农药残留的检测.ppt

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1、农药残留的残留的检测一一 农药残留的现况农药残留的现况 近十多年来，我国平均每年约lO万人发生农药中毒事故，1993年的统计表明，我国每年因农药造成的食物中毒率居化学性食物中毒之首。我国出口的食品、农副产品中曾出现因农药残留超标而导致进口方退货、索赔、自动扣留甚至销毁的现象，如1987年出口德国的蜂蜜，德方从中检出杀虫脒，要求巨额赔偿；广东、深圳等地供港蔬菜发生中毒事件，造成极坏影响等等。农药残留污染问题是关系人民生命安全、健康的切身问题，并影响到我国对外农业贸易的发展，因此它越来越受到社会的关注和科学工作者的高度重视。这里结合作者的研究结果，对我国加WTO(世界贸易组织)后农产品农药。1.1

2、.我国农产品农药残目污染的现状不容乐观我国农产品农药残目污染的现状不容乐观据农业部19921993年对全国主要农畜产品质量(化学农药残留)的调查、监测、分析，上海市近郊常年蔬菜中敌敌畏最大控出值达351mgkg，超过标准(0.2mgkg)舶166倍；拟腺虫菊酯农药最大检出值达835mgk，超过标准(1mgkg)的753倍。刘炳海对济南市郊蔬菜农药残留的调查表明，超标的样品为23.7，其中辛硫磷超标率为22O，氰戊菊酯超标率为14.5，乐果超标标率为5.3。甲胺磷在广州市郊蔬菜中的检出率在70以上，最高检出值达1088IO最高检出值10.8810-6。至于湖南省的情况，据作者1999年在某蔬菜生

3、产大县对上市的本地蔬菜的抽样检测。甲胺磷检出率为80，最高检出值为10.1010-6，而甲胺磷为禁用于蔬菜的农药品种。由此可见，蔬菜农药残留污染在某些地方是比较严重的。粮食方面，据1993年分析，江苏省11商品粮(创汇农业)基地的粮食农药污染超标占总的177。黄费元将湖南省分为4大区进行粮食取样分析，结果表明，稻米六六六含量已很低，最高14210-9，最低为04510-9;早稻米中甲胺磷检出率为66 6，最高量为00410-9，检出值均未超标。然而，近年甲磷已列为食用作物上的禁用品种，并且农药残留许标准是随研究深入而不断修订的。因此，我国我省粮食农药污染仍是必须十分重视的问题。21大气污染 农

4、药在大气中残留。并可进行长距离迁移扩散，进而飘移至农作物上。从世界屋脊青藏高原的南迦巴瓦峰(海拔4250m)的积雪中检测出有机氯农药就是一个很好的例证。但大气中残留的农药一般都在10-12数量级以下，不会产生不良影响。大气中农药残留主要是来自施用的农药以及生产时大气中酶风飘移的农药。2.2 水体污染 我国有关农药水资源污染的调查资料教少。关于农药的地表水污染问题，黄河水资源保护研究所19861988年连续3年对黄河三门峡一花园口河段的农药污染现状进行了调查，结果表明，在河流各断面水样中，均未检测到有机磷存在。但六六六检出率为100，浓度范围为0.42100%。据黄费元19961997年春汛前对

5、湖南湘、资、沅、澧4大水系和临澧县官亭水库取水样分析，5种不同来源水样其农药残留量均较低，六六六以湘江水样含量最低，资江水样最高。南京环境保护研究所对涕灭威、呋哺丹、拉索等药施甩后地下水影响进行研究的结果表明，地下位较高、砂性重的壤地区，农药易进入到地下永中其浓度有超标现象。由于地下水生物量较少水温较低，无光解作用，扳难降解，降解半衰期常在la以上，因此农药对地下水污染问题已引起许多国家的高度重视。2.3 土壤污染农药被土壤吸收后，随农作物从土中吸收养分而被农作物吸收运转。农药对土壤的污染与农药的施用历史密切相关。有机氯农药自1983年禁用后，土壤中六六六、DDT残留量在大部分地区有所下降，一

6、般下降了一个数量级。福建省土壤中六六六残留量最高为0896mgkg，DDT为1.040mgkg，北京土壤六六六最高为l.007mgkg，河南最高为1.498mgkg。据湖南省植物保护研究所1997年检测，湘北的常德、临漕，湘中的湘潭、湘乡，湘西的怀化和湘南的郴州等稻区土样六六六检出率为100，残留量最高的为采自临澧县新安镇的土样，其最高007053mgkg，最低值为O73410-3mgkg。有机氯农药被取代以后从全国的施用情况看，来造成大面积的土壤污染。但在部分地区，因农药施用量大，也出现了土壤严重受农药污染的情况。1989年江苏武进县的土壤监测结果，除草醚最高为5.9810-6；绿麦隆最高为

7、0.4710-6；甲胺磷检出率为100，最高达06410-6。湖南4大稻区的湖南4大稻区的土样检测结果表明L8J，甲胺磷的检出率为75，最高为郴州土样的O08610-6，最低为临澧县新安镇土样的001910-6。2.4施用农药用于防治农作物病虫害的农药是农作物产品主要的农药残留污染源，同时也分别是土壤、水源、大气污染的污染源之一。据近年研究，用加甲胺磷250倍液喷施水稻，药后第2d的残留量488.16lO-6，第4d降为培371lO-6，相对于第2d残留率为38；第8d残留量为4.8llO-6，相对于第2d残留率为l.64(前4d排除降雨等影响因素)；25d后稻米中残留量为0.74lO-6，相

8、对于第2d残留率为02。而同期不施农药的对照未检出。由此可见，与土壤、水、大气比较，施用农药是农作物及其产品中农药残留的主要影响因素。3加入WTO后。必须加强农产品农药残留的控制联合国粮农组织和世界卫生组织(FA0/WTO)食品法典委员会(CAC)及世界上许多国家的政府部门制定了农副产品和食品中农药最高残留限量(MRL)的最新标准，作为国际间和各国推荐性和强制性的技术法规和标准。WTO和乌拉圭回合多边贸易会谈纪要都强调了在今后农副产品的国际贸易中要执行FA0/WHO、CAC所规定的食品卫生安全的国际标准(农药的MRL是其中重要的组成部分)。中国即将加人WTO，国内市场要按期逐步开放，国外农产品

9、将进入中国市场，而国际市场上农产品食品卫生标准对发展中国家的制约力更为明显。农药残留标准作为食品卫生安全标准的重要部分，将很快成为制约发展中国家农业贸易和民族农业产业发展的重要因素。我国的农产品农药残留问题如不过关，不仅进不了国际市场，连国内市场也要丢失。因此，必须加强农产品农药残留的控制。二二农药残留的残留的检测标准准农药残留量高低是衡量水果品质好坏的重要因素 水果农药残留标准包括限量标准和测定方法标准为评价和测定水果中农药残留提供了科学依据许多国家和一些重要国际组织均发布和实施了其水果农药残留限量标准在我国水果农药残留国家标准的制定起步较晚 开始于20世纪70年代末。经过20余年的努力取得

10、了可喜成绩已发布并实施了一大批农药在水果中的残留限量和测定方法国家标准 现简要总结如下，供水果生产、经营和质量监督检验单位参考。1残留限量标准截止到1999年9月底,我国已发布18个与水果有关的农药残留限量国家标准(均为强制性国家标准)涉及50种农药,计有杀虫剂31种,杀菌剂8种,杀螨剂7种,除草剂2种,杀线虫剂2种(见表1)。其中，滴滴涕、六六六、倍硫磷、甲拌磷、杀螟硫磷、敌敌畏对硫磷、乐果、马拉硫磷、辛硫磷、百菌清 多菌灵、二氯苯醚菊酯、乙酰甲胺磷、甲胺磷、地亚农、抗蚜威、氰戊菊酯、呋喃丹、草甘磷、西维因、粉锈宁、阿波罗、氟氰戊菊酯、克菌丹、敌百虫、亚胺硫磷等27种农药都对所有水果规定同一

11、残留限量值；溴氰菊酯、水胺硫磷、喹硫磷、克线丹、苯丁锡、除虫脲、克螨特、噻螨酮、三氟氯氰菊酯、三唑锡、丁硫克百威、杀螟丹、双甲脒、溴螨酯、杀扑磷、灭多威、百草枯、稻丰散、噻菌灵等19种农药对柑桔，苯丁锡、除虫脲、代森锰锌、克螨特、噻螨酮、三氟氯氰菊酯、三唑锡、毒死蜱、双甲脒、溴螨酯、异菌脲等11种农药对梨果，代森锰锌和甲霜灵对小粒水果，溴氰菊酯对皮可食水果，噻菌灵对香蕉，进行了专门规定。由表1可见，50种农药中，有机磷类最多，包括倍硫磷、甲拌磷、杀螟硫磷、敌敌畏、对硫磷、乐果、马拉硫磷、辛硫磷、乙酰甲胺磷、甲胺磷、地亚农、敌百虫、亚胺硫磷、水胺硫磷、喹硫磷、毒死蜱、杀扑磷、稻丰散和克线丹，共1

12、9种，占38%；其次是有机氮类（包括克菌丹、杀螟丹、甲霜灵、噻菌灵、异菌脲和阿波罗）和氨基甲酸酯类（包括灭多威、丁硫克百威、抗蚜威、多菌灵、西维因和呋喃丹）均为6种，各12%；再次是拟除虫菊酯类，包括二氯苯醚菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯和氟氰戊菊酯，共有5种，占10%；有机氯类、有机硫类等其它农药共有14种，占28%。从发布时间来看除GB2763-81于1981年发布外,其余均集中在20世纪90年代，其中,1994年发布13个,1996年发布3个,1998年发布1个。18个标准中，GB4788-94、GB5127-1998和GB2763-81分别代替原来的GB4788-94、GB51

13、27-85和GBn53-77。另外，有的标准在制定时，还参照了国际先进标准，GB16333-1996和GB15194-94均参照采用了CACCX/PR2-1992农药最大残留限量，GB14968-94则参照采用了CAC/VOL.XIII-ED.2及Sup.1&2。31气相色气相色谱法法气相色谱法(GasLiquidChromatography,GLC)是一种简易、快速、高效和灵敏的现代分离分析技术，是农药残留量测 定不可或缺的手段。气相色谱固定相对性质相似的组分具有较强的分辨能力。通过选用高选择性的固定液，使各组分间的分配系数有较大的差异而实现分离。此外，不同类型的检测器对某类农药有较高的响应

14、，如电子捕获检测器适合对有机氯农药的分析、火焰光度检测器适合对有机磷和含硫农药的分析、碱焰离子化检测器 适合对氨基甲酸酯类农药的分析。高灵敏的检测器可以检出110-10110-12g的组分，适合于农药残留的微量和痕量分析。李建科，胡秋辉等用基质固相分散萃取一气相色谱法检测苹果浓缩汁中五种有机磷农药的残留(敌敌畏、甲胺磷、氧化乐果、马拉硫磷、对硫磷)，试验证明，01mgkg的加标回收率可达9601035，标准偏差99，变异系数98，最低检测浓度为00070025mgkg。GC也常与其它分析技术联用。张均媚用该法对茶叶中12种残留农药进行测定，最低检测限为0O105mgkg。吴永江等用该法检测中药

15、材 中16种残留农药，检测限为003723gkg。3.2高效液相色高效液相色谱法法 高效液相色谱法(HighPerformanceLiquidChromatography,HPLC)是经典液体柱色谱的基础上，引入了气相色谱的理论和技术，并加以改进发展起来的新型高效分离分析技术。高效液相色谱仪也是农药残留分析实验室必备的仪器设备。它解决了热稳定性差，难于气化、极性强的农药残留分析问题。近年来由于化学键和固定相的出现，高效液相色谱柱效可达3万塔板m以上(气相色谱填充柱约为2000塔板m)，使分离效率大大提高。高效液相色谱法技术的进步，目前已经不仅仅是气相色谱法的重要补充和多残留分析方法的一种重要选

16、择。随着高灵敏、通用型检测器的成功开发并且广泛应用,高效液相色谱法技术有希望胜任绝大多数农药残留分析任务。PaoloCaras等建立了利用高效液相色谱法测定葡萄中八种不同种类农药残留量的分析方法，具有简便快速的特点。李英、周艳明等用高效液相色谱法柱后衍生法测定了蔬菜、水果中12种氨基甲酸酯类农药和3种代谢产物，在35min内得到良好分离方法的回收率在721101，符合残留分析的要求。段文仲等利用岛津LC一10AD高效液相色谱法，选择简便有效的苯提取)中性氧化铝净化的方法，通过设定适宜的波长程序及合适的分离体系，建立了同时测定杀菌剂苯菌灵、多菌灵、甲基硫菌灵和杀虫剂涕灭威、抗蚜威、克百威、甲萘威

17、等七种农药残留量的分析方法；相应的检测下限为 005、001、002、008、002、002和004mg&g。对梨样品，苯菌灵的添加回收率为67，其它组分的添加回收率均在82以上。33液相色液相色谱一一质谱联用用 对于高极性、热不稳定性、难挥发的大分子有机化合物，使用GCMS有困难，而液相色谱的应用不受沸点的限制，并能对热稳定性差的试样进行分离、分析。然而液相色谱的定性能力更弱。因此液相色谱与质谱的联用，其意义是显而易见的。液相色谱一质谱联用(LCMS)对分析技术和仪器的要求高，具有检测灵敏度高、选择性好、定性定量同时进行、结果可靠等优点。LCMS对简单样品可进行分析前净化并具有几乎通用的多残

18、留分析能力，用于对初级监测呈阳性反应的样品进行在线确证，其优势明显。现在，一种热喷雾和粒子流式接口技术把LC和MS联接起来，成功地用于分析那些对热不稳定、分子量较大而难以用GCMS分析的化合物。洪月玲等利用Lc-MS法测定水果、蔬菜中多菌灵的残留量，其回收率在87110，RSD为9-2，样品最低检出浓度为0032gkg。34 免疫分析法免疫分析法 免疫分析法(IA)以抗体作为生物化学检测器对化合物、酶或蛋白质等物质进行定性和定量检测。免疫技术是90年代优先研究开发和利用的农药残留分离技术，这是一种基于抗原抗体特异性识别和结合性反应为基础的分析方法。它在测定的高度灵敏度和抗性物质的痕量检测方面取

19、得了很大的成就。通过对抗原或抗体进行标记(酶、荧光物质、放射性同位素标记等)，利用标记物的生物或物理或化学放大作用，与现代测试技术相结合，对样品中特定的农药残留物进行定性定量检测。如酶联免疫法，该技术在国外已经商品化。它快速简便，仅需要很少的仪器设备和专业培训，主要用于初筛、测定致癌物和一些剧毒农药，对污染事故的污染物检测具有十分重要的意义。Fernandez等对比了用IA和GC法测定蔬菜中的腐霉利，发现IA的检出限更低，为06gkg，线性范围更宽，为580gkg,而且，它对结构相似的农药乙烯菌核利、异菌脉、多菌灵等没有响应，大大提高了分析的准确性。Bjami等对水中的农药进行免疫检测，其检测

20、限度为0.1gL。董玉华等以DDABSA为包被抗原，免疫多克隆抗血清为多克隆抗体，建立间接竞争法测定了海水样品和海洋贝类中DDT农药残留的含量，发现DDT回收率分别为8823和938610008，最低检出限为25 ngmL。35超超临界流体萃取技界流体萃取技术 超临界流体萃取技术(SFE)目前已经发展成为一项比较成熟的技术。常用无毒、对环境无污染的二氧化碳作为萃取剂。徐敦明、陈安良等LI刨将SFE与GC联合测定鱼肉中的毒死蜱残留，用甲醇作为调节剂，最小检出量为001 ng，添加回收率为77-38585，相对标准偏差为24154，符合残留分析要求。陈文团等采用超临界流体萃取方法和气相色谱法相结合

21、测定了土壤中溴虫腈残留，平均回收率为88339520，最低检取液中的农药与杂质一起通过一支适宜的吸附柱，出质量分数为1O10-4mgkg。36 酶抑制法抑制法 酶抑制法是一种可对部分农药进行快速残留检测的技术,其适用于有机磷与氨基甲酸酯类农药。它利用这类农药可特异性地抑制昆虫中枢和周围神经系统仲乙酰胆碱酯酶的活性，破坏其神经的正常传导，从而使昆虫中毒致死_l。将乙酰胆碱酯酶与样品反应，根据乙酰胆碱酯酶话性受到抑制的情况，可判断出样品中是否含有有机磷与氨基甲酸酯类农药。酶抑制法现在已经得到了大范围的成功应用，在酶的性能和仪器性能方面有所改进。黄永春等Ll将乙酰胆碱酯酶制成固化酶来检测黄瓜中氨基甲

22、酸酯类农药，灵敏度在0.102mgkg之间。于基成等利用酶抑制法检测蔬菜中有机磷农药残留，最小检出限为013024gmL。Naoki等也对乙酰胆碱酯酶在食品中农药残留检测方面的应用做了研究，利用这一原理制成了乙酰胆碱酯酶膜碎片，可检测到含量01mgkg和02mgkg的杀虫剂。3.7生物生物传感器技感器技术 生物传感器是利用生物活性物质(如酶、抗原、抗体、细胞、组织等)作为传感器的识别元件，与样品中的待测物质发生特异性反应(如发光、发热、颜色变化、形成复合物等)，利用转换器检测到这些变化并将其转化为电信号，再通过检测装置的分析处理，即可对待测物质进行定性和定量检测。还可以利用酶或者抗体作为获得高

23、灵敏度的基本物质，在特殊的膜或者类似表面上进行反应，测定pH、电导或者传导的变化等输出信息。利用农药对靶标酶活性的抑制作用研制酶传感器，农药与特异性抗体结合的反应特性研免疫传感器，可用于对应农药残留进行快速定性定量检测。NgehNgwainbi等 副最早研究成功了对硫酸的生物传感器。Lin等首先把乙酰胆碱酯酶共价偶联到金纳米粒子生成的生物传感器浸入005mmolL乙酰胆碱(Ach)溶液中，采用局部表面等离子体共振技术成功测定在1100ngmL范围内的有机磷农药对氧磷，而且这种传感器在4存储60d仍保持活性，具有灵敏度高、稳定性好等优点。准确检测农药残留，各种试剂的准确配制、正确保存、合理使用是

24、前提；仪器的准确度是关键；操作过程对结果起着至关重要的作用。四注意事项正确取样。蔬菜类一般切成1cm见方试样，太大可能会导致提取不完全，太小某些有颜色汁液会影响检测结果。而葱、蒜、萝卜、韭菜、芹菜、香菜、蘑菇及番茄汁液含有对酶有影响的植物次生物质，最好采取整株蔬菜浸提或采用表面测定法。还有一些含叶绿素较高的蔬菜也可采取整株蔬菜浸提的方法以减少色素的干扰。另外，所测试样的不同部位农药残留情况可能不同，为准确反映该样品的农药残留情况，取样必须有代表性，切不可以点带面。器具专用，转移彻底，振荡均匀。在加提取液振荡提取残留农药这一过程中，各种移液管和加液管要分门别类,不可用同一器具盛用不同液体,因为即

25、使刷干净了,也会对结果有不同程度的影响；转移或滴加液体要确保液面对准刻度线，释放液体要彻底；有条件的话最好选用振荡器，以消除人为因素的干扰。准确调零,把握好速度。设备在每次检测前需先调零,然后放置比色皿开始检测,不可倒置;另外,在加酶试剂显色反应时对照测量和样品测量加入的量和测量时间一定要一致且速度尽量得快。用过中应注意的几个问题如果用酶抑制分光光度法使检测室温度在20-30之间时，使用改进后的酶，此时不用放在3738保温箱中培养，可以直接在室温下培养，22左右培养20分钟，25以上培养15分钟，一旦室温低于20，必须进3738保温箱培养。加入提取试剂混合后不用倒出上层清液，直接在原器皿中静置

26、3-5分钟。用圆底小试管代替仪器配置的平底小试管，方便在样本混合器上混合。于待测液中加入底物混合后，要快速转移到比色杯中进行比色，否则容易影响检测结果。酶抑制剂法是使用分光光度计测定待测液吸光值随时间的变化而计算检测结果的，因此保持比色杯的清洁也是一个减少检测误差的环节。经摸索，我们发现用热水浸泡和用洗衣粉清洗比色杯比较容易洗干净。参考文献参考文献1 单正军，朱忠林，华小梅我国农药环境污染及管理现状环境保护19972 李本昌高晓辉加强农药管理，防止农药污染农药科学与管理，1999(增刊)：3 田坤发赵其苍农药残留的控制农科学与管理1999，20(3)：4 姚建仁郑永权郜向东 食用蔬菜中毒事故的

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