氣相色譜技術在農藥殘留檢測中的應用

石 靜

（馬山縣食品藥品檢驗檢測中心，廣西馬山 530699）

現代農藥可分為化學農藥與生物農藥兩種，其主要目的是防治病蟲害，提高農業產量。但其在應用過程中，存在農藥濫用、錯用以及管理不規范等問題，不僅對生態系統平衡造成破壞，加劇環境污染，還因農藥種類和數量的增加，低度低殘留農藥使用量也隨之增加。在物質循環中，農藥對土壤及水體的污染轉換成食品污染繼而對人們的生活會造成一定影響。對于農藥殘留的檢測需加以重視，相關數據分析顯示，有機氯農藥的農藥殘留量比有機磷農藥及植物農藥的殘留量都要高，一方面其在使用后消失緩慢，水中溶解度低，但脂溶性強，另一方面，其氯苯架結構穩定，不易為體內酶溶解。但這類農藥在農業中對病蟲害防治的應用仍有需求。為減少這類農藥的使用，優化農藥施用方案，控制污染源，需加強對農藥殘留檢測研究，分析殘留成分，以此引導減少農藥的重復使用。氣相色譜技術作為一種綜合性較強的農藥殘留檢測技術，可較好地實現這一點。

1 農藥殘留檢測技術概述

農藥殘留對環境及農副產品的安全皆有一定影響，期間我國也采取了一些措施來規范農藥施用。國家禁止某類危害性較大的農藥投入農業使用，例如DDT、六六六在1983年便被禁止使用[1]。而農藥殘留檢測技術的檢測內容主要包括農藥使用后殘存于生物體、農副產品及環境中的微量農藥原體、有毒代謝物、降解物及各種雜質的總稱。科技的進步在一定程度上推動了農藥殘留檢測技術的發展，其重要體現是農藥檢測方法的多樣性，其中包含生物測定技術（以生物生理生化反應對農藥殘留及污染情況進行判斷）、氣相色譜法（采用氣體作流動相的色譜法）、高效液相色譜法（以甲醇、乙腈等水溶性有機溶劑作流動相，多用于受熱易分解的農藥的檢測）、色譜儀-質譜聯機（色譜法與質譜法的聯合，在農藥代謝物及降解物的檢測中多有應用）及毛細管電泳法（通過毛細管及高電壓對農藥殘留物進行分離）等。此外，免疫分析法（以抗體作為生物化學檢測器，檢測成本低而分析容量大）及快速檢測方法（包括酶抑制法、速測靈法及比色法等）在農藥殘留檢測中也有所應用。多元化的檢測技術中存在一定的原理差異，并具有不同的應用優勢[2]。

2 氣相色譜技術在農藥殘留檢測中的應用

2.1 氣相色譜技術的應用歷史

氣相色譜技術發展于20 世紀50 年代，在70 年代用填充柱進行農藥檢測分析，80 年代彈性石英毛細管開始投入應用，而氣相色譜技術為了改善農藥檢測中存在的定性差，以雙色譜柱或雙通道進行分析，色譜技術在農藥檢測中的有效性也得以提高。

2.2 氣相色譜技術在農藥殘留檢測的應用原理

氣相色譜技術的運作原理是通過物質的沸點、極性及吸附性的差異，從而對混合物進行分離，將待分析樣品進行汽化后其以惰性氣體為載氣帶入色譜柱。而利用不同物質在物質沸點、極性及吸附性的差異，通過與色譜柱中含有的液體或固體的固定相反應，在載氣的流動中反復多次地進行吸附、分配或解吸附，最終載氣中濃度大的組分便會率先從色譜柱中流出，繼而經由檢測器將其轉變為電信號，通過對電信號的分析，可對被測組分的量與濃度進行分析，再經過處理，便可形成氣相色譜圖[3]。

2.3 氣相色譜技術在農藥殘留檢測中的優勢

氣相色譜技術在農藥殘留檢測中應用較為廣泛，在應用中體現出高靈敏度、高分離效能及高選擇性的特點，其包括氣固色譜技術與氣液色譜技術兩種。其應用原理是用氣體的流動特質作為流動相，對待檢測樣品進行色譜柱分析，基于物質之間分配及反應特性對其進行相關分離，從而對檢測樣品中所含有的農藥成分進行分析，其應用優勢大小與其檢測器的性能密不可分。

其檢測器可供選擇的種類很多，如電子捕獲檢測器、電化學檢測器、火焰光度檢測器和氮磷檢測器等。不同檢測器也具有一定的應用差異，需要根據農藥特性選擇對應的檢測器。氫火焰離子化檢測器對烴類化合物具有較高的靈敏性，幾乎對現有的有機物都可產生響應。而電子捕獲技術檢測器在有機氯的分析中靈敏度較高，在水果、茶葉及蔬菜農藥殘留量檢測中應用較多。火焰光度檢測器的應用原理為化學火焰發光原理，只對化合物磷、硫產生響應[4]。

3 氣相色譜技術在農藥殘留檢測中的應用展望

氣相色譜技術在食品安全檢測中具有較高的應用價值，而在其應用過程中，明白其應用意義及發展目標，才能促使氣相色譜技術向更高水平發展。氣相色譜技術在長期應用中為食品安全做出了極大的貢獻，但它的應用范圍不止于此。通過對農藥殘留檢測結果的分析，可對農作物生產中農藥的施用量進行指導，并對高殘留農藥進行更深入的分析，判斷其是否適用于農作物生產，從而控制農藥應用量。此外，農藥殘留的檢測在產品污染來源的分析上也可發揮作用。而生物檢測法在定量分析上有所不足，原因在于難以將未施農藥的同時期種植產品予以對比，因此只能估算，精確性難以保障。而色譜質譜聯用法具有檢測儀器操作難度較大，儀器較為貴重的特點，經濟可行性上略有缺失。毛細管電泳法對檢測樣品有限制，相對比較適用于難以通過傳統色譜法進行分離的離子化樣品[5]。而在農藥產品及數目日益增加的情況下，免疫分析法在抗體制備上存有一定難度。氣相色譜技術在檢測靈敏度、定量分析及選擇性上存有優勢，經濟可行性及技術可行性都相對較高，可進一步拓展農藥殘留檢測的應用范圍，提升其應用價值。

4 結語

農藥殘留檢測的精確性及可靠性不僅與食品安全息息相關，對于環境污染源的分析也有其應用價值，此外，根據其檢測結果，可促使農作物種植面向科學化、規范化發展。綜上所述，氣相色譜技術技術綜合性較強，可進行定量分析。由于其具有高分離效能，對農藥各組分的有效性分析也有所保障。同時，由于農藥使用近年來由單一農藥向多種農藥過度，為氣相色譜技術的應用也提出了新的要求，多技術聯用、微型化、高精密度極有可能是氣相色譜技術未來的發展方向。因此，國家應加強對氣相色譜技術更為深入地分析，全方位提高農藥殘留檢測水平。