關于便攜式農藥檢測儀的研究

李雪（沈陽師范大學，遼寧 沈陽 110034）

1 研究背景

在對農產品安全日益關注的今天，農委協會對食品的質量提出了較高的要求，同時也對質監部門及普通家庭在相關檢測方面有了新的挑戰，特別是在經濟、靈敏度、簡便性以及能否快速檢測這幾個方面。

2 實驗

2.1 農藥使用的探究

2.1.1 具有關調查表明，我國用全世界百分之七的土地養活了全世界多達百分之二十二的人，除了相關農業技術，農藥在此也發揮了巨大的作用。此外，由于農藥保證了農作物的產量，于是養殖業和畜牧業也有了保證，這也導致了我國的農藥使用量位居世界第二，農副產品總量占全世界的百分之四十。由于農藥的正面作用無法被替代，所以農藥的負影響也不可避免，據相關資料表明，美國的環保局對常見的100種農藥進行了致癌性定性定量檢測，結果發現其中87種農藥具有致癌性，其中對嬰兒、孕婦以及高齡老人的致癌率為100%.

2.1.2 傳統農藥的檢測方法：（1）化學分析法，主要包括：湛藍實驗、氰化鐵氧化實驗和笨二酚實驗等，這種方法的主要優點室操作簡單且易于觀察，缺點是靈敏度低、易受干擾并且反應需要加熱；（2）酶分析法，主要包括：pH法、標準比色法、熒光標記法、電位分析法等，它們的工作原理是，農藥的殘留物對植物酶的活性的抑制，然后通過檢測酶的水解產物的pH值、透光率A、熒光強度、以及電極電勢，進而計算出酶的抑制率，根據酶的抑制率再計算出農藥殘留的有機磷的含量。

2.2 傳感器檢測法

2.2.1 傳感器總工作原理：由于抗原和抗體會發生特異性免疫識別行為，將抗體修飾到傳感器表面，當與待測液接觸時就會發生特異性免疫識別，導致傳感器的電極的電勢發生改變，由內部編程計算出待測液中農藥殘留量。

2.2.2 生化原理：當農藥的微粒接觸到附著在電極表面的抗體時，用六氰化鐵離子作為還原探針，以此通過電循環分析法、差勢分析法和交流阻抗法將收集到的信息傳輸給傳感器中央處理器。

2.3 殘留量檢測

2.3.1 主要儀器：自制檢測儀一部、LK-03-2性水浴鍋、50mL移液器。

2.3.2 試劑：農藥多菌靈、敵敵畏、敵百蟲、四氫呋喃、辛硫磷、標準亞硝酸鹽

2.3.3 亞硝酸鹽的檢測：本文參考了國家質檢局的《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》辦法中的要求，進行了如下的測定，

2.3.3.1 向一只干凈的比色杯中先加入1.5mL的蒸餾水，這個作為對照組；

2.3.3.2 另取一只干凈的比色杯加入0.5mL樣品，再加入1mL蒸餾水，作為樣品組；

2.3.3.3 向兩個比色杯中分別加入0.5mL的亞硝酸（aq），靜置5min，放入儀器中檢測。與真實值相比，自制儀器的檢測結果略大于真實值，約為1.1倍，隨著所提供的待測液的濃度逐漸增大，檢測值與真實值的差逐漸減少，通過MATLAB的擬合方程得到Y=1.03211X+2.786，對應的R為0.9996，說明結果具有可信性。

2.3.4 常見的農藥殘留檢測：將所購置的多菌靈、敵敵畏、四氫呋喃，這三種農藥配置成不同濃度的待測試液，用自制的儀器進行檢測，結果顯示0.001毫克每升的多菌靈儀器沒有檢測到，當濃度達到0.005毫克每升時，檢測率為1.2%，0.01毫克每升的檢測率為3.0%，0.1毫克每升的檢測率為30%，1.5毫克每升的檢測率為97.0%，2.0毫克每升的檢測率為100%，可見檢測儀對多菌靈的檢測限還是較低的，具備科學意義；接下來對等對應濃度的敵敵畏進行了檢測，結果顯示：0.001毫克每升的檢測率為0，即沒有檢測到，0.005毫克每升的檢測率為2.3%，0.01毫克每升的檢測率為7.2%，0.05毫克每升的檢測率為36%，0.1毫克每升的檢測率為60%，0.5毫克每升的檢測率為100%，可見檢測儀對敵敵畏的檢測效果比多菌靈更有效；接下來是四氫呋喃的檢測，同樣在0.001毫克每升的濃度下檢測儀沒檢測到，0.005毫克每升的檢測率為2.5%，0.01毫克每升的檢測率為7.1%，0.05毫克每升的檢測率為24%，0.025毫克每升的檢測率為77%，0.3毫克每升的檢測率為98%，0.5毫克每升的檢測率為100%，可見在濃度較低時檢測效果較前兩種農藥而言更理想一些，但是完全檢出限卻不理想。

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