药在农产品的应用非常广泛,但也随之带来了许多食品安全问题以及环境污染问题。在日常生活中,对经常食用的果蔬中的农药残留,消费者很难分辨是否为绿色食品,因此研究和建立一套科学的从源头到市场全链条生产和监管措施,对减少食品及环境中的农药残留至关重要。

2 农药残留的影响

2.1 农药的基本类型 农药是指用于防治病虫鼠害、杂草等农业有害生物的化学或生物制剂。农药通常按照用途、化学结构和作用方式等方面进行分类。以下是一些常见的农药种类和可能的使用浓度:

2.1.1 杀虫剂 用于杀灭无脊椎动物,如甲醛、氯丹、敌敌畏等,一般浓度在几十ppm或mg/L左右。

2.1.2 杀菌剂 用于防治真菌、细菌和病毒等,如硫酸铜、扑敌胺、苯醚甲环唑等,浓度在几百ppm或mg/L左右。

2.1.3 除草剂 用于控制杂草,如草铵膦、草甘膦、草乐队等,可浓度在ppb或μg/L到ppm或mg/L的范围内。

2.1.4 杀鼠剂 用于控制老鼠和其他啮齿动物,如磷化氢、戊磷、溴敌隆等,浓度从几十ppm或mg/L到几百ppm或mg/L不等。

这些浓度取决于农作物的类型和用途,以及农药施用的时间和方式等因素。在实践中,农药使用的量通常依据农业农村部批准的农药使用标签和相关法规进行控制和管理。对于人类和环境带来的潜在影响,如农药残留水平和有毒性评估,也需要综合考虑农药种类和使用浓度等因素。

2.2 农药残留的影响

2.2.1 对人类健康的影响 农药残留会通过食物链进入人体,进而对人体健康造成潜在危害。长期食用农药残留超标的食品,可能会引起慢性中毒、过敏性疾病、癌症、生殖障碍等多种直接或间接的健康问题。例如,杀虫剂多菌灵残留超标可能导致生殖毒性和呼吸道敏感等,并增加宫颈癌和乳腺癌的风险。此外,儿童、孕妇等特殊人群相对更加敏感,被农药残留影响的风险更大[1]。

2.2.2 对环境的影响 农药残留对环境也会产生负面的影响。农药残留在土壤、河流、空气等环境中的存在,会导致土壤及水源受到污染,破坏生态平衡,对生物多样性构成威胁。例如,霉菌毒素残留会对微生物造成毒害,降低土壤的肥力,氟虫腈的残留也会破坏土壤微生物及动植物群体,长期存在可能导致食物链的中毒。

针对农药残留的影响,需要加强对农药的监管和管理,严格管控农药的使用安全标准,减少水土污染,避免过量的农药使用和粗放的农耕模式,减少对生态环境的破坏[2]。

2.2.3 生产成本 使用农药会增加农民的生产成本。在现今高科技的农业生产过程中,农民为了保障农作物的收成,对农作物使用的农药是无可避免的。但面对工业生产的大规模化及快速发展,这种生产方式在人工成本及其他方面的成本将会越来越高。

2.2.4 消费者信任 农药残留超标的食品,会对商家造成巨大损失,失去消费者的信任。对消费者而言,他们需要的是安全可靠的产品,如果存在质量问题,那么对商家的声誉影响将是致命的。对于商家而言,可通过保障消费者食品安全化和品牌管理完整环节,得到好的口碑,赢得好的口碑。

综上所述,农药残留对于日常生活的影响十分深远和广泛,从食品安全,环境影响到市场经济影响。相关部门和企事业单位需要密切关注这一议题,积极采取有效的措施来确保食品安全和环境健康。

3 农药残留防治措施

3.1 合理使用农药 在农民使用农药前,统一进行培训,培训后给与奖励,如日常用品,以提高其参与的积极性,并讲明其带来的实打实的好处,合理使用农药不仅可以提高产率,减少农药残留的量,并且可以节约成本。

3.2 应用绿色农药 利用天然或人工培养的生物(如细菌、真菌、病毒、寄生虫等)来控制农作物病虫害。相较于传统的化学农药,绿色农药[3]有以下优势:

3.2.1 安全环保 绿色农药具有较低的毒性,对环境和生态系统较为友好,对有机体的影响也相对较小,符合环保要求。

3.2.2 高效节约 绿色农药的使用具有针对性,可以更直接、更有效地抑制和杀灭病虫害,减少化学农药使用量,更好地节约资源。

3.2.3 经济社会效益 传统的化学农药容易产生农残,当农产品含残留的化学农药超过国家标准时,不仅会危及人体健康,还会导致农业生产和产品贸易的不良后果。通过使用绿色农药,可以有效避免这种负面影响,保障农产品的质量和安全,提升农业产业的经济社会效益。

3.2.4 支持可持续农业发展 绿色农药的使用符合可持续农业的理念和标准,能够促进农业生态系统的平衡和外部环境的稳定,也是未来推进绿色农业发展的必要手段之一。

绿色农药在现代农业生产和生态保护中发挥着愈来愈重要的作用。未来,绿色农药的持续研发和应用将会成为推动中国农业可持续发展和提升农产品质量和安全的重要途径。

3.3 推广生态农业 生态农业通过生物防治、物理防治、绿色保障和综合防治等多种方法,减少对化学农药的依赖,避免农药对环境的污染和对人体造成危害,同时提高农作物的产量和质量[4]。

以下是一些生态农业的实例:

3.3.1 有机农业 有机农业是一种生态农业的分支,其特点是在农作物种植和畜牧养殖中不使用化学农药或化肥,通过利用有机物料、种植轮作、种植表层作物等方法来提升土壤健康和植物生长水平。实例包括在美国的Organic Valley,拥有多个农场,产出范围从蔬菜到面粉。

3.3.2 水稻-鱼-禽共生模式 这一农业模式将鱼和禽类放入水稻田里与水稻共生,其有益互动可改变水稻田的生态系统、提高水稻产量、同时得到鱼和禽类的产物。实例包括中国的南方新农村建设。

3.3.3 果树自然生态修剪 这种农业方法旨在通过运用自然力量来修剪和管理果树,允许树枝自然死亡,尽量避免修剪。中国的云南黑枸杞产业便使用这种方法进行果园管理。

3.3.4 轮作系统轮作 和间作是农业系统中常用的技术,目的在于通过交替种植不同的农作物来保持土壤的健康,减少虫害压力并提高产量。实例包括美国的Pennsylvania Association for Sustainable Agriculture(PASA),该组织致力于提高农民和工人们的环境和健康知识,自2001年起使用轮作系统。

这些生态农业实例都致力于将人与自然环境融为一体,通过保护生物多样性、提高土壤质量和植物生长水平、以及有机育种或者清洁能源等方式来提高农业生产的可持续性。生态农业的普及,可以合理充分利用环境,并且低廉、高效、绿色、环保。

3.4 研发并普及抗病虫害农作物 研发优良农作物品种,从而达到可以少用甚至不用农药的效果,可以提高农作物产量,人民幸福感,带来长久的裨益。

3.5 推广现代化农业技术 推广现代化农业技术[5],利用新技术、新产品和新设备实现农业生产的精准化管理,如精准养殖、精准施肥、精准灌溉等,减少因匆忙操作而造成的农药残留问题。目前有许多新型农业产品机器,无人机喷洒农药,大型机器施药,种植,可以大大减少农药的使用,从而诞生出绿色产品。

3.6 提高消费者安全意识 提高消费者对食品安全和环境保护的认识,增强消费者对有机食品、绿色食品和生态食品的认可和信任,带动农业可持续发展和绿色食品市场的发展。消费者的信任能带来良好的经济效益。因此需要商家对产品严格把关。

作为反例,三鹿奶粉事件严重影响了中国奶粉行业的声誉。事件被全球媒体广泛报道,出口到华人社区和亚洲市场的奶制品受到严格的监管。此外,事件导致消费者和市场对国内食品生产安全的关注,促使中国政府加强监管和控制措施。在监管加强以后,中国奶制品行业依然需要经过长期的整合和重建,来恢复消费者和市场对该行业的信任。

3.7 监管和管理 加强对农药的监管、管理和宣传工作,建立一套完整的农药标准化、养殖管理制度,对符合标准的农药和养殖方式进行评估和认证。同时,加强对农药残留物的检测和监测,并对存在问题的农药进行处罚和曝光,形成有效的监管和惩罚机制。可以有效降低农药超标的现象。

4 常见农药残留检测方法

4.1 色谱法 色谱法是目前最常用的农药残留检测方法。该方法是在气相色谱仪[6]或液相色谱仪中,将样品中的农药分离出来,然后使用检测器检测残留物。色谱法具有精确度高、灵敏度高、选择性强等优点。

4.2 液相色谱-质谱联用法 液相色谱-质谱联用法是依靠液相色谱仪和质谱仪对样品进行分析,不仅可以检测到农药的种类和残留量,还可以确定其分子结构。液相色谱-质谱联用法具有能够准确鉴定农药残留、灵敏度高、选择性强等优点,多用于检测茶叶、烟草、农产品中农药残留。

4.3 光谱法 光谱法是利用物质对光的吸收、发射等特性分析样品中的农药残留。光谱法包括紫外可见光谱法、荧光光谱法和原子吸收光谱法等。光谱法具有快速、灵敏度高、成本低等优点。

使用光谱法检测农药残留的优势在于对样品处理的要求较低,可自动化化程度较高且具有较高的准确性和灵敏度。不过,应该注意到在使用光谱法检测农药残留时,必须要根据实际情况选择适宜的波长区间,调整好仪器的参数,并根据精度和灵敏度的要求来选择样品处理和提取技术。除此之外,光谱法检测仪器的价格通常较高,同时操作需要较高的专业知识和技术要求。

4.4 生物传感技术 生物传感技术是一种快速而且灵敏的检测方法,可以利用高专一性的生物材料检测样品中的农药残留[7]。生物传感技术适用于快速检测、实时监测等农药残留检测需求,但需要特殊的培养条件和操作技能。

总体而言,以上方法各有优缺点,在实际应用中需要灵活地选择合适的方法。需要指出的是,检测方法的选择应该考虑到检测结构的特性,例如样品类型、目标农药的种类和性质、检测的灵敏度和选择性以及需求的实时性等要素。

5 解决农药残留的意义

5.1 保障食品安全 解决农药残留问题,可以有效保护食品安全,降低人们吃入农药残留物质所带来的风险。这将直接有利于食品安全管理,减少人们长期暴露于农药危害下的风险,提高人们的日常生活水平,极大提高人民的幸福感。

5.2 促进健康社会 保障食品安全和健康,将会显著地促进全社会的健康,降低就诊成本,减少疾病的发生率和人群的健康负担,使得人们的生活变得更为健康和舒适。

5.3 促进农业可持续发展 解决农药残留问题,可以改善农民的生产效率和收入,还可以使土地和环境得到更好的保护,为农业可持续发展打下基础。中国目前仍是农业大国,是世界上三大粮食生产国之一。我国的农业是国民经济的重要支柱,保障着我们14亿人民的食品安全。

5.4 保护生态环境 农药残留问题的解决还有一个重要的效益就是,保护自然环境。当少量农药残留物质累积过多,将破坏生态平衡,导致地球资源的浪费和对生态系统的巨大威胁,这会极大地影响人们的生活与发展。严重的可能会带来社会恐慌和动荡。

5.5 增强国际竞争力 世界各国对食品安全进行了相应的标准化和监管,为各国食品生产和贸易行业创造了良好的环境。解决农药残留问题将会提升我国食品安全的标准和质量,增强我国食品贸易竞争力,有利于我国农业的国际形象。

6 结束语

解决农药残留问题不仅可以促进社会和谐、推动农业可持续发展,促进绿色生态的实现,还可以保障食品安全、提高人民生活质量和社会经济发展水平。

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