農(nóng)藥殘留檢測與處理研究

摘要：過量使用農(nóng)藥不僅會(huì)造成農(nóng)產(chǎn)品污染，還會(huì)破壞當(dāng)?shù)氐耐寥拉h(huán)境與生態(tài)平衡。因此，需要加大對擬除蟲菊酯類、有機(jī)磷類、有機(jī)氯類等有機(jī)復(fù)合農(nóng)藥的科學(xué)應(yīng)用，通過采樣處理、固相萃取、固相微萃取、超臨界流體萃取以及凝膠滲透色譜等流程進(jìn)行檢測，充分利用洗滌、吸附、超聲等物理方法以及臭氧氧化、光化學(xué)降解等化學(xué)方法處理殘留農(nóng)藥種類，提高作物生產(chǎn)的安全性。

關(guān)鍵詞：農(nóng)藥;殘留;檢測技術(shù);萃取;凝膠滲透色譜

馮艷艷. 農(nóng)藥殘留檢測與處理研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2020，40（26）：57-58.

一、常用的農(nóng)藥種類

1、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥

擬除蟲菊酯類農(nóng)藥是一種在人工合成技術(shù)的基礎(chǔ)上對天然除蟲菊素予以模擬、合成的混合型農(nóng)藥。該農(nóng)藥的使用效果較好，毒性低，殘留附著物少，蓄積量少，可以規(guī)模化應(yīng)用至實(shí)際生產(chǎn)中。但是，切不可將此農(nóng)藥應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中，主要是在水溶液的作用下，農(nóng)藥會(huì)被含鈣量較高的蝦殼、魚鱗吸收，通過基礎(chǔ)代謝直接進(jìn)入養(yǎng)殖生物體內(nèi)，從而導(dǎo)致水產(chǎn)品毒性較高。

2、有機(jī)磷類農(nóng)藥

有機(jī)磷是一種較為常見的有機(jī)復(fù)合型農(nóng)藥，是廣譜殺蟲劑，使用效果好，能被全面應(yīng)用于果樹蔬菜中，該農(nóng)藥的使用量占全部農(nóng)藥使用量的85%左右。但是，農(nóng)藥具備較好的親脂性，可作用于人體肺部，不易排出，長期作用會(huì)影響肺部功能，導(dǎo)致肺部畸形、肺水腫、肺癌等問題。農(nóng)業(yè)中常使用甲胺磷型復(fù)合農(nóng)藥，需減少有機(jī)磷化肥的使用量，或使用污染較低、毒性較低的含有機(jī)磷農(nóng)藥，提高作物的安全性。

3、有機(jī)氯類農(nóng)藥

農(nóng)藥中含有氯離子的農(nóng)藥有六氯環(huán)己烷（BHC）、滴滴涕（DDT）等，物質(zhì)結(jié)構(gòu)相對較為穩(wěn)定，不易被人體分解，可能會(huì)導(dǎo)致農(nóng)藥殘留在生物體內(nèi)。穩(wěn)定的含氯離子結(jié)構(gòu)物質(zhì)無法被生物酶分解，也無法在胃酸的作用下自然排出，會(huì)對生物的胃功能、腸道功能造成嚴(yán)重影響，甚至?xí)：Ω?、腎和心血管。

二、農(nóng)藥殘留檢測的基本流程

1、采樣處理

收集農(nóng)藥樣品，并通過必要的處理、檢測方法對樣品進(jìn)行凈化提純，提高檢測精準(zhǔn)度，以便為后期工作開展提供必要的技術(shù)支持。

2、固相萃取

利用固體吸附劑檢測化合物中各物質(zhì)的占比情況。首先，需借助儀器吸附目標(biāo)化合物中的檢測物質(zhì)，然后利用洗脫液對分離物進(jìn)行洗脫操作，以便提高后期的檢測精準(zhǔn)度。其次，分離過程中需利用SPE技術(shù)進(jìn)行分離提純，然后凈化目標(biāo)化合物，使復(fù)雜物質(zhì)中的目標(biāo)檢測物能及時(shí)檢出，有利于精準(zhǔn)測試出劑量和化學(xué)性質(zhì)。

3、固相微萃取

固相微萃取（SPME）提高了傳統(tǒng)SPE技術(shù)中的回收效率，同時(shí)能夠更為精準(zhǔn)的分析出痕量物質(zhì)中元素的占比情況。該技術(shù)具備“無溶劑”的優(yōu)勢，能夠在原有SPE技術(shù)的優(yōu)勢上對物質(zhì)進(jìn)行二次分離和提純?？蓪z測物進(jìn)行濃縮，提高萃取效率。

4、超臨界流體萃取

超臨界流體萃?。⊿FE）主要是對超臨界流體如萃取劑的檢測手段，通過進(jìn)行固體分離，確保流體中的固體、液體得到精準(zhǔn)區(qū)分。另外，萃取具備穿透性較好和粘度小的優(yōu)勢，可對不同溫度氣體進(jìn)行區(qū)分，確保這一操作具備更好的滲透力。

5、凝膠滲透色譜

凝膠滲透色譜（GPC）能夠根據(jù)凝膠的特點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分，且不同的色譜中表現(xiàn)形式不同，而不同物質(zhì)的凝膠時(shí)間、分子數(shù)量、分子形態(tài)均存在一定差異，這就需要利用GPC技術(shù)分離農(nóng)藥中的化合物，最后再經(jīng)過分離提純物質(zhì)。該技術(shù)實(shí)際操作中的自動(dòng)化水平和提純水平較高，能夠通過提高回收率減少實(shí)際操作過程中的污染[1]。該技術(shù)能精準(zhǔn)檢測脂類物質(zhì)，在脂類物質(zhì)的分離和提純過程中具有很大優(yōu)勢。

三、農(nóng)藥殘留的處理方法

1、物理處理方法

農(nóng)藥殘留的常見處理辦法有物理法、化學(xué)法和生化法，其中物理法對環(huán)境的影響最小，主要是因?yàn)檫@一方法經(jīng)濟(jì)成本較低，且操作較為簡便。

（1）洗滌法

洗滌法就是使用蒸餾水對作物進(jìn)行沖洗，洗滌后，藥物的殘留劑量會(huì)顯著降低?？刹捎谜麴s水、0.1%的生理鹽水、含蘇打的堿水以及淘米水洗滌處理，結(jié)合浸泡法對含有農(nóng)藥的葉片進(jìn)行清洗處理。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，采用濃度為0.4%-0.6%的生理鹽水效果最佳。

（2）吸附法

吸附法是使用固體吸附劑，將殘留的農(nóng)藥直接吸附在固體表面。通常吸附可使用活性炭材料，此材料分子活性極強(qiáng)。相關(guān)研究顯示，利用濃度為12%左右的活性炭吸附濃縮果汁，在65℃均勻攪拌11 min左右，所得到的濃縮果汁中甲胺磷化合物濃度下降了78.5%。吸附法不僅綠色、環(huán)保，還可以重復(fù)利用，但是材料費(fèi)用較高，導(dǎo)致操作成本較高[2]。

（3）超聲波法

聲波技術(shù)對環(huán)境污染非常小，能夠有效去除水體中的污染物。該技術(shù)利用空化效應(yīng)，促使水體環(huán)境中的有機(jī)物降解為可被處理的小分子。在超聲的作用下，可直接破壞了原有物質(zhì)的范德華力，改變液體分子中的引力和斥力，形成不規(guī)則的空氣氣泡。該技術(shù)操作時(shí)需注意控制時(shí)長，因?yàn)殚L時(shí)間聲波處理會(huì)破壞作物本身的物理性質(zhì)，會(huì)為農(nóng)藥提供新的附著環(huán)境。

2、化學(xué)處理方法

采用化學(xué)處理法同樣也能達(dá)到農(nóng)藥處理目的，此技術(shù)需通過專業(yè)的操作標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化處理，從而減少農(nóng)藥中化學(xué)物質(zhì)的殘留量。

（1）臭氧氧化法

臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，具備吸附作用，使用過程中安全、環(huán)保，反應(yīng)后大多數(shù)臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣和水，對環(huán)境無任何污染。反應(yīng)過程中，臭氧會(huì)直接作用于氨基甲酸酯類和磷類物質(zhì)，通過氧化反應(yīng)，使原有農(nóng)藥中的化合物降解為無污染物質(zhì)。臭氧處理會(huì)使有機(jī)物中的雙鍵或環(huán)狀結(jié)構(gòu)直接斷裂，破壞原有化合物的穩(wěn)定性，進(jìn)而促使其轉(zhuǎn)化為污染較低的醇類物質(zhì)、酮類物質(zhì)抑或是氧化物。例如3價(jià)磷或5價(jià)磷與臭氧反應(yīng)可生成伏殺磷物質(zhì)，然后會(huì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為疑基化合物。疑基化合物在水溶液中極其不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致碳鍵斷裂，最后使生成物僅剩CO2、H2O以及H3PO5幾類物質(zhì)。這些物質(zhì)可直接溶于水中，無色、無味、無毒。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，控制臭氧濃度也能提高綜合反應(yīng)效率[3]。

（2）光化學(xué)降解

催化降解技術(shù)采用半導(dǎo)體材料作為催化劑，使光化學(xué)性能較好的半導(dǎo)體材料與農(nóng)藥分子發(fā)生反應(yīng)。首先，該反應(yīng)需要在陽光的作用下進(jìn)行，通過光照引導(dǎo)電子進(jìn)行躍遷，形成空穴區(qū)域?？昭ㄑ趸δ茌^強(qiáng)，催化作用下可降解農(nóng)藥分子，使其轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水以及污染較低的小分子。其次，需要優(yōu)選半導(dǎo)體材料，二氧化鈦是理想催化劑，本身無毒、高效，能在光催化的過程中降解污染物。在反應(yīng)中，二氧化鈦具備超分子化學(xué)的特點(diǎn)，能通過超氧離子的作用進(jìn)行光催化反應(yīng)，且反應(yīng)過程僅需常溫和室內(nèi)空氣2個(gè)條件。通過紫外線照射，使主體物質(zhì)形成“電子-空穴”，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為氧化性極強(qiáng)的活性氧及過氧化氫，能夠有效去除農(nóng)藥殘留物?？傊饣瘜W(xué)降解是一項(xiàng)綠色、無污染的反應(yīng)模式，對空氣、環(huán)境沒有任何污染，有利于提高農(nóng)藥殘留的處理效率。

四、結(jié)語

做好農(nóng)藥處理工作、完善農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)，有利于減少農(nóng)藥污染對生態(tài)環(huán)境的影響，還可顯著提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。實(shí)際檢測過程中需不斷融入高科技技術(shù)，并采用必要的推廣手段，以提高綜合檢測效率，為后期農(nóng)藥處理提供保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 張菁菁. 果蔬農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)研究進(jìn)展分析[J]. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（26）：12-14.

[2] 劉麗麗. 農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)與處理方法[J]. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（23）：29-30.

[3] 袁文洪，高宇明，易守敏. 食品檢測中農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)研究[J]. 食品界，2019（8）：68.