（食品科学专业论文）蔬菜农残检测方法的优化及流行病学研究.pdf

摘要 蔬菜农残检测方法的优化及流行病学研究 食品科学专业硕士研究生姚灿 指导老师李林主任医师 甘源副主任技师 摘要 蔬菜是人类每天必不可少的生活必需品之一，其安全性成为每个人都高度关注的焦点， 因为它直接关系到人类的身体健康和生命安全。国家专门制定了蔬菜农药残留的卫生限量标 准，因此建立一套方便、快速、准确的蔬菜农药残留检测方法是非常必要的。 本论文的主要研究内容： 建立固相萃取一气相色谱法检测蔬菜中3 5 项农药残留的方法，在参照原有实验方法的基 础上对实验条件进行优化，采用简便的样品前处理方法，探索多组分成功分离的最佳色谱条 件，达到最佳分离效果。并对方法的准确度，精密度进行验证，确定固相萃取一气相色谱法 检测蔬菜中3 5 项农药残留的最佳实验条件。 随机抽取某市市售的不同种类蔬菜，使用优化后的同相萃取一气相色谱法进行农药残留的 检测，并对检测结果进行统计学分析。 收集某市2 0 0 3 年到2 0 0 9 年共计7 年的蔬菜农药残留监测数据进行流行病学调奄和分 析。 通过实验研究获得了以下结果： l 、固相萃取一气相色谱法检测蔬菜中3 5 项农药残留的最佳实验条件 样品采用乙腈进行提取，使用同相萃取柱来纯化。 最佳的色谱条件：混标l 使用的色谱柱是d b - 1 7 0 1 ，进样口温度：1 7 0 ，检测器温度： 2 6 0 c ，柱箱升温程序：8 0 c ，保留i m i n ，以2 0 m i n 升至1 6 0 c ，保留i m i n ，以2 c m i n 升至1 7 0 ，保留2 m i n ，以5 c m i n 升至1 8 5 ，保留2 m i n 以0 5 m i n 升至1 8 7 ，保留2 m i n ，以0 i c m i n 升至1 8 8 c ，保留2 m i n ，以0 5 c m i n 升至1 8 9 ，保留 1 0 m i n ，以5 c m i n 升至2 3 0 ，保留1 2 m i n 。载气：氢气2 5 w l m i n ，空气1 5 0 m l m i n 。 分流比：5 0 ：尾吹：3 0 m l m i n 。混标2 使用的色谱柱是s p b - i ，进样口温度：2 7 0 c ；检测 器温度2 8 0 。c ；杵箱升温程序：1 5 0 ，保留i m i n ，以3 0 c m i n 升至2 4 5 ；载气：氮气； 流速：0 5 m l m i n ，保留1 3 4 m i n ；以0 i m l r a i n 2 升至0 8 m l m i n ，保留6 i m i n ；以 0 i m l m i n 2 升至1 5 m l m i n ，保留i m i n 。 2 、同相葶取一气相色谱法可同时测定蔬菜中3 5 种农约残留。实验证明，人批量蔬菜样 两南大学硕十学位论文 品检测时具有操作简便、分离效果好、精密度高、结果准确等特点，缩短了检测时间，从而 大大提高检测工作效率。为国家卫生标准的修订提供了可靠的数据和依据。 3 、采用固相萃取一气相色谱法检测随机抽取的某市3 1 5 份市售蔬菜农药残留结果：3 1 5 份样品中，2 0 7 份样品检出了农药残留，检出率6 5 7 。2 4 份样品检出农药超标，超标率 7 6 。3 5 项农药残留的检测中，检出2 3 项，其中1 0 项没有相应的国家限量标准；同时检出 4 项农药残留的检出率超过1 0 。检出率最高的农药残留是三氯杀螨醇，达到1 6 8 ，其余的 检出率则在1 0 以下。甲胺磷是国标中规定的不得检出的项目，本实验发现甲胺磷检出率为 2 2 。 4 、某市2 0 0 3 年到2 0 0 9 年7 年市售蔬菜农药残留情况的流行病学调查结果：1 6 6 8 个样 品中，农药残留的平均检出率为3 9 4 ，平均超标率为1 1 3 ，平均多组分检出率为1 8 7 。 样品检出率最低为2 0 0 4 年的1 2 9 ，最高的为2 0 0 9 年的9 1 4 ；超标率最低的为2 0 0 4 年的 1 9 ，最高的为2 0 0 7 年的1 6 8 9 6 ；多组分检出率最低的为2 0 0 4 年的i 0 ，最高的为2 0 0 9 年的6 7 9 。叶菜类，根茎类，果实类和食h j i 菌类四类蔬菜的农残检测平均检出率分别为 4 1 5 ，4 0 0 ，3 4 3 和3 9 8 。有机磷类，氨基甲酸酯类，拟除虫菊酯类和有机氯类四类 农药的平均检出率分别为2 8 6 ，4 6 ，1 6 7 和i 0 9 6 。 5 、检出率代表农药的使用情况，超标率才是判断蔬菜安全与否的指标。现场抽样检测 和流行病学调查结果显示，某市市售蔬菜中农药残留的超标率已经逐步控制在一个比较安全 的水平。 本文针对某市蔬菜农药残留的现场检测和流行病学调查结果，提出几点建议：加强蔬 菜种植者合理使用农药的宣传、教育和指导。对检出率较高的蔬菜和农药组分进行重点监 测和控制。规范农药买卖市场，加强农药生产和流通的监督和管理，严禁蔬菜种植者使用 国家规定蔬菜中不得检出的农药。 关键词：农药残留固相萃取气相色谱肌, - 2 ：仃z - - 病学研究 a b s t r a c t o p t i m i z e dd e t e c t i o na n de p i d e m i o l o g i c a l i n v e s t i g a t i o no fp e s t i c i d er e s i d u e s , - l g n m a r k e t e d v e g e t a b l e s c a n d i d a t e ：y a oc a n s u p e r v i s o r ：c h i e fp h y s i c i a nl il i n a s s o c i a t ec h i e ft e c h n i c i a ng a ny u a n a b s t r a c t v e g e t a b l ei sad a f f yn e c e s s i t yw h o s es a f e t yb e c o m e st h ef o c u so fp u b l i ca t t e n t i o n ，a si td i r e c t l y d f e c t sh u m a nh e a l t ha n ds a f e t y t h eg o v e r n m e n th a si m p o s e dl i m i to np e s t i c i d er e s i d u e si n v e g e t a b l e s ，s oi ti sv e r yn e c e s s a r yt oe s t a b l i s has e to fc o n v e n i e n t ，r a p i da n da c c u r a t em e t h o d s t h i sr e s e a r c hc o n s i s t so ft h ef o l l o w i n g ： 1 t oe s t a b l i s ht h em e t h o do fd e t e c t i n gt h i r t y f i v ep e s t i c i d er e s i d u e si nv e g e t a b l e sb yu s i n g s o l i d p h a s ee x t r a c t i o n - g a sc h r o m a t o g r a p h y ；t oo p t i m i z et h ee x p e r i m e n tt e r m so nt h eb a s i so ft h e o r i g i n a le x p e r i m e n tm e t h o d ，u s i n gs i m p l ea n dc o n v e n i e n ts a m p l ep r e p a r a t i o nm e t h o d ；t os e e kt h e o p t i m u mc h r o m a t o g r a p h i ct e r m so fm u l t i r e s i d u e ss e p a r a t i o na n da c h i e v et h eb e s ts e p a r a t i o ne f f e c t ； t ov a l i d a t et h ea c c u r a c ya n dp r e c i s i o no ft h em e t h o da n de s t a b l i s ht h eo p t i m u me x p e r i m e n t a lt e r m s f o rd e t e c t i n gt h i r t y f i v e p e s t i c i d er e s i d u e si nv e g e t a b l e sb yu s i n gs o l i d p h a s ee x t r a c t i o n g a s c h r o m a t o g r a p h y 2 d e t e c t i o no f p e s t i c i d e r e s i d u e si nt h e s a m p l e s w i t hs o l i d p h a s ee x t r a c t i o n - g a s c h r o m a t o g r a p h yw a sp e r f o r m e do nr a n d o m l ys e l e c t e dv e g e t a b l e so ft h ec i t y t h eo b t a i n e dd a t a w a st h e ns t a t i s t i c a l l ya n a l y z e d 3 t h ed a t ag a t h e r e df r o m2 0 0 3t o2 0 0 9a r ee p i d e m i o l o g i c a l l yi n v e s t i g a t e d t h er e s u l t sa r ea sf o l l o w s ： 1 t h eo p t i m u me x p e r i m e n t a lt e r m sf o rd e t e c t i n gt h i r t y f i v ep e s t i c i d er e s i d u e si nv e g e t a b l e so n u s i n gs o l i d p h a s ee x t r a c t i o n - g a sc h r o m a t o g r a p h y ： s a m p l e sw e r ee x t r a c t e dw i t ha c e t o n i t r i l e ，a n dp u r i f i e db ys o l i d - p h a s ee x t r a c t i o n t h eo p t i m u mc h r o m a t o g r a p h i ct e r m ：m i xr e f e r e n c em a t e r i a l l ：p i l l a r ：d b 1 7 0 1 ；t h ei n j e c t o r t e m p e r a t u r ei s1 7 0 c ；t h ed e t e c t o rt e m p e r a t u r ei s2 6 0 。c ；t e m p e r a t u r er a i s ep r o c e d u r e ：i n i t i a l l yt h e t e m p e r a t u r ew a ss e ta t8 0 f o r1r a i n ，r a m p e dt o1 6 0 ca tar a t eo f2 0 。c m i na n dh e l df o r1r a i n ， r a m p e dt o1 7 0 。ca tar a t eo f2 。c m i na n dh e l df o r2m i n ，r a m p e dt o1 8 5 。ca tar a t eo f5 c m i na n d h e l df o r2r a i n ，r a m p e dt o1 8 7 ca tar a t eo f0 5 。c m i na n dh e l df o r2m i n ，r a m p e dt o1 8 8 9 ca ta r a t eo f0 1 c m i na n dh e l df o r2r a i n ，r a m p e dt o1 8 9 * ca tar a t eo f0 5 。c r a i na n dh e l df o r1 0m i n ， r a m p e dt o2 3 0 c a tar a t eo f5 。c m i na n dh e l df o r1 2r a i n c a r r i e rg a s ：h 22 5 m v m i n ，a i r 两南大学硕十学侍论文 1 5 0 m l m i n t h es p l i tf l o wr a t i o ：5 0 t h em a k e u pf l o w ：3 0 m l m i n m i xr e f e r e n c em a t e r i a l2 ： p i l l a r ：s p b 一1 ；t h ei n j e c 缸t e m p e r a t u r ei s2 7 0 c ；t h ed e t e c t o rt e m p e r a t u r ei s2 8 0 c ；t e m p e r a t u r e p r o g r a m ：i n i t i a l l yt h et e m p e r a t u r ew a ss e ta t1 5 0 1 2f o r1m i n ，r a m p e dt o2 4 5 ca tar a t eo f 3 0 c r a i n ；c a r r i e rg a s ：n 2 ，i n i t i a l l yt h ef l o ww a ss e ta t0 5 r n l m i nf o r1 3 4m i n ，r a m p e dt o 0 8 m v m i na tar a t eo f0 1 m l m i n 2a n dh e l df o r6 1r a i n ，r a m p e dt o1 5 m l m i na tar a t eo fo 1 m l m i n 2 a n d h e l d f o r l m i l l 2 t h i r t y f i v ep e s t i c i d er e s i d u e si nv e g e t a b l e sc a nb ed e t e c t e dw i t hs o l i d p h a s ee x t r a c t i o n - g a s c h r o m a t o g r a p h ya tt h es a m et i m e t h ee x p e r i m e n tp r o v e st h a tt h em e t h o di ss i m p l ea n dc o n v e n i e n t i tf e a t u r e sg o o ds e p a r a t i o n ，h i g hp r e c i s i o n ，s h o r t e n e dd e t e c t i o nt i m ea n di m p r o v e de f f i c i e n c y t h e e x p e r i m e n tm a yp r o v i d er e l i a b l ed a t aa n db a s i sf o rt h ee s t a b l i s h m e n to fn e wn a t i o n a ls t a n d a r d s 3 t h er e s u l t so fs a m p l ed e t e c t i o n ：i nt h e3 1 5s a m p l e s ，2 0 7s a m p l e sh a dd e t e c t a b l er e s i d u e s t h e d e t e c t i o nr a t ei s6 5 7 ，2 4s a m p l e sh a dv i o l a t i o nr e s i d u e s t h eo v e r - s t a n d a r dr a t ei s7 6 i nt h e 3 5p e s t i c i d er e s i d u e s ，2 3p e s t i c i d er e s i d u e sh a db e e nd e t e c t e d ，1 0o fw h i c hh a dn oc o r r e s p o n d e n t l i m i t s ；t h ed e t e c t i o nr a t eo f4p e s t i c i d er e s i d u e sw a sm o r et h a n1 0 ；t h ed e t e c t i o nr a t eo fd i c o f o l w a st h e h i g h e s t , r e a c h i n g 1 6 8 i nt h eo t h e r st h ed e t e c t i o nr a t ew a sl e s st h a n1 0 m e t h a m i d o p h o sc a nn o tb ed e t e c t e di nt h eg b ，b u tt h ed a t ad e m o n s t r a t e dt h a tt h ed e t e c t i o nr a t eo f m e t h a m i d o p h o si s2 2 4 t h ee p i d e m i o l o g i c a li n v e s t i g a t i o nr e s u l to fm a r k e t e dv e g e t a b l e sd u r i n g2 0 0 3t o2 0 0 9 ：i nt h e 1 6 8 8s a m p l e s t h ea v e r a g ed e t e c t i o nr a t ei s3 9 4 t h ea v e r a g eo v e r s t a n d a r dr a t ei s1 1 3 t h e m u l t i r e s i d u e sd e t e c t i o nr a t ei s l 8 7 t h ed e t e c t i o nr a t ei s1 2 9 i n2 0 0 4 ，t h el o w e s t , w h i l et h e r a t ei s9 1 4 i n2 0 0 9 ，t h eh i g h e s t ；t h eo v e r - s t a n d a r dr a t ei s1 9 i n2 0 0 4 ，w h i c hi st h el o w e s t ， w h i l et h er a t ei s1 6 8 i n2 0 0 7 ；t h em u l t i r e s i d u e sd e t e c t i o nr a t ei s1 0 i n2 0 0 4 w h i c hi st h e l o w e s t ，w h i l et h e r a t ei s6 7 9 i n2 0 0 9 t h ed e t e c t i o nr a t e so fl e a fv e g e t a b l e ，r o o t s t a l k l i k e v e g e t a b l e ，f r u i tv e g e t a b l ea n de d i b l ef u n g ia r er e s p e c t i v e l y4 1 5 ，4 0 0 ，3 4 3 a n d3 9 8 t h ed e t e c t i o nr a t eo fo r g a n o p h o s p h o r u s ，c a r b a m a t e s ，p y r e t h r o i da n do r g a n o c h l o r i n ea r e r e s p e c t i v e l y2 8 6 ，4 6 ，1 6 7 a n d1 0 w h i l et h ed e t e c t i o nr a t ei n d i c a t e st h eu s a g eo fp e s t i c i d e ，t h eo v e r - s t a n d a r dr a t ei st h ei n d i c a t o ro f v e g e t a b l es a f e t y t h ed e t e c t i o na n dt h ee p i d e m i o l o g i c a li n v e s t i g a t i o nr e s u l t ss h o wt h a tt h eo v e r s t a n d a r dr a t eo ft h em a r k e t e dv e g e t a b l e so ft h ec i t yi sk e p ta tas a f e t yl e v e l b a s e do nt h er e s u l t sa b o v e ，t h ea r t i c l es u g g e s t st h a tf u r t h e re f f o r t ss h o u l db em a d e ：t o r e i n f o r c et h ee d u c a t i o na n dg u i d a n c eo nt h er a t i o n a lu s eo fp e s t i c i d e t om a i nm o n i t o r i n ga n d c o n t r o lo v e rt h ev e g e t a b l ew i t hh i g hd e t e c t i o nr a t e t or e g u l a t et h ep e s t i c i d em a r k e t r e i n f o r c e t h es u p e r v i s i o no v e rp e s t i c i d ep r o d u c t i o na n dc i r c u l a t i o n ，a n db a nt h eu s eo ff o r b i d d e np e s t i c i d e i v a b s t r a c t 曼皇曼曼曼曼! 曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼舅曼曼曼曼曼詈m l nn nm_ m mn n !m _ 曼曼曼曼鼍曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼舅曼曼曼曼蔓曼曼皇 k e yw o r d s ：p e s t i c i d er e s i d u e s ；s o l i d - p h a s ee x t r a c t i o n ；g a s c h r o m a t o g r a p h y ；e p i d e m i o l o g i c a li n v e s t i g a t i o n v 独创性声明 学位论文题目：益苤壅毯捡塑友法的值丝区逾堑痘堂婴究 本人所提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。论文中引用他人已经发表或者出版过的研究成果，文 中已经加标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋 友、同仁在文中作了明确说明并表示衷心感谢。 学位论文作者： 也l 争灿 签字e l 期：弦i 年r 月亏f 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的 规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ， ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：可不保 密，口保密期限至年月止) 。 仝 学位论文作者签名：也b 灿 导师签名：豸勿咎 签字日期：沁l c 年r 月；) 日签字日期：吵，0 年占月 日 第1 章文献综述 i i ； mi il a l t o 皇曼皇喜曼皇曼皇曼毫曼皇曼皇寡曼曼基曼曼曼曼皇曼曼曼皇曼鼍曼寰 第1 章文献综述 我国是一个农业大国，随着农业生产的发展，病虫害不断增多，因此农药用 量增大，农药品种增多。据统计，全世界每年通过植物保护方法增加的产量有 8 0 是依靠使用农药来实现的，蔬菜和水果对农药的依赖性尤其大，蔬菜水果上 残留农药的污染和毒害程度日趋严重，极大地危害着人类和动物的生命和健康 。长期大量地施用各种农药，对农业生态系统的结构和功能将会产生严重危 害，可以使生物种群退化，多种生物种群濒临灭绝，因农药污染造成的经济损失 逐年增加，每年还引发数万起人类农药中毒的伤亡事件。据统计资料显示，我国 每年因农药中毒的人数占世界同类事故中毒人数的5 0 。正因为农药是这样一类 对人体健康具有危害的有毒化学品，因此它的使用在提高农作物产量的同时，对 环境及人体健康所产生的危害也逐步被人们广泛地认识。 1 1 我国的农药使用及污染现状 农药是在农业生产过程中用来保护农作物、林木、果树和蔬菜免受害虫、病 菌和杂草危害以及调节植物生长发育的药剂。目前世界上生产和使用的农药有几 千种，我国既是农药生产大国，也是农药消费大国。资料显示，我国每年农药的 用量达8 0 万一1 0 0 万吨乜1 ，其中约8 0 的农药直接进人农业生态环境，每年使用农药 的面积在2 8 亿h 1 2 以上口1 ，这是一个令人触目惊心的数字。 1 1 1 我国农药的分类 ， 在我国，目前广泛使用的农药根据化学成分可以大致分为四类： 1 1 1 1 有机氯类农药 有机氯农药主要分为以苯为原料和以环戊二烯为原料的两大类。以苯为原料 的有机氯农药在第二次世界大战前后开始出现，首先是六六六，后来是d d t 及其 他有机氯化合物。以环戊二烯为原料的有机氯农药包括作为杀虫剂的氯丹、七 氯、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、硫丹、碳氯特灵等。此外以松节油为原料的莰 烯类杀虫剂、毒杀芬和以萜烯为原料的冰片基氯也属有机氯农药。由于有机氯农 药具有较大的化学稳定性，长期过分使用会导致残留污染严重，害虫的抗性增 加。从2 0 世纪7 0 年代开始，许多工业化国家相继限用或禁用某些有机氯农药， 中国于6 0 年代开始禁止在蔬菜、茶叶、烟草等作物上施用d d t 、六六六等农药， 在一般作物上也注意控制使用。但由于它们的稳定性，在世界许多地方的空气和 水中仍然能够检测出微量有机氯农药的存在。有机氯农药在食品中的残留，不会 因贮存、加工、烹调而减少。因此，长期摄入有机氯农药残留的食物，将使人体 西南大学硕+ 学位论文 有机氯农药的蓄积量增加。 1 1 1 2 有机磷类农药 有机磷农药属于磷酸酯或硫代磷酸酯类化合物，是人类最早合成而且至今仍 在广泛使用的一类杀虫剂，是现有农药中品种最多的一类，约有1 0 0 多种，也是 目前我国使用最多的农药之一。有机磷农药于2 0 世纪3 0 年代开始生产和使用， 它不但可以作为杀虫剂和杀菌剂，而且也可以作为除草剂和植物生长调节剂。有 机磷杀虫剂易被水，酶及微生物所降解，很少残留毒性，在农药中是极为重要 的一类化合物。早期开发的有机磷农药大部分是高效高毒品种，如对硫磷、甲胺 磷、毒死稗和甲拌磷等，而后逐步开发了许多高效低毒低残留品种，如乐果、敌百 虫、敌敌畏、马拉硫磷、二嗪磷和杀螟硫磷等，成为农药中的一大家族h ，。中国 农业部和国家质监局等联合发布第5 2 3 号公告，规定自2 0 0 7 年1 月1 日起，全面 禁止在国内销售和使用甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷和磷胺5 种高度有 机磷农药瞳1 。由于有机磷农药的高效性，被人们广泛地、高频率地大量地施用。 过量或施用不当是造成有机磷农药污染食品的主要原因。 1 1 1 3 氨基甲酸酯类农药 氨基甲酸酯类农药为氨基甲酸的n 一甲基取代酯类，是一类广泛应用于我国 粮食、蔬菜和水果的杀虫剂，它具有分解快、残留期短、低毒、高效、选择性强 等特点。这类杀虫剂分为五大类：萘基氨基甲酸酯类，如西维因；苯基氨基 甲酸酯类，如叶蝉散；氨基甲酸肟酯类，如涕灭威；杂环甲基氨基甲酸酯 类，如呋喃丹；杂环二甲基氨基甲酸酯类，如异索威。除少数品种如呋喃丹等 毒性较高外，大多数属中、低毒性。在有机氯农药相继被各国禁用或限量使用之 后，有机磷农药的污染同益加大的同时，氨基甲酸酯类农药的使用量不断增加， 对环境的污染和人类的健康影响增大。 1 1 1 4 拟除虫菊酯类农药 拟除虫菊酯类杀虫剂是仿效天然除虫菊化学结构的合成农药。菊酯类农药是 广谱性杀虫剂，具有速效、高效、低毒、低残留，对作物安全等特点，除对1 4 0 多种害虫防治有特效外，有些菊酯类农药还对地下害虫和螨类害虫有较好的防治 效果。目前已合成的拟除虫菊酯有上千种，但已商品化的数量有限，现我国使用 的有2 0 几种，如氯菊酯、杀虫菊酯、溴氰菊酯、甲醚菊酯、氯氰菊酯等。拟除虫 菊酯类农药在喷施时与果实、谷物直接接触，是造成其污染的主要原因n 1 。 1 1 2 我国农药污染现状 目前，全世界每年有3 0 0 万农药中毒者，我国每年由于农药污染食品而造成 2 第1 幸文献综述 的中毒者人数年均近2 0 万，约占食物中毒人数的三分之一畸1 。我国蔬菜、水果中 滥用农药的现象相当严重。即使国家明文规定禁止使用的农药如甲胺磷、甲基对 硫磷，农民仍然在使用。由于农产品中高毒农药残留量超标造成的中毒事件屡屡 发生。据了解，近1 0 年来，我国平均每年仅因疏菜农药残留超标、食用工业盐 等发生的群体性食物中毒事故就有1 5 0 次左右嘲。1 9 9 7 年夏季高温季节，江苏省 因发生食用农药残留超标的蔬菜而中毒的事件，见诸报导的达7 0 多起；1 9 9 8 年 山东省宁津县一菜农违反国家农药安全使用规定在韭菜上使用“1 6 0 5 ，造成 1 0 余人中毒，1 人死亡。1 9 9 8 年由于食用含有残留农药的蔬菜，造成珠海市华夏 学校学生集体中毒事件，2 3 人被送往医院治疗h 1 。2 0 0 0 - 2 0 0 3 年，全国进行了3 次针对蔬菜农药残留的国家监督抽查，共抽查6 3 个大型蔬菜批发市场的4 3 6 种产 品，合格2 6 7 种，平均抽样合格率6 1 2 ；2 0 0 0 年，有关部门对全国9 个省会城 市蔬菜中9 种农药定点检测发现农药残留超标率达3 1 哺1 。如此多的食品安全事 故与调查数据让人觉得触目惊心，我国蔬菜的农药污染现状不容乐观。 1 1 3 造成农药污染的原因 1 1 3 1 施药后对作物直接污染 给农作物直接施用农药制剂后，渗透性农药主要黏附在蔬菜和水果等作物表 面，而内吸性农药则可进入作物体内1 。这些农药虽然可受到外界环境条件的影 响或活体内酶系的作用逐渐被降解消失但降解速度差别很大，性质稳定的农药 降解消失是缓慢的。例如0 0 4 浓度的对硫磷在水稻叶上半衰期为4 6 2 h ，甲基 对硫磷为2 7 h ；在0 1 浓度时二嗪农为1 1 1 9 h ，马拉硫磷为3 1 1 h ，对硫磷为 4 6 1 h ，甲基对硫磷为3 9 2 h n 叭。这样使作物在收获时往往还带有微量的农药残 留。 1 1 3 2 作物从污染环境中对农药的吸收 农作物施用农药时，大部分农药散落在土壤中，有些性质稳定的农药，在土壤 中可残留数十年。一部分农药随空气漂移至很远地方，或被冲刷至水体中，污染 水源。在有农药污染的土壤中种植农作物时，残存的农药又可能被农作物吸收， 这也是造成农作物被污染的原因之一。 1 1 3 3 通过食物链与生物富集 农药残留被一些生物摄入或通过其他方式吸入后累积在体内，造成农药的高 浓度贮存，再通过食物链转移至另一生物体内，通过食物链的逐级富集后，若食用 该类生物性食品，可使进入人体的残留农药增加，从而严重影响人体健康1 。 1 2 农药残留的危害 3 西南大学硕十学位论文 皇, i i l l i 量曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼! 曼曼曼! 皇曼曼曼曼曼鼍 农药残留是指农药使用后残存于环境、生物体和食品中的农药母体、衍生 物、代谢物、降解物和杂质的总称n 别。 1 2 1 农药对人体健康的危害 农药对人畜的毒性可以分为急性毒性和慢性毒性两类。当人体一次性大量摄 入或农药毒性较大就有可i i i i 起急性中毒或亚急性中毒，使人体在短期内出现不 同程度的中毒症状。急性中毒常表现为神经系统功能紊乱，如头痛、恶心、呕 吐、腹痛、腹泻以及肝、心、肾脏功能损害及呼吸抑制，严重时会有生命危险 口1 。引起急性中毒的农药基本都是高毒类农药。 农药残留对人体生命和健康的影响是一种慢性作用。人们关注最多的是农药 对人体的三致作用以及对神经方面的影响。农药能对人体和动物体内分泌产生干 扰n 引。据王毓秀等人的研究n 钔，目前有7 0 种可能干扰内分泌的化学物质，其中农 药就占有4 0 余种。由于在生产中使用最广泛、历史最久的有机氯、有机磷和氨基 甲酸醋类农药都属于神经传导抑制剂，因此农药接触和农药残留对人体神经系统 的影响始终引起人们的高度关注。p i n g a l i 等人n 础的研究结果表明，在长期接触 稻田除草剂2 ，4 - d 和杀虫剂甲基对硫磷、久效磷、毒死蟀、乙基谷硫磷等之后， 农业劳动者发生神经系统疾病如多发性神经病和中枢系统功能减弱的患者增多。 农药与癌症的发生也有关联。许多研究指出，白血病、淋巴瘤、神经细胞瘤 和脑肿瘤等一系列儿童癌症都与接触农药有关。这些研究对出生前接触、出生后 接触、父母务农和使用农药等一系列可能情况进行了分析，结果提示，儿童可能 属于对农药的致癌作用特别易感的亚人群n6 j 。d i e h 等n 7 1 通过动物实验证实，有机 氯农药和多氯联苯可促进癌症和肿瘤的形成。r i t e h i e 等n 8 1 对5 8 名前列腺癌症患 者和9 9 名健康对照者进行了血清检验结果表明，杀虫剂氯丹的代谢物 o x v c h l o r d a n e 和多氯联苯类化合物与患病率明显相关，表明长期低剂量接触有机 氯农药和多氯联苯会增加前列腺癌的发病率。李小平等n 刚证实，帕金森病是一种 常发生于中老年人中枢神经系统的变性疾病，目前认为农药与帕金森病的发生和 发展有相关性。 1 2 2 对生态的影响 农药在使用时，一般只有1 0 左右粘附在作物上，其余9 0 的农药通过各种 方式向坏境扩散。农药对于农业生态的影响大体可以体现在对大气、水体以及土 壤的污染啪1 。大气中的农药污染主要来自农药厂排出的废气、农药喷洒时的扩 散、残留农药的挥发等。残留农药随着大气的运动而扩散，使污染范围不断扩 大，有的甚至可以飘移到很远的地方。水体中的农药污染主要来源有：农药生 4 第1 章文献综述 曼曼曼曼曼曼! 曼曼! 曼量曼! 曼曼曼曼曼舅_ _ 一m m m m 一 一一m m m l l m ； m 一_ 一l iii 皇 产、加工企业废水的排放及水体施药；施用于农田的农药随水或灌溉水向水体的 迁移：大气中的残留农药和农药使用过程中的漂移沉降，以及施药工具和器械的 清洗等。水体被农药污染后，会使其中的水生生物大量减少，破坏生态平衡；地 下水受到农药污染后极难降解，已造成持久性污染，若被当作饮用水源，将会严 重危害人体健康乜。进入土壤中的农药，部分通过土壤本身复杂的物理、化学和 生物过程降解成为无害物质，另一部分吸附在土壤里，甚至在土壤的作用下变为 更毒的物质。由于长期大量使用农药化肥，导致了大量残留的积累，抑制了土壤 微生物的繁殖，破坏了土壤结构和理化性质，影响蔬菜等农作物生长，造成了土 壤污染。 1 2 3 农药污染对经济造成损失 农药的大量施用与滥用，使蔬菜等农产品中农药残留量超标，影响我国的国 际信誉与对外贸易。我国出口的农副产品中由于农药残留量超标，屡屡发生被拒 收、扣留、退货、索赔，撤消合同等事件。如茶叶中d d t 超标，蜂蜜中含有杀虫 醚，苹果中含有甲胺磷，冻猪肉、冻免、冻鸡中农药残留量超标等等，都对经济 造成严重损失。 1 3 常用的农药残留检测方法 1 3 1 样品的前处理 由于食物样品组成复杂，基质成分对我们所要测定的目标物干扰较大，且存 在农药的同系物、异构体、降解产物、代谢产物以及扼合物的影响。同时由于食 物中农药残留水平一般在m g k g 一心k g 之间，因此要求分析方法灵敏度高、特 异性强。对于未知农药施用史的食物样品，常采用多组分残留分析方法。但由于 各类食物样品组成复杂，且不同农药品种的理化性质存在差异，因而没有一种多 组分残留分析方法能够覆盖所有的农药品种，食物样品的净化要尽可能的除去与 目标物同时存在的杂质，以减少色谱图中的干扰峰，同时避免杂质对色谱柱和检 测器的污染。食物样品的净化，尤其是含脂质较多的食物样品的净化，一直是分 析工作者研究的重点心引。在很长时间内，一直沿用经典的索氏提取、液液分配、 硅胶、f l o r i s i l 、硅藻土、氧化铝柱色谱及共沸蒸馏等技术。这些方法操作费时， 费力，溶剂消耗较大，且很容易引入实验误差。9 0 年代后，样品净化技术有了较 快发展，目前，国际上较多使用固相萃取( s p e ) 、固相微萃取( ( s p m e ) 、凝胶层析 ( g p c ) 、基体分散固相萃耿( m s p d ) 等技术。 1 3 1 1 固相萃取( s p e ) s p e 是7 0 年代中期出现的技术，其基本原理与丌放式柱色谱相同，是根据物 5 两南大学硕+ 学位论文 质极性的不同来进行分离的，该技术可将分离和浓缩合为一步。s p e 被日趋认为 是一个非常有用的样品处理技术，专门用来进行分析前的样品纯化和浓缩。使用 s p e 能避免液一液萃取所代来的许多问题，比如，易于乳化，不完全的相分离， 较低的定量分析回收率，昂贵易碎的玻璃器皿和大量的有机废液。与液液萃取相 比，固相萃取更有效，容易达到定量萃取，快速和自动化，同时也减少了溶剂用量和 工作时间。对此，a m b u r s 1 曾给出详细的说明。s p e 分离柱种类有正相s p e 柱，其 填料主要为硅胶、氧化铝、硅镁吸附剂等；反相s p e 柱，填料主要为c 1 8 ；另外 还有氰基键合相柱( c n ) 及离子交换柱和吸附树脂柱等乜钔。l i u 等位明对黄瓜等蔬菜 样品固相萃取引入磁棒搅拌，加快萃取速度和提高回收率，使用毛细管气相色谱 检测，其检出限 1 2 n g l ；并且在l n g g 和5 n g g 两水平上对黄瓜和土豆中的多 种有机磷农药的萃取回收率在9 4 - - 一1 0 5 范围内，同时操作简单，省时省溶剂。 近年来，s p e 朝着多个不同的方面继续发展着。 1 3 1 2 固相微萃取( s p m e ) s p m e 是s p e 的一个新的应用。s p m e 保留了其所有的优点，摒弃了其需要柱填 充物和使用溶剂进行解吸的弊病，它只要一支类似进样器的固相微萃取装置即可 完成全部前处理和进样工作。在进样过程中，利用气相色谱进样器的高温，或者 液相色谱、毛细管电泳的流动相将吸附的组分从固定相中解吸下来，由色谱仪进 行分析。根据萃取模式分为：直接法、顶空法和膜方法。目前，s p m e 已成功的 应用于固态、液态和气态样品中各类极性或非极性有机物的分离提取过程中。应 用s p m e g c 方法对土壤、水和生物体内有机磷农药的分析，检出限在n g g 一- p g g ，r s d 小于3 0 汹1 。y u 等瞻钉在萃取头上包被了一种新合成材料，大大提高了 萃取率。用该s p m e g c f p d 方法对蜂蜜、果汁、柑橘和小白菜样品的分析结果表 明，检出限为0 0 0 3 - - - 1 o n g g ；同时对萃取的影响因素进行了分析，该技术可以 应用于实际样品的检测。 1 3 1 3 凝胶层析( g p c ) g p c 法是根据凝胶色谱的分离和分析技术，是一种快速的净化技术，是农药 多残留分析中一种常用的、有效的提纯方法。由于具有自动化程度高、较好的净 化效率以及较好的回收率，柱子可以重复使用，被广泛用于纯化含类脂、色素的 复杂基体组分。近年来不断有在农药多残留分析中使用g p c 作为提取、净化手段 的研究报道汹删。b