王娉婷 曲菲 盛開 徐佳佳 解慧
摘 要:農(nóng)藥在農(nóng)作物生長(zhǎng)中具有重要作用,可以有效減少病蟲害,部分農(nóng)藥還能促進(jìn)植物生產(chǎn),提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì)。在農(nóng)藥實(shí)際使用過(guò)程中,由于使用不規(guī)范且部分種植者片面追求經(jīng)濟(jì)利益,農(nóng)藥殘留情況嚴(yán)重,影響了食物安全,也對(duì)環(huán)境造成了破壞。本文主要分析了我國(guó)當(dāng)前農(nóng)藥殘留檢測(cè)現(xiàn)狀,闡述了當(dāng)前主要使用的農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法,針對(duì)未來(lái)農(nóng)藥殘留檢測(cè),提出多種措施與途徑,以推動(dòng)未來(lái)農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法與技術(shù)的進(jìn)步,從而更好地促進(jìn)農(nóng)藥的合理使用,保護(hù)人們的身體健康與環(huán)境安全。
關(guān)鍵詞:食物;環(huán)境;農(nóng)藥殘留;檢測(cè)方法
Abstract: Pesticides play an important role in crop growth, effectively reducing pests and diseases. Some pesticides can also promote plant production and improve the yield and quality of agricultural products. In the actual use of pesticides, due to the non-standard use and some growers one-sided pursuit of economic interests, pesticide residues are serious, affecting food safety, but also caused damage to the environment. This article mainly analyzes the current status of pesticide residue detection in China and elaborates on the main pesticide residue detection methods currently used. For the future pesticide residue detection, a variety of measures and ways were proposed to promote the progress of future pesticide residue detection methods and technologies, so as to better promote the rational use of pesticides and protect peoples health and environmental safety.
Keywords: food; environment; pesticide residues; detection method
農(nóng)藥殘留一直是食品安全中的重要因素。當(dāng)前農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法眾多,除了常用的色譜質(zhì)譜聯(lián)用外,還有波譜、毛細(xì)管電泳、免疫分析和酶抑制法等多種檢測(cè)方法。農(nóng)藥在使用過(guò)程中會(huì)隨著時(shí)間降解,不僅會(huì)殘存在食物內(nèi),還會(huì)殘存在周圍環(huán)境中,如土壤、水體、大氣等,這部分農(nóng)藥還可能會(huì)被植物吸收,重新進(jìn)入食物鏈,影響人體安全。近年來(lái),農(nóng)藥殘留超標(biāo)事件頻發(fā),影響了人們對(duì)食品安全的信心。加強(qiáng)對(duì)食物和環(huán)境中農(nóng)藥殘留的檢測(cè),可以有效提高食品安全,實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。
1 食物和環(huán)境中農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法
1.1 色譜法
根據(jù)使用技術(shù)的不同,色譜法可以分為薄層色譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法,3種檢測(cè)方法均將農(nóng)藥提純結(jié)晶后與標(biāo)準(zhǔn)色譜對(duì)照,確定殘留農(nóng)藥的種類。
薄層色譜法應(yīng)用廣泛,技術(shù)簡(jiǎn)單,能夠?qū)埩艮r(nóng)藥進(jìn)行定性、定量檢測(cè),主要應(yīng)用在有機(jī)磷類農(nóng)藥檢測(cè)中。在使用方式上,要利用溶劑對(duì)殘留農(nóng)藥進(jìn)行提取,對(duì)提取后的液體進(jìn)行提純濃縮,完成液體結(jié)晶后,在硅膠板上分離展開,采用儀器定量測(cè)定,或者與標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)磷農(nóng)藥比較比移值,進(jìn)行定性測(cè)定。氣相色譜法是將提純濃縮后的有機(jī)磷農(nóng)藥注入氣相色譜柱,在加熱升溫后,有機(jī)磷農(nóng)藥產(chǎn)生氣體升華,氣體經(jīng)質(zhì)譜儀檢測(cè)掃描后呈現(xiàn)出氣相色譜圖[1]。不同種類的有機(jī)磷農(nóng)藥在色譜圖上的顯示時(shí)間不同,因此對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)曲線即可確定殘留農(nóng)藥種類,該方法檢測(cè)速度快,靈敏度高,可以同時(shí)檢測(cè)多個(gè)樣本,確定殘留有機(jī)磷農(nóng)藥主要參考標(biāo)準(zhǔn)曲線。高效液相色譜法是在液相色譜柱層析的基礎(chǔ)上,引入氣相色譜理論并加以改進(jìn)而發(fā)展起來(lái)的色譜分析方法,主要針對(duì)毒性強(qiáng)且不易揮發(fā)的農(nóng)藥,一般與柱前提取、純化及柱后熒光衍生化反應(yīng)和質(zhì)譜等結(jié)合應(yīng)用,易實(shí)現(xiàn)分析自動(dòng)化。隨著檢測(cè)設(shè)備的進(jìn)步,一批先進(jìn)、靈敏度高的儀器提升了高效液相色譜法的檢測(cè)靈敏度[2]。與氣相色譜法相比,不僅分離效能好、靈敏度高、檢測(cè)速度快,而且應(yīng)用面廣。
1.2 免疫分析技術(shù)
免疫分析技術(shù)根據(jù)生物學(xué)免疫原理,對(duì)農(nóng)藥殘留進(jìn)行免疫檢測(cè),確定農(nóng)藥殘留的種類。目前,免疫分析技術(shù)可以分為放射性免疫分析與酶免疫分析。酶免疫分析技術(shù)目前在國(guó)外應(yīng)用較為廣泛,技術(shù)也較為成熟,是以抗原與抗體結(jié)合后的特異性、可逆性結(jié)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的檢測(cè)方法,對(duì)食品中的農(nóng)藥殘留物的分析檢測(cè)具有良好效果,如有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)氯農(nóng)藥、除草劑、氨基甲酸酯類農(nóng)藥、獸藥殘留(如氯霉素)和真菌毒素等。當(dāng)前免疫分析技術(shù)還存在一定的缺陷,主要作為一種快速篩選方法,對(duì)于單一農(nóng)藥殘留檢測(cè)效果良好,但是面對(duì)多種農(nóng)藥殘留等復(fù)雜情況時(shí),由于不同農(nóng)藥之間的干擾反應(yīng),存在一定的誤判風(fēng)險(xiǎn),對(duì)樣品進(jìn)行定量和確證還需要其他的分析方法[3]。
1.3 酶抑制法
酶抑制法將生物酶與農(nóng)藥混合,利用部分農(nóng)藥抑制酶的活性的反應(yīng),從而鑒定出農(nóng)藥殘留的含量。當(dāng)前酶抑制法中應(yīng)用較多的酶為乙酰膽堿酯酶,該酶對(duì)于有機(jī)磷農(nóng)藥敏感性強(qiáng),適合用來(lái)測(cè)定有機(jī)磷類農(nóng)藥殘留,但是該類酶成本較高,且對(duì)于農(nóng)藥殘留鑒定種類有限,因此還需要添加一定的附加氧化助劑或進(jìn)行預(yù)處理,以提高農(nóng)藥檢測(cè)的靈敏度。目前,在酶抑制法中,研究人員探索采用其他種類的活性酶代替乙酰膽堿酯酶,從植物中篩選并初步獲取了一些活性高、適用范圍廣的植物酶,對(duì)于一些傳統(tǒng)農(nóng)藥殘留物的鑒定效果明顯,增加了農(nóng)藥殘留的鑒定種類與范圍。
1.4 生物檢測(cè)法
生物檢測(cè)法指利用生物的生化反應(yīng)對(duì)農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè),該方法歷史悠久,可選擇生物的種類多種多樣。例如,采用最為常見的家蠅為測(cè)定材料,對(duì)需要檢驗(yàn)的食品與環(huán)境進(jìn)行檢查,觀察家蠅接觸測(cè)試樣品后的中毒反應(yīng),測(cè)定環(huán)境中的農(nóng)藥殘留情況[4]。此外,還可以利用農(nóng)藥對(duì)細(xì)菌、微生物等的抑制作用進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢驗(yàn),通過(guò)觀察細(xì)菌、微生物活性,確定農(nóng)藥殘留情況。生物檢測(cè)法雖然不需要對(duì)檢驗(yàn)材料進(jìn)行處理,但是在檢測(cè)準(zhǔn)確性與檢測(cè)范圍上有限制,無(wú)法辨別殘留的種類,準(zhǔn)確性較低。相比于儀器檢測(cè),生物檢測(cè)法檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng),定性粗糙,結(jié)果準(zhǔn)確性較低,且隨著農(nóng)藥的大量使用,部分生物產(chǎn)生了抗藥性,對(duì)農(nóng)藥殘留的判斷產(chǎn)生了干擾,在實(shí)際農(nóng)藥殘留檢測(cè)中應(yīng)用受限[5-6]。
2 食物和環(huán)境農(nóng)藥殘留檢測(cè)的研究方向與策略
雖然目前我國(guó)針對(duì)食物和環(huán)境中農(nóng)藥殘留制定了一系列檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),但是由于農(nóng)藥種類與使用范圍的擴(kuò)大,我國(guó)農(nóng)藥殘留超標(biāo)現(xiàn)象仍然嚴(yán)重。受到檢測(cè)技術(shù)不完善、農(nóng)藥殘留標(biāo)準(zhǔn)較低等問(wèn)題的影響,我國(guó)的農(nóng)藥殘留檢測(cè)水平仍需提高。在對(duì)食物中農(nóng)藥殘留質(zhì)檢過(guò)程中,一些部門仍然沿用生物檢測(cè)與抗體檢測(cè)等方法,缺少先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備與技術(shù),食物和環(huán)境中農(nóng)藥殘留檢測(cè)的準(zhǔn)確度、靈敏度、特異性還有待提高,檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)方法應(yīng)與國(guó)際接軌[7]。
2.1 加快研究成果轉(zhuǎn)化為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
考慮到經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,在制定農(nóng)藥殘留標(biāo)準(zhǔn)時(shí)有所保留,相比于國(guó)外,我國(guó)農(nóng)藥殘留檢測(cè)均低于國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)農(nóng)藥殘留檢測(cè)的方法與技術(shù)水平落后,一些先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備匱乏,無(wú)法實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥殘留檢測(cè)的目的,因此要加快研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的檢測(cè)設(shè)備,借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù),對(duì)現(xiàn)有農(nóng)藥殘留標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重新制定,以便滿足社會(huì)發(fā)展需求[8]。近年來(lái),隨著我國(guó)科研能力的增強(qiáng),一批新的檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備開始嶄露頭角,但是這些檢測(cè)技術(shù)還停留在科研環(huán)節(jié),沒有轉(zhuǎn)化為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),因此要加快對(duì)科研成果的轉(zhuǎn)化,盡快提高農(nóng)藥殘留檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 制定綜合性農(nóng)藥殘留分析方法與標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范農(nóng)藥殘留檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與流程
當(dāng)前食物和環(huán)境中農(nóng)藥殘留檢測(cè)主要集中在一種或幾種農(nóng)藥殘留上,一些特定農(nóng)藥缺乏檢測(cè)方法,進(jìn)入市場(chǎng)后沒有應(yīng)檢盡檢,導(dǎo)致部分農(nóng)產(chǎn)品雖然檢驗(yàn)合格,但是農(nóng)藥殘留的現(xiàn)象仍然嚴(yán)重[9]。我國(guó)農(nóng)藥殘留檢測(cè)主要集中在一些常用農(nóng)藥上,但是部分農(nóng)業(yè)種植戶為了追求經(jīng)濟(jì)利益,使用的農(nóng)藥種類與數(shù)量已經(jīng)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),制定綜合性農(nóng)藥殘留分析方法與標(biāo)準(zhǔn)有助于全面實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥殘留檢測(cè),避免受到污染的食品進(jìn)入市場(chǎng)。在檢測(cè)方法與流程上,要結(jié)合實(shí)際情況制定檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與確定流程的可執(zhí)行性[10]。相比于實(shí)驗(yàn)室,在市場(chǎng)中進(jìn)行食物和環(huán)境中農(nóng)藥殘留檢測(cè)的注意事項(xiàng)更多,對(duì)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)不僅停留在食物本身,還要考慮環(huán)境中其他因素的影響,盡可能保證被檢測(cè)樣品的客觀性。在檢測(cè)方法上,應(yīng)當(dāng)運(yùn)用多種檢測(cè)技術(shù),根據(jù)不同食物與環(huán)境的特點(diǎn)綜合檢測(cè),科學(xué)合理地測(cè)定出農(nóng)藥殘留量與種類。此外,還要注重檢測(cè)的時(shí)效性,農(nóng)藥殘留會(huì)隨著樣品放置時(shí)間的延長(zhǎng)而降解,應(yīng)當(dāng)注重檢測(cè)技術(shù)的機(jī)動(dòng)性與靈敏性[11]。
2.3 注重分析方法的國(guó)際認(rèn)可,采用國(guó)際先進(jìn)的分析方法標(biāo)準(zhǔn)
分析方法的不同將直接影響監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)研究的結(jié)果。相比于國(guó)外,我國(guó)對(duì)食物和環(huán)境中農(nóng)藥殘留的分析重視不足,導(dǎo)致一些農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)無(wú)法充分反映出農(nóng)藥殘留實(shí)際情況。農(nóng)藥殘留檢測(cè)不僅是為了保護(hù)食物與環(huán)境安全,也是為了對(duì)農(nóng)藥使用進(jìn)行分析,幫助使用者更好地確定農(nóng)藥使用范圍與用量[12]。結(jié)合國(guó)外先進(jìn)分析方法,學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的分析標(biāo)準(zhǔn),重視農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)與數(shù)據(jù)的留檔,以便在后續(xù)工作中可以對(duì)有偏差的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,提高檢測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性。在對(duì)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)中,應(yīng)注重檢測(cè)數(shù)據(jù)的修正,對(duì)于產(chǎn)生誤差的檢測(cè)技術(shù)認(rèn)真分析原因,不斷修正檢測(cè)數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)分析方法的有效利用[13]。
3 結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代科技的進(jìn)步使農(nóng)藥的種類越來(lái)越多,應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣,農(nóng)藥殘留檢測(cè)也迎來(lái)新的挑戰(zhàn)。一些新的檢測(cè)方法與設(shè)備的投入使用,使農(nóng)藥檢測(cè)方法越來(lái)越簡(jiǎn)單,準(zhǔn)確性與便捷性也越來(lái)越高。在食品安全與環(huán)境保護(hù)受到重視的今天,農(nóng)藥殘留檢測(cè)正向著檢測(cè)設(shè)備小型化、便攜化、智能化的方向發(fā)展。隨著各種農(nóng)藥殘留分析方法的不斷豐富和對(duì)農(nóng)藥使用對(duì)環(huán)境影響的深入研究,農(nóng)藥殘留檢測(cè)迎來(lái)新的發(fā)展。
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