農產品中重金屬和農藥檢測檢驗技術研究綜述

孫華國

（長海縣食品檢驗檢測中心，遼寧 長海 116500）

農產品中重金屬和農藥檢測檢驗技術研究綜述

孫華國

（長海縣食品檢驗檢測中心，遼寧 長海 116500）

農產品檢測是保證農產品安全進入市場和流通的重要環節，是實現“從農田到餐桌”的全程質量控制的最后環節。做好農產品檢測工作，把好安全質量關，確保質量合格的農產品流向市場，對推進市場準入，保障國民身體健康，提高我國農產品在國際市場上的競爭力具有重要意義。

農產品大致可以分為以下四類：一是種植業產品，包括糧食類、油料類、蔬菜類、果品類、茶葉類、特種經濟作物類和糖科類等；二是畜牧業產品，包括畜產品類、禽產品類、禽蛋產品類、動物副食產品類等；三是漁業產品，包括海(淡)水魚類、海(淡)水蝦類、海(淡)水蟹類、海(淡)水貝類、藻類、其他海(淡)水養殖動物類等。四是加工產品，包括糧食制品、食用油、蔬菜制品、水果制品、食用糖、畜肉制品、禽內制品、蛋制品、乳制品、蜂產品、飲料、冷凍飲品、非發酵調味品、水產加工品、方便食品等。農產品安全檢測涉及到的指標也有數十種，但總體上可歸納為重金屬殘留、農藥殘留、獸藥殘留、毒素、微生物指標、營養、品質指標以及亞硝酸鹽、其他有毒有害化合物和轉基因產品的檢測等。下面對其中重金屬殘留和農藥殘留兩項指標的檢測檢驗方法加以介紹。

1 重金屬檢測

食品金屬污染物的污染問題一直是食品安全的重要問題之一，尤其是重金屬污染問題一直受到食品安全界的高度重視。重金屬一般指比重大于4.5克／立方厘米的元素，造成環境污染的主要有鎘、鉻、鉛、汞和類金屬砷等，此外還有一些重金屬如鋅、銅、鈷、鎳、錫等，當濃度較大時也會產生一定毒性。當前，金屬離子的檢測技術主要有等離子體發射光譜法、原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、比色法、流動注射分析法、電化學法、化學法與質譜聯用方法等等。但由于檢測對象不同和檢測要求的提高，使得檢測的靈敏度(檢出限)要求都比以往有較大不同，這就更多地依賴高精尖儀器設備。

農產品中重金屬的檢測可以分為樣品消解等前處理和分析檢測兩個過程。

1.1 樣品前處理

1.1.1 常規消解 農產品樣品通常用鹽酸、硝酸、高氯酸等強酸在高溫(電爐加熱)下對樣品進行消化，使得其中的重金屬全部轉化為可溶性金屬離子后進行分析檢測。或者采用干法或濕法樣品灰化(高溫灼燒)后，再將灰化后的殘留物溶解在適當的溶劑中，待測。傳統的常規消解過程一般要歷時4～6小時，耗時較長，分析速度亟待提高。

1.1.2 微波溶樣技術 食品中重金屬的安全快速檢驗技術，一般采用2450MHz電磁波為工作頻率。是利用樣品與酸吸收微波能量，并將其轉化為熱能而完成的，被形象地稱為“內加熱”。微波溶樣速度快、效果好、操作簡便、易于控制、成本低、操作安全，適用于微量和超微量金屬元素的分析，并可同批消化多個樣品，溶樣重現性好。

1.2 分析檢測

目前，對于重金屬的檢測國標方法中，主要有原子吸收光譜法(包括石墨爐原子吸收光譜法和火焰原子吸收光譜法)和原子熒光光譜法。另外，比色法也常被采用。由于食品中的重金屬的含量一般都比較低，因此這里介紹幾種靈敏度較高的重金屬檢測方法。

1.2.1 原子吸收光譜法(AAS) 該方法是基于物質產生的原子蒸汽對特定譜線(通常是待測元素的特征譜線)的吸收作用來進行定量分析的比較靈敏的方法，也是應用較多的方法。該方法根據原子化方式不同，可分為石墨爐原子吸收光譜法和火焰原子吸收光譜法兩種。其中，石墨爐法的靈敏度較高。原子吸收光譜法對共存元素的影響較少，多數樣品只要溶解成溶液后就可以直接進樣分析；可測試元素范圍廣，達70多個，每種元素測定需更換專用的元素分析燈，因此不適用于多種元素的同時分析測定。

1.2.2 原子熒光光譜法(AFS) 是一種通過測量待測元素的原子蒸汽在輻射能激發下所產生的熒光發射強度，來測定待測元素含量的一種儀器分析方法。具有干擾少的優點，而且靈敏度很高。

1.2.3 比色法 樣品經過消化后，在一定的pH下，其中的金屬離子與顯色體系生成有色絡合物，在適宜波長下進行測定，與標準系列比較定量的分析方法。由于食品中的重金屬離子的含量極微，故用比色法測定時，常需要對所生成的有色絡合物進行萃取和濃縮后再進行分析測定，如國標方法中砷、鉛、銅、鋅、鎘、錫等測定。比色法與以上幾種方法相比，存在靈敏度稍差，干擾離子較多等缺點，故國標方法中作為除第一法以外的方法推薦。

2 農藥殘留檢測

農藥防治農業病、蟲、草的效果是毋庸置疑的，同時農藥給環境帶來的污染也是無可諱言的。據調查證實，20世紀90年代以來，我國的農藥使用量每年高達100萬噸。農藥種類很多，并有多種分類方式，如根據農藥的來源不同，農藥可分為化學農藥、植物農藥、微生物農藥；根據化學組成和結構不同，可分為無機農藥和有機農藥；根據藥劑的作用方式，又可分為觸殺劑、胃毒劑、熏蒸劑、內吸劑、引誘劑、驅避劑、拒食劑、不育劑等。農藥殘留物是指由于噴施農藥后存留在環境和農產品、食品、飼料、藥材中的農藥及其降解代謝產物，還包括環境背景中存有的污染物或持久性農藥的殘留物再次在商品中形成的殘留，可構成不同程度的毒性。

2.1 提取和凈化

樣品制備是農藥殘留分析和檢測中耗時最多和勞動強度最大的步驟。傳統的樣品制備技術如液—液萃取、振蕩—過濾、索氏提取等至今仍在廣泛使用。同時一些新的樣品制備和凈化技術在不斷涌現，如固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、基質固相分散萃取(MSPDE)、加速溶劑萃取(ASE)、超臨界流體萃取(SFE)、凝膠滲透色譜(GPC)、微波萃取(MAE)等。這些技術的應用不僅節省時間、減輕勞動強度、節省溶劑、減少樣品用量，而且能提高提取或凈化效率和提高自動化水平等。

2.2 分析檢測

對于農藥殘留物的檢測方法主要有氣相色譜法，氣相色譜與質譜聯用法，液相色譜與質譜聯用法，毛細管電泳與質譜聯用法，氣相、液相色譜與多級質譜聯用技術以及酶聯免疫等快速檢測方法。

2.2.1 氣相色譜法（GC)在有機氯農藥分析領域，最為廣泛使用的檢測技術是氣相色譜／EE子捕獲檢測器法，它具有靈敏度高、分離效果好、定量準確等特點，多年來使用證明它是一種經典使用的分析方法。有機磷農藥等常用的檢測器有氮磷檢測器和火焰光度檢測器等。氣相色譜法是目前在農藥殘留檢測上應用最為廣泛的方法，是絕大多數國家標準所采用的方法。

2.2.2 氣質聯用法（GCMS) 在GC保留時間(或保留值)定性的基礎之上增加具有強大功能的質譜定性功能，特別是選擇離子檢測(SIM)模式，能將檢測能力提高幾十倍；如果使用負離子源(NCI)結合選擇離子檢測，并合理優化反應氣、離子化溫度，電子能量等參數，NCL-MS可以定量分析fg～pg量的有機物。目前，NCL-MS已經被用于檢測環境樣品中多氯聯苯、多氯代烴、氯代農藥、擬除蟲菊酯、氯代苯酚等多種氯化物的含量。

2.2.3 高效液相色譜法（HPLC） 對于不適于氣相色譜檢測的高沸點或熱不穩定、易裂解的農藥，都可以用此法來測定。該法分離效果好，靈敏度高，檢測速度快，應用面也較廣。

2.2.4 薄層色譜法(TLC)屬于固—液吸附色譜，薄層色譜法分離有色物質時，可根據其色帶進行區分；分離無色物質時，可在短波或長波紫外光燈下檢視，也可噴以顯色劑使之顯色，或在薄層色譜中用加有熒光物質的薄層硅膠，采用熒光猝滅法檢視.它是近年來發展起來的一種微量/快速而簡單的色譜法，它兼備了柱色譜和紙色譜的優點。

2.2.5 酶抑制法 主要用于有機磷類和氨基甲酸酯類等農藥的檢測。具有操作簡單、快速等特點，適于現場檢測以及大批量樣品的篩選。該法的靈敏度不高，準確性較差，假陽性現象時有發生，要準確定量，還需要借助其他方法。