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电位法快速检测果蔬中有机磷及氨基甲酸酯类农药 残留方法的研究 朱桂勤 摘要：有机磷和氨基甲酸酯类农药杀虫活性高，应用范围广，但对人畜有急 性毒性作用，因此它是食品安全检测中的一个重要项目。虽然政府明令禁止将有 机磷和氨基甲酸酯类农药中的高毒、剧毒品种用于蔬菜果品的生产，但是根据各 地调查，不少地方仍在使用这些国家明确规定在蔬菜上禁用的高毒剧毒农药，因 食用含大量农残的蔬菜所引起的人畜中毒事件时有发生。农药残留超标不仅危害 人们的身体健康，而且严重影响我国农产品的声誉和出口效益，使我国农产品无 法在国际市场竞争中发挥优势。 目前，用于有机磷及氨基甲酸酯类农药的检测方法主要是气相色谱法，此种 方法具有较高的准确度和灵敏度，但是需要大型仪器，操作复杂，不适合现场的 快速检测。快速检测方法也有多种，各有长处和不足。目前对于农残快速检测的 研究，以酶抑制法较多，电位法检测食品中农药残留的研究较少，其稳定性、灵 敏度、检测限、实用性等尚缺乏深入研究。本研究目的是在于寻找一种简便、快 速、灵敏、可靠、实用的市场果品蔬菜中常见农药残留的快速检测方法。研究结 果如下： 1 建立了电位法检测农药残留的方法和体系：以本室制备的植物酯酶为检测 用酶，取1 8 m l5 0 倍稀释的原酶液，加入0 5 的a 乙酸萘酯0 5m l ，加蒸馏水 4 6 m l ，于4 0 反应3 0 m i n ，沸水浴灭活2 m i n ，测定反应前后a p h 变化，以农药 浓度对酶的抑制率作图建立标准工作曲线，以测得样品姻对酶抑制率计算农药浓 、 度。 、 2 用本试验所建立的方法，检测了水样中2 9 种有机磷及氨基甲酸酯类农药 的灵敏度，结果表明，本法对有机磷农药的最低检测限( l d c ) 为0 0 0 0 6 2 5m g k g 一0 0 6 2 5m g k g ，对氨基甲酸酯类农药的最低检测限为0 0 1 5 0 3 1 2 5 m g k g 。经与 国家规定的最大残留限量( m r l ) 相比较，结果表明除倍硫磷之外有2 8 种农药的最 低检测限可达到m r l 限值要求。 3 研究了溴水对硫代型的有机磷农药的增敏效果，研究表明，各种农药的化 学结构不同，对酶的抑制能力也不相同。氧化型的有机磷农药抑制能力较强，灵 敏度较高；硫代型的有机磷抑制能力相对较弱，如甲基对硫磷，加入溴水后灵敏 度明显增高。 4 被检测的2 9 种农药的回收率在8 2 5 一9 2 3 之间，说明此方法的准确度较 好，变异系数在2 0 3 一5 2 2 之间，表明本方法的精密度较好。符合农药残留分析 的要求。 5 在蔬菜样品检测中以酶抑制率1 0 为判定标准，当酶抑制率在1 0 时，可 以检测到的2 9 种农药的浓度在0 0 2 一l o m g k g 之间。可作为筛检高残留农药的有 效方法。 6 用本方法检测几种有机磷及氨基甲酸酯类农药在蔬菜上的消解情况表明， 敌敌畏的检出天数为9 天，甲胺磷为7 天，氧乐果为1 1 天，久效磷为1 1 天，乙基 对硫磷为7 天，灭多威为5 天，抗蚜威为1 2 天。由残留率的变化情况来看，敌敌 畏、久效磷、灭多威、抗蚜威的消解速度较快；甲胺磷的消解速度很慢，说明它 的稳定性很强，不易消解。 7 本方法使用方便，快速，所用仪器简单，检测成本低，对检测技术人员要 求不高，可以实现现场的快速检测，将一部分农药残留量较高的水果蔬菜控制在 市场之外，也可以作为一种初筛手段。 关键词：电位法有机磷氨基甲酸酯快速检测 i i s t u d i e so i lm e t h o d so fr a p i dd e t e c t i o no f o r g a n o p h o s p h o r u sa n d c a r b a m a t ep e s t i c i d e sb yp o t e n t i o m e t r y z h ug u i q i n a b s t r a c t ：o r g a n o p h o s p h o r u sa n dn - m e t h y l c a r b a m a t ep e s t i c i d e sa r ew i d e l yu s e di n a g r i c u l t u r ep r o d u c tf o ri t sh i g hi n s e c t i c i d a la c t i v i t y t h e ya r eo f t e nr e g a r d e da s i m p o r t a n th a z a r ds u b s t a n c ei nf o o ds a f e t yi n s p e c t i o nd u et oi t sh i g ha c u t et o x i c i t yt o h u m a na n da n i m a l s s o m ev i r u l e n tk i n d so f o r g a n o p h o s p h o r u sa n dc a r b a m a t ep e s t i c i d e s a r es t i l lu s e dt ov e g e t a b l e sa n df r u i t si ns o m er e g i o n sa l t h o u g hi tf o r b i d d e nb yt h e g o v e r n m e n t ，t h et o x i c o s i si n c i d e n t so fh u m a na n da n i m a lr e s u l t e df r o mt a k i n gf o o d w h i c hc o n t a i n sh i r g hl e v e lo fp e s t i c i d er e s i d u e sa r eh a p p e n e du s u a l l y t h ee x c e s s i v e p e s t i c i d er e s i d u e sn o to n l yh a r mt h ep e o p l eh e a l t hb u ta l s oi m p a c tt h ec r e d i ta n db e n e f i t o fa g r i c u l t u r ep r o d u c t si ni n t e r n a t i o n a lt r a d e ，a n dt h e r e f o r el e a d i n go u ra g r i c u l t u r e p r o d u c t sc a n te x e r ti t sa d v a n t a g ei ni n t e r n a t i o n a lm a r k e tc o m p e t i t i o n a t p r e s e n t ，g c i sc o m m o nm e t h o df o r d e t e c t i n go r g a n o p h o s p h o r u s a n d n - m e t h y l c a r b a m a t ep e s t i c i d e sr e s i d u e s ，w h i c hh a sh i g hv e r a c i t ya n ds e n s i t i v i t y , b u ti t s t o oe x p e n s i v ea n dc o m p l e xt ou s ea sam e t h o df o rf i e l d w o r kd e t e c t i o n t h e r ea r em a n y r e s e a r c h e so nt h em e t h o d so fr a p i dd e t e c t i o na sw e l l ，e s p e c i a l l yt h ee n z y m ei n h i b i t i o n m e t h o d p o t e n t i o m e t r yi so n eo ft h ee n z y m ei n h i b i t i o nm e t h o d s ，b u ti th a sf e wr e s e a r c h s o ni t ss t a b i l i t y , s e n s i t i v i t y , p r a c t i c a b i l i t ya n dt h el i m i to fd e t e c t i o n t h ea i mo ft h i ss t u d y i st os e a r c hac o n v e n i e n t ，r a p i d ，s e n s i t i v e ，c r e d i b l ea n dp r a c t i c a lm e t h o dt ob eu s e df o r p e s t i c i d er e s i d u e sd e t e c t i o ni nf r u i t s a n dv e g e t a b l e sa tm a r k e t s t h er e s u l t sa r ea s f o l l o w 1 t h er e a c t i o ns y s t e mo fp o t e n t i o m e t r ym e t h o dh a sb e e ne s t a b l i s h e d t h ep l a n t e s t e r a s ew eu s e dw a sp r e p a r e db yo u rl a b o r a t o r y t h er e a c t i o ns y s t e mi sa sf o l l o w s ： 1 8 m ld i l u t e de n z y m es o l u t i o n ，o 5 m lo fo 5 a - n a p h t h y la c e t a t e ，a n d4 6 m lw a t e r r e a c ta t4 0 f o r3 0 m i n a n dt h e np u tt h e mi n t ob o i lw a t e rf o r2 m i n m e a s u r i n gt h e p h v a l u e sa f t e rt h er e a c t i o n ，m a k es t a n d a r dw o r kc u r v ew i t ht h ep e s t i c i d e c o n c e n t r a t i o nv st h ee n z y m ei n h i b i t i o nr a t i o ，t h er e s u l tw i l lc a l c u l a t eb yt h ei n h i b i t i o n r a t i oo ft h es a m p l e 2 2 9k i n do r g a n o p u o s p h o r u sa n dn - m e t h y l c a r b a m a t ep e s t i c i d e sh a sb e e nd e t e c t e db y t h i sm e t h o df o rw a t e rs a m p l e ，t h es e n s i t i v i t yo fo r g a n o p u o s p h o r u sp e s t i c i d e sw a s b e t w e e no 0 0 0 6 2 5 m g k ga n d0 0 6 2 5 m g k ga n do fn m e t h y l c a r b a m a t ep e s t i c i d e sw a s i i i b e t w e e n0 0 1 5 m g k ga n do 3 1 2 5 m g k g t h er e s u l ts h o w st h a tt h el d co ft w e n t y - e i g h t k i n d so ft h e s ep e s t i c i d e sc a nm e e tt h ed e m a n do fi t sm r lc o m p a r e dw i t hn a t i o n a l s p e c i f i e d 3 t h ee f f e c to fb r o m i n et oi m p r o v et h es e n s i t i v i t yo fs u l f u r e o u so r g a n o p u o s p h o r u s h a sb e e ns t u d i e d i ts h o w sd i f f e r e n tp e s t i c i d e sh a v ed i f f e r e n ti n h i b i t o r ya c t i v i t yt ot h e e n z y m ef o rt h e i rd i f f e r e n tc h e m i c a ls t r u c t u r e s o x i d a t i v eo r g a n o p u o s p h o r u sp e s t i c i d e s h a v eh i g h e ri n h i b i t o r ya c t i v i t y , a n dt h es e n s i t i v i t yi sh i g l l e rt o o i ti so p p o s i t et o s u l f u r e o u sf o r m ，s u c ha sp a r a t h i o m e t h y l ，i t ss e n s i t i v i t yi si m p r o v e dw h e na d d e di a b r o m i n e 4 t h er e c o v e r yr a t e so ft w e n t y - e i g h tp e s t i c i d e st ob ed e t e c t e dw e r eb e t w e e n8 2 5 a n d9 2 3 w i t hc vb e t w e e n2 0 3 a n d5 2 2 t h er e s u l ts h o w st h a tt h em e t h o dh a s h i g h e rr e c o v e r yr a t ea n db e t t e ra c c u r a c yw h i c ha c c o r dt ot h er e q u i r e m e n t so fp e s t i c i d e r e s i d u ea s s a y 5 s o m ev e g e t a b l es a m p l e sw e r ed e t e c t e db yt h i sm e t h o d ，w h e nt h ei n h i b i t i o nr a t i oo f t h ee n z y m ei s1 0 ，t h ec o n c e n t r a t i o n so ft w e n t y - e i g h tp e s t i c i d e sc a nb ed e t e c t e d b e t w e e n0 0 2 m g k ga n d1 0 m g k g ，w h i c hm e a n st h a t t h i sm e t h o dc a nb eu s e df o r s c r e e n i n gt h eh i g h e rp e s t i c i d er e s i d u e si nf a r mp r o d u c t sa tt h em a r k e t 6 t h er e s u l t so ft h ed e t e c t i o no ft h ed e g r a d a t i o nd y n a m i c so fs e v e r a l o r g a n o p h o s p h o r u s a n dn m e t h y l c a r b a m a t ep e s t i c i d e si n v e g e t a b l e sb ym e t h o do f p o t e n t i o m e t r ya r ea sf o l l o w ：d i c h l o r v o sc a nb ed e t e c t e dw i t h i n9d a y sa f t e ri t i su s e d ， m e t h a m i d o p h o sa n dm e t h y l p a r a t h i o na r e7d a y s ，o m e t h o a t ea n dm o n o c r o t o p h o sa r e1 1 d a y s ，m e t h o m y li s5d a y s ，p i r i m i c a r bi s1 2d a y s f r o mt h ec h a n g eo fr e s i d u er a t i o ，w e c a l lc o n c l u dt h a tt h ed e g r a d a t i o nv e l o c i t yo fd i c h l o r v o s ，m o n o c r o t o p h o s ，m e t h o m y la n d p i r i m i c a r bi sf a s t e r ，b u tm e t h a m i d o p h o s i ss l o w e r 7 ，t h em e t h o do fp o t e n t i o m e t r yh a v es o m ea d v a n t a g e ss u c ha sc o n v e n i e n t ，r a p i d ，n o e x p e n s i v ei n s t r u m e n t s ，l o w e rc o s t sa n ds i m p l e ro p e r a t i o n ，w h i c hs u i tf o rr a p i ds p o t - f i e l d d e t e c t i o na n dc a np r o t e c th i g hp e s t i c i d er e s i d u e so f v e g e t a b l e sa n df r u i t se n t r ym a r k e t k e yw o r d s ：p o t e n t i o m e t r y ；o r g a n o p h o s p h o r u s ；n - m e t h y l c a r b a m a t e ；r a p i dd e t e c t i o n 学位论文独创性声明 v9 0 0 5 5 7 本人声明所呈交的学位论文是我在导师酌指导下进行的研究工作及取得的研 究成聚。尽我所知，除义中已经注明引用的内容外，论文中不戗禽其他个人已经 发淡域撰写蓬夔琴 究簸慕，逮不惫台麓获褥歉嚣疼蕊大学或冀窀教弯辊稳教学霞 或证书而使用过的材料。对本文的研究做出敷骚贡献的个人和繁体，均己在文中 作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期：2 1 ：5 学位论文使用授权声明 本人同意研究生在校攻读学位期间论义王作的知识产权单位属陕西师范大 学。本人保证毕业离校臌，发表本论文或使用本论文成果时署名单位仍为陕西师 毽大学。学狡鸯毅鼷鬻学使论交著囊国家拳繁帮门或荬宅攒定瓤构送交论文戆耄 子版和纸质版；有权将学位论文用于非赢利翻的的少量复制井允许论文进入学校 圈粥馆、院系资料室被焱阅；有权将学位谂文的内容编入有关数擐库进行检索； 嘉蔽将学位论文豹羲；熬和摘要汇编出叛。 作者签名；日期：q 壶，s 文献综述 l 农药残留快速检测技术研究的意义 1 1 我国目前农药使用情况概述 农药是指在农业生产中用于防治农作物病虫害、消除杂草、促进或控制植物 生长的各种药剂的统称。正确使用农药可使粮食、棉花、水果增产；对控制农作 物病、虫、草、鼠危害，促进产品高产优质，保证农业丰产丰收具有重要的作用【1 1 。 农药的使用使得农业生产力大大提高，农药的发明和使用被认为是农业生产的 革命【“。我国是一个农业大国，随着国民经济快速持续发展，近1 0 年来我国农药 生产量增长了近3 倍，从1 9 9 3 年的2 3 3 万吨增加到2 0 0 3 年的8 6 3 万吨【3 1 。每年 使用的农药量按有效成分计算大约为2 x 1 0 6 - 2 4 x 1 0 6t ，平均每年挽回粮食损失2 5 x 1 0 7 t ，棉花2 0 x 1 0 4t ，蔬菜8 0 x 1 0 6t ，果品3 3 x 1 0 6t ，减少直接经济损失约 3 0 0 亿元人民币1 4 1 。 农药的使用对消除病虫害，增加农业产量做出了巨大的贡献。近年来，我国蔬 菜水果生产发展迅速，但由于病虫害发生程度高、蔓延快，由此引起的果菜损失 占产量的2 0 ，为了控制病虫害的发生和蔓延，农民不得不使用农药。由于有机 氯类农药降解慢，在环境中存留的时间长，1 9 8 3 年我国停止了有机氯农药的生产， 1 9 8 4 年停止使用六六六、d d t 等，使得有机磷农药及氨基甲酸酯类农药的使用量 逐年增加。 有机磷农药是德国g s c h r a d e v 在二十世纪三十年代首先发现的，距今已有七 十多年历史【5 i 。有机磷农药是世界上应用最广泛的农药之，自1 9 3 0 年至1 9 8 5 年， 有1 4 7 个有机磷杀虫剂被开发成商品。几十年来，有机磷杀虫剂的销售额一直居 各类农药之首。近年来一直维持在3 0 亿美元以上的销售水平，在杀虫剂中也一直 占3 0 的比例。也是我国生产使用最多的一种，它的使用有效地提高了农作物的 产量。2 0 世纪8 0 年代以来，我国农村普遍使用有机磷农药，品种有6 0 余种， 包 括杀虫剂、杀菌剂和除草剂。由于有机磷农药具有药效高、品种多、防治对象多、 在环境中易降解等优点，在我国农业生产中得到大量使用，占农药总使用量的7 7 7 6 。在众多的有机磷杀虫剂品种中，毒死蝉、久效磷、特丁磷、甲基对硫磷、甲 胺磷、乙酰甲胺磷、杀螟硫磷、二嗪磷、乐果、甲拌磷、倍硫磷、杀扑磷、马拉 硫磷、地虫硫磷、丙溴磷、敌敌畏、敌百虫、甲( 乙) 拌磷、氧化乐果、辛硫磷等2 0 个品种一直起着重要的作用，它们占了有机磷杀虫剂绝大多数的市场。有机磷杀 虫剂的急性毒性一直是人们关注的问题。经筛选比较得出的十种强污染农药中， 有七种属于有机磷，即d d v 、敌百虫、乐果、氧乐果、对硫磷、甲基对硫磷、甲 胺磷。由于有机磷农药化学性质不稳定，在自然界极易分解，在生物体内能迅速 分解，残留的时间短，所以慢性中毒较为少见。蔬菜、水果中有机磷般经7 - 1 0 d 大致能消失一半l o 。 第一个真正的氨基甲酸酯类杀虫剂是嘉基( g e i g y ) 公司在1 9 5 1 年合成、并于次 年发现具杀虫活性的地麦威( a i m e t a ) 。1 9 5 3 年后，甲萘威( c a r b a r y l ) 、涕灭威( a l d i c a r d ) 、 灭多威( m e t h o m y l ) 、速灭威( m t m c ) 、异丙威o s o p r o c a r b ) 、克百威( c a r b o f u r a n ) 、伸 丁威( f e n o b u c a v b ) 、丁硫克百威( c a r b o s u l f a n ) 等6 7 个氨基甲酸酯类杀虫剂相继得到 开发，成为当时杀虫剂领域中第二大类杀虫剂。氨基甲酸酯类农药的结构特性是 分子中含有一个n 甲基基团。多数氨基甲酸酯类农药的纯品为白色结晶，难溶于 水，易溶于丙酮、二氯甲烷、氯仿、乙腈等有机溶剂，在碱性和高温条件下容易 分解。在我国，氨基甲酸酯杀虫剂也是很重要的一类杀虫剂，特别在种子处理上 得到广泛的应用。可以预计，在一定时间内，氨基甲酸酯类杀虫剂仍将是杀虫剂 领域中的一个重要组成部分。该类农药是一类以甲酸酯为前体化合物发展而来的 农药，具有分解快、残留期短、低毒、高效、选择性强等特点，2 0 世纪7 0 年代以 来，由于有机氯农药品种相继被不同国家禁用或者限制使用，以及抗有机磷农药 的昆虫品种的日益增多，氨基甲酸酯类农药的使用量逐年增加。大多数氨基甲酸 酯类农药的半衰期为0 0 2 0 1 a ，在施用后不长时间内就会被降解为相应的代谫 产 物。其代谢产物通常具有与母体氨基甲酸酯类农药相同或更强的生物活性【”。 1 2 我国目前农药污染情况概述 虽然政府明令禁止将有机磷和氨基甲酸酯类农药中的高毒、剧毒品种用于蔬菜 果品的生产，但是根据各地调查，不少地方仍在使用这些国家明令规定在蔬菜上 禁用的高毒剧毒农药，如：久效磷、对硫磷、甲胺磷、水胺硫磷等，其中甲胺磷 违禁使用问题最为突出。即使是国内最好的地区也有5 的农产品农药残留量超 标，严重的地区高达8 5 i 引。因食用蔬菜所引起的人畜中毒事件也时常见注于报刊、 电视等媒体。有调查显示，农药中毒的主要类别是杀虫齐0 ( 6 - 8 6 0 2 ) ，其中的 8 6 0 6 是有机磷杀虫剂中毒，以甲胺磷、对硫磷和氧乐果等3 种高毒类有机磷中 毒为主1 9 1 。这里总结了近几年来我国多个地区的蔬菜、水果被有机磷及氨基甲酸酯 类农药污染的概况，旨在提高人们对有机磷农药污染的认识。 方坚等i 加l 对浙江省蔬菜水果农药残留进行检测，共抽检各类蔬菜1 4 2 份，检出 有机磷农药残留超标3 2 份，超标率为2 2 5 。抽检各类水果7 2 份，检出农药残 留1 3 份，超标率1 8 1 。农药的使用不仅非常普遍，而且是以禁用的高毒农药甲 胺磷、氧化乐果等为主。为掌握中山市使用的农药品种、数量及上市蔬菜中有机 2 磷农药残留的状况，黄诚等【1 1 】于2 0 0 2 年1 0 月至2 0 0 3 年7 月期间进行了调查，结 果发现蔬菜中有机磷农药残留量超标率3 0 1 ，检出甲胺磷的比率达1 8 2 。初步 调查清楚农民使用最多的农药是甲胺磷，而且往往大多同时使用多种农药于同一 蔬菜上。蔬菜中有机磷农药残留超标、超范围使用现象仍然较严重。为了解烟台 市市售蔬菜有机磷农药污染状况，陈伟等f 1 司( 2 0 0 4 ) 在全市范围内抽检了叶( 花) 菜、 根茎菜和瓜果菜3 类蔬菜2 8 5 份样品，不合格率为8 4 ，叶( 花1 菜和根茎类蔬菜 有机磷农药污染较严重。王保成等【1 3 1 ( 2 0 0 5 ) 揪1 了临沂市售蔬菜有机磷农药的残留 情况。在1 6 0 份样品中，2 6 份蔬菜检出残留有机磷农药，检出率为1 6 2 5 ：2 4 份超标，超标率为1 5 0 0 ，仍需加强预防措施，防止中毒事故的发生。孙胜龙等 1 1 4 1 2 0 0 2 年秋季对长春市的9 个蔬菜批发市场的1 6 种蔬菜进行抽样检测，蔬菜 中有机磷类和氨基甲酸酯类农药平均超标率为1 1 0 5 ，残留的主要农药种类是甲 胺磷、氧化乐果和敌敌畏。检测1 6 种蔬菜中有9 种超标。2 0 0 3 年春季同样对9 个蔬菜市场的1 7 种蔬菜进行抽样检测，农药残留平均超标率为1 1 0 ，残留的 农药主要种类是甲基对硫磷、对硫磷、甲拌磷、敌敌畏、氯氰菊酯和氰戊菊酯等， 检测的1 7 种蔬菜中有3 种严重超标。由此可见蔬菜中农药残留还是很严重的问 题。张建新等【1 副( 2 0 0 5 ) 经检测发现，陕西省1 0 个蔬菜主产区的1 5 2 个蔬菜样品中 有9 9 个出现多菌灵超标，超标率达6 5 1 。段志敏等【1 q ( 2 0 0 5 ) 对2 0 0 4 年云南省蔬 菜农药残留情况的监测发现，在4 2 件检出有农药的蔬菜中，有1 7 件样品为农药 残留量超标不合格的，占4 0 4 。白艳红等【l7 1 ( 2 0 0 5 ) 采用随机与定点抽样的方法采 集陕西省部分地区蔬菜与水果1 4 0 份食品样品，通过气相色谱法测定其中8 种有 机磷农药残留，蔬菜与水果食品中有机磷农药的检出率分别为2 0 和1 7 ，其中 蔬菜样品中对硫磷和水果样品中乐果的平均残留量分别为6 2 弘g k g 和3 0 2 l , g k g ， 大大超过国家的限量标准。可见陕西省存在着有机磷农药使用的不科学性，应加 强管理，开展食品中农药残留的快速、常规监测，将农药残留量高的食品杜绝在 进入销售市场之前。何彩【培1 2 0 0 3 年从深圳市某农产品批发市场随机抽取蔬菜样品 2 0 6 份进行检测，有机磷农药残留量检出率为1 6 5 ，超标率为1 6 0 。其中农药 检出率最高为毒性大的甲胺磷，占9 7 1 ；同时检出2 种农药的有5 份，占1 4 7 。 应加强对蔬菜种植销售环节的监测、监督，特别是加大高毒农药的禁用力度。胡 正生等f 1 9 1 ( 2 0 0 5 ) 对南昌市市售蔬菜有机磷农药残留超标情况进行了系统调查，发现 2 1 1 的样品中有机磷农药残留超标。并发现了农残监控不够，市场入口把关不严， 农药市场混乱，高毒农药易购等问题。李莉等【2 0 】( 2 0 0 5 ) 经调查发现恩施市市场农药 残留合格率为7 0 ，但是蔬菜种植基地的合格率为9 5 ，可见加强管理是降低农 药残留率的有效办法。刘钧掣2 1 1 ( 2 0 0 5 ) 对山东济宁市蔬菜中有机磷、氨基甲酸酯、 3 菊酯类农药的污染情况进行调查，发现有机磷类农药在各类蔬菜中分布较广，阳 性率高，最高达4 1 9 ；氨基甲酸酯、菊酯类农药在四类蔬菜中均有不同程度存在， 以瓜茄类、叶菜类含量普遍，阳性率高达5 1 8 和4 1 9 。应加大措施进行综合治 理。 2 0 0 2 年江苏省发生了由于食用了有机磷农药超标的韭菜而导致2 8 人急性中毒 的事故1 2 “。2 0 0 4 年1 1 月溧阳市报告了1 起因食用残留有机磷农药的青菜而引起的 全家4 人食物中毒的事故，经分析显示为甲胺磷残留严重超标【2 3 】。2 0 0 4 年肇庆市 发生一起由于居民食用被甲胺磷农药污染的枸杞所致食物中毒的事故。就肇庆市 来讲最近几年平均每年都有1 2 起家庭类蔬菜有机磷农药食物中毒案的发生。但我 国目前对蔬菜类有机磷食物中毒事件的预防还没有个行之有效的方法【2 4 j 。 从以上资料可以看出，我国目前食物中有机磷农药残留是相当普遍和严重的， 有些菜农法律意识淡薄或是由于文化程度低，而不懂农药的安全间隔期，即便是 某些蔬菜生产基地也存在着制度混乱、操作不规范以及不建立生产档案等问题【矧。 食品中农药残留污染尤其是一些高毒性有机磷农药在食品中的残留污染已不容忽 视。污染的食物以水果和蔬菜为主，尤其是叶菜类1 4 】。因此，加大检测力度，积极 采取防治措施已刻不容缓。 1 3 农药污染的危害 有机磷农药通过抑制血液和组织中的乙酰胆碱酯酶的活性，导致神经递质乙酰 胆碱大量蓄积，引起一系列神经症状，轻者会出现头疼、头晕、恶心、呕吐、无 力、胸闷、视力模糊等中毒症状，重者肌肉抽搐、痉挛、昏迷、呼吸困难，最后 呼吸麻痹而死亡。氨基甲酸酯类农药的中毒机理和症状与有机磷农药相似。 不但有机磷急性中毒可以导致生命危险，长期低剂量接触或食用有机磷污染的 食品对人体的潜在危害也很大。对健康成年雄性s d 大鼠进行乐果的亚急性毒性试 验发现，在动物没有明显的急性有机磷中毒情况下，可以从电镜观察到明显的神 经元坏死【2 6 1 。有研究认为有机磷农药敌百虫可能使酪氨酸激酶受体基因( r e d 发生 突变，推测是先天性巨结肠症的环境致病因素之一1 2 ”。有文献报道，杀虫剂可能 促进了几种神经变性疾病的发生。如帕金森氏病( p d ) 、肌萎缩侧索硬化( a l s ) 等凹j 。 有学者认为，p d 与杀虫剂暴露包括家庭杀虫剂毒死蜱有关【2 9 l 。p d 是一个继发性、 进行性运动神经性疾病，流行病学研究显示，杀虫剂暴露与进行性p d 增加的危险 性有关【3 0 】。慢性长期暴露有机磷农药可以影响儿童的听力和记忆1 3 ”，影响了啮齿 类动物海马依赖性空间记忆打】，发育不成熟的大脑对有机磷更敏感，生长发 育期的大脑很长时间处于受损易感期1 3 5 3 引。生长发育期的儿章按体重计算，呼吸 的空气、饮水和进食量比成人相对较多，例如6 个月的婴儿相对呼吸空气量为成 4 人的2 倍，相对饮水量为成人的7 倍，1 岁儿童相对进食量为成人的4 倍，因此， 年龄越小接触的毒物量相对越大【3 9 】。 农药残留超标不仅危害人们的身体健康，而且严重影响我国农产品的声誉和出 口效益，使我国农产品无法在国际市场竞争中发挥优势。由于我们的检测方法和 手段的滞后，我国出口的食品，农副产品多次因为农药残留超标而导致退货、索 赔甚至销毁。特别是我国加入w t o 之后，在美国、欧盟等国家和组织苛刻的贸易 壁垒之下，对我国农药残留超标检测技术提出了更高的要求。 2 农药残留的分析检测方法 2 1 农残分析的前处理方法 农药残留分析包括样品前处理和检测两部分，样品检测之前要经过萃取、净 化、浓缩等前处理过程，这些过程在检测中起着重要的作用。目前常用的提取、 净化方法有漂洗、振荡、匀浆、索氏提取、超声波提取、液液分配、柱层析、薄 层层析等方法。上世纪9 0 年代以来出现了一些新的样品前处理技术，主要有：固 相萃取( s p e ) 、固相微萃取( s p m e ) 、超临界流体提取( s e e ) 、基质固相分散萃取技 术( m s p d e ) 等。 2 1 1 固相萃取技术( s p e ) 固相萃取技术根据液相分离、解析、浓缩等原理，使样品溶液混合物通过 柱子后，样品中某一组份保留在柱中，通过再选择合适的溶剂把保留在柱中的组 分洗脱下来，从而达到分离、净化的目的。固相萃取的主要分离模式可分为正相、 反相、离子交换和吸附，其作用机理包括氢键、偶极作用、疏水性相互作用和静 电吸引力等【。此技术已被广泛应用于农药残留检测工作，它克服了液一液分配和 一般柱层析的缺点，具有高效、简便快速、安全、重复性好、便于前处理自动化 等优点。李英等【4 1 1 ( 2 0 0 5 ) 采用乙腈提取，氨基固相萃取柱分离净化，反相分配色谱 梯度洗脱，对1 2 种氨基甲酸酯类农药及3 种代谢物进行分离，通过柱后衍生化， 荧光检测器定性定量测定4 种蔬菜、水果中1 2 种氨基甲酸酯类农药及3 种代谢 物f 涕灭威亚砜、涕灭威砜、杀线威、灭多威、3 一羟基克百威、涕灭威、抗蚜威、 速灭威、残杀威、克百威、恶虫威、甲萘威、异丙威、灭虫威、仲丁威) 的残留量。 1 2 种农药及3 种代谢物在3 5r a i n 内可得到很好的分离，检出限为 0 0 0 1 0 0 0 5 m g k g ，方法回收率为7 2 0 1 1 0 1 。李建科等【4 2 1 ( 2 0 0 5 ) 建立- 7s p e - g c 测定苹果及浓缩苹果汁中敌敌畏、甲胺磷、氧化乐果、马拉硫磷、对硫磷的分析 方法。采用c 。固相萃取柱净化萃取液气相色谱测定，5 种有机磷农药在 0 2 4 o m g k g 水平的回收率范围为8 0 8 2 1 0 7 0 4 ，变异系数为2 0 0 5 1 1 ，最 低检测限为0 0 1 - 0 0 5 m g k g ，该方法是测定苹果及浓缩苹果汁中有机磷农药残留比 较理想的方法。 2 1 2 固相微萃取技术( s p m e l 固相微萃取装置由手柄和萃取头两部分组成，萃取头是一根涂有不同固定相 或吸附剂的熔融石英纤维，将萃取头插入气相色谱仪迸行分析。取样、提取、浓 缩、进样是一个步骤，全过程无需有机溶剂。它克服了回收率低、吸附剂孔道易 堵塞的缺点，操作简单。由于萃取过程中样品基质与涂层对待测物存在竞争吸附， 所以涂层对分析物亲和力的大小很重要。王龙一等1 4 即( 2 0 0 5 ) 以溶胶凝胶方法制备 的聚甲基苯基乙烯基硅氧烷羟基硅油复合涂层的固相微萃取探头联用气相色谱测 定了有机磷农药，同时对固相微萃取的最佳条件进行了优化，该探头较商用探头 有更高的萃取能力。 2 1 3 超临界流体萃取( s p e ) 超临界流体提取就是用超临界流体代替各种溶剂来萃取样品中待测组分的萃 取方法。超临界流体本质上是处于临界温度以上的高密度气体，既具有气体的粘 度小、扩散速度快、渗透力强的特点，又具有液体对样品溶解性能好，可在较低 温度下操作的特点i “。以超临界c 0 2 应用最为普遍。s f e 具有选择性好，前处理 简单，分离时间短，减少了有机溶剂的使用等特点，是当前发展最快的分析技术 之一，但在常规分析中还未得到广泛应用【4 5 】。l e h o t a y 等【牾1 1 4 7 1 报道了在水果和蔬菜 中提取西维因、呋喃丹等约4 0 种农药残留分析的s f e 方法。 2 1 4 基质固相分散萃取技术( m s p d e l 基质固相分散萃取的原理是将涂有c 1 8 等各种聚合物的担体的固相萃取材料 与样品一起研磨，得到半干状态的混合物并将其作为填料装柱，然后用不同的溶 剂淋洗柱子，将各种待测物洗脱下来1 4 。该方法浓缩了传统的样品前处理中所需 的样品匀化、组织细胞裂解、提取、净化等过程，是简单高效的提取净化方法。 杨容等【4 9 1 ( 2 0 0 5 ) 石) t 究出一种应用基质固相分散高效液相色谱法测定水稻中痕量异 丙威残留物的新方法。奉夏平等【5 0 1 ( 2 0 0 5 ) j 钼基质固相分散从蔬菜水果中提取、净化 三种类型3 1 种常用农药残留( 包括1 1 种有机氯、5 种拟除虫菊酯、1 5 种有机 磷1 ，3 1 种农药的回收率在8 0 4 1 1 2 7 之间， 相对标准偏差小于1 0 。表明 本方法适用于各种新鲜蔬菜水果样品的农药残留分析。李建科等【5 1j ( 2 0 0 5 ) 建立q 苹 果浓缩汁中5 种有机磷农药f 敌敌畏、甲胺磷、氧化乐果、马拉硫磷、对硫磷) 残留 的基质固相分散萃取气相色谱( m s p d g c l 多残留分析方法。o 1 m g k g 标准溶液回 收率 9 6 ，1 o m g k g 标准溶液回收率 8 7 ；相对标准偏差分别为1 4 9 9 ， 2 8 8 5 ；最低检出限为o 0 0 7 0 0 2 5 m g k g 。该方法比液液萃取快速、经济、省 6 时、省力。 2 1 5 微波辅助萃取( m a e l 微波辅助萃取技术是对样品进行微波加热，利用极性分子可迅速吸收微波能 量的特性来加热一些具有极性的溶剂，达到萃取样品中目标化合物，分离杂质的 目的。具有高效、安全、快速、试荆用量小和易于自动控制等优点，适用于易挥 发物质如农药等的提取，并可同时进行多个样品的提取。在微波萃取时要求溶剂 必须具有一定的极性，也应考虑溶剂沸点因素【5 2 】。 2 2 农药残留分析检测的经典方法 2 2 1 气相色谱法 气相色谱法作为目前常用的农残检测方法，是采用气体作流动相，把待测组 份通过色谱柱，利用物质在两相中的反复分配，最后达到分离的目的。易气化， 气化后又不发生分解等现象的农药均可采用气相色谱法检测【钉l 。常用的色谱柱有 填充柱、毛细管柱、填充毛细管柱、多孔层空心毛细管柱、大口径毛细管柱等 5 4 3 0 近年来毛细管柱气相色谱取代了填充柱气相色谱，不仅提高了灵敏度、分辨 率和检测速度，而且稳定性、使用寿命都比填充柱优良，广泛应用于挥发性农药 残留测定。庞艳华等【5 5 】( 2 0 0 5 ) 建立了水果、蔬菜中有机磷农药的提取、净化及其毛 细管柱气相色谱测定法。采用火焰离子化检测器- ( f i d ) 检测到样品中甲胺磷、对硫 磷、马拉硫磷、甲基对硫磷的添加回收率分别为8 1 9 0 ，8 2 9 0 ，8 4 1 0 2 ， 8 0 一9 0 ，变异系数均小于8 0 。李锋格等1 5 6 j ( 2 0 0 5 ) 建立了毛细管气相色谱法测 定出e l 番茄酱中3 0 种有机磷残留量的分析方法。一次进样可对番茄酱中3 0 种有 机磷农药进行检测。样品加标平均回收率在7 1 4 1 2 0 2 之间，相对标准偏差 ( r s d ) 2 1 6 6 之间，检出限( l o d ) 在o 0 1 7 0 0 2 0 0 0 m g k g 之间。各项技术指标均 满足农药残留检测的要求，适合出口番茄酱中3 0 种有机磷残留量的日常检验。吕 燕柏等刚但0 0 3 ) 将提取的试样液经过二根不同极性的毛细管色谱柱分离，用配有火 焰光度检测器的气相色谱仪进行果蔬中农药残留的测定，各种农药的最低检出限 范围3 2 0 弘g n , g 。万益群等 s s l ( 2 0 0 5 ) 建立y 中药中多种有机磷农药残留量的毛细管 气相色谱测定方法。方法检出限为0 0 1 1 0 叭跏g m l ，回收率为8 5 5