安小蘭
(甘肅省隴南市成縣農業(yè)農村局農產品質量安全監(jiān)督管理站,甘肅隴南 742500)
有機磷農藥是指含磷元素的有機化合物農藥,主要用于防治植物病蟲草害;多為油狀液體,有大蒜味,揮發(fā)性強,微溶于水,遇堿易分解。有機磷農藥具有藥效高、易降解的特點,因此在我國是使用最頻繁、應用范圍最廣泛的農藥之一。市場上銷售的有機磷農藥主要有乳化劑、可濕性粉劑、顆粒劑和粉劑四大劑型,近年來混合劑和復配劑也逐漸增多。我國已生產和使用的有機磷農藥達10 余種,常見的有敵百蟲、敵敵畏、樂果等。農藥為現代果蔬產業(yè)帶來了巨大的經濟效益,但其在農業(yè)生產中的廣泛使用,導致農作物中存在不同程度的殘留,威脅了人體健康。有機磷農藥食用后具有高殘留、毒性強、在人體內蓄積等特點,據不完全統(tǒng)計,2019 年,我國有機磷農藥銷售量高達5.33 萬t,由此帶來的因農藥超標導致誤食傷亡事件高達數萬起[1]。因此,研究有機磷農藥檢測技術,對于當前果蔬產業(yè)來說,具有至關重要的意義。
由于多數種植戶對農藥的認知水平較低,在選購農藥時,容易看重功效而忽視健康和安全問題,多采用見效快、濃度高的農藥,這是導致果蔬農藥殘留較多的主要原因。
市場上含有有機磷的農藥品種較多,各種農藥的作用存在較大差異。農藥的成分、配比不同,對不同果蔬的病蟲草害的防治效果也有所不同,而廣大的種植戶對這些并不了解,因此在選擇農藥時存在一定的盲目性和隨機性,導致果蔬產品有機磷農藥殘留高。
由于不少種植戶急于見到農藥的施用效果,從而導致農藥的施用次數、施用濃度和噴灑范圍嚴重超標,這些違規(guī)操作增加了果蔬產品農藥殘留量。同時,基于農藥的使用,果蔬病蟲草害得到了有效控制,因此,種植戶加大了農藥的使用,最終引發(fā)果蔬產品有機磷農藥的殘留量居高不下。如敵敵畏、毒死蜱、辛硫磷、三唑磷、乙酰甲胺磷等有機磷農藥,毒性大,使用不當不僅會造成果蔬安全問題,同時還會對作業(yè)者造成一定損害。由此可見,錯誤的用藥習慣、隨意的配比方式、不合理的噴灑方法是農藥殘留的主要原因,而存在殘留農藥的農產品存在巨大的潛在威脅,流入市場之后,可能造成較大的經濟損失和安全事故。
有機磷農藥在噴灑完成后需要一定時間的安全間隔期,其中辛硫磷為14~21 d,敵敵畏為3~5 d,氯氟氰菊酯為1~3 d。在安全間隔期之后采摘、上市銷售,能降低果蔬的農藥殘留。但不少果蔬種植戶對農藥間隔期缺乏相應的認識,在噴灑完農藥后,直接進行果蔬的采收,果蔬快速流入市場銷售,間隔期短,果蔬中的農藥殘留高,當殘留的農藥在人體中無法被分解,累積到一定數量時,就會對人體造成嚴重危害。
以上相關環(huán)節(jié),都可能造成果蔬的農藥殘留超標,而其他環(huán)節(jié),如果蔬儲藏、運輸、包裝等環(huán)節(jié),都可能誘發(fā)污染,而這些潛在的污染原因,可能是造成果蔬有機磷農藥殘留的原因。
有機磷農藥大部分不溶于水,溶于有機溶劑,在中性和酸性條件下穩(wěn)定,不易水解,在堿性條件下易水解。有機磷農藥主要抑制生物體內的膽堿酯酶活性,導致乙酰膽堿代謝紊亂,引發(fā)運動失調、昏迷、癱瘓甚至死亡。有機磷農藥的檢測方法主要有酶抑制法、氣相色譜檢測法、高效液相色譜法、液相色譜-質譜聯用法、超臨界流體色譜法等。
酶抑制法是利用酶的功能基團受到某種物質的影響,導致酶活力降低或喪失作用的現象,作為檢測的主要依據。酶抑制法較成熟,操作相對簡單,檢測成本相對較低,檢測速度較快,不需要對實驗目標進行相關的分離操作,減少了預處理時間,已被各地的檢測部門大規(guī)模應用[2]。該檢測方法的缺點在于只能檢測對動物體內乙酰膽堿酶(AChE)具有抑制作用的有機磷類農藥,對于其他農藥不具備檢測能力;酶抑制法易受到一些植物汁液的影響,降低酶的作用效率,減少相關物質的產生,可能誘發(fā)假陽性[4];靈敏度較低;對科研人員檢測水平要求較高;不能進行相應的回收和反復測試,重復率及回收率較低[5]。因此,使用范圍受到一定的限制。
試紙檢測法以檢測試紙的形式開展檢測,提高了檢測的方便性,其檢測能力和檢測效果有所提升[3]。另外,試紙檢測不需要在實驗室進行相關的操作,操作簡單,分離速度快,分離能力強,檢測效率和性價比相對較高[6]。但是由于是一次性產品,且檢測的種類較為單一,主要用于蔬菜水果的現場有機磷殘留檢測;在檢測過程中,受到人為因素影響較大[7]。
氣相色譜法是指用氣體作為流動相,利用物質的沸點、極性及吸附性質的差異實現混合物的分離。該檢測方式具有分離效率高、選擇性好、分析速度快,檢測效率高和檢測時間短等諸多優(yōu)勢,受到行業(yè)內一致推崇[8]。但氣相色譜法在操作過程中,需要進行復雜而準確的操作,進而增加了使用難度。同時,在對檢測內容進行定性分析時,必須用已知物或已知數據與相應的色譜峰進行對比,或與其他方法(如質譜、光譜)聯用,才能獲得直接客觀的結果。在定量分析時,常需要用已知物純樣品對檢測后輸出的信號進行校正,因此,容易造成檢測內容不精確。
高效液相色譜法是用高壓輸液泵將不同極性的溶劑或混合溶劑等流動液體,裝入有固定相的色譜柱,注入待測樣品,由流動相帶入柱內,在柱內各成分被分離后,依次進入檢測器進行檢測,從而實現對試樣的分析。該檢測方法極為精準,檢測范圍較廣,可以針對任何果蔬進行有機磷農藥殘留檢測[9];同時,彌補了氣相色譜法的局限性;具有檢測速度快、檢測效率高、應用范圍廣、柱子可反復使用、使用樣品少等諸多優(yōu)勢。例如,針對高沸點、易破碎的物質,可以進行快速的檢測和檢驗。受檢測方法相關材料和儀器的影響,高效液相色譜法檢測費用相對較高,果蔬中的農藥殘留,大多數為多種農藥的混合物,因此,在檢測過程中,可能需要投入大量的檢測費用,進而造成檢測的性價比不高[11]。另外液相色譜儀價格及日常維護費用高,分析時間一般比氣相色譜法長。
該檢測方法靈敏度相對較好,對于果蔬中有機磷農藥殘留具有較好的檢測效果。在日常的檢測過程中,其精準度和檢測效率一直是行業(yè)內較為推崇的方式,尤其是精準度,幾乎是行業(yè)內檢測效果最佳的方式[12]。
準確率高意味著昂貴的檢測成本,并且受操作技術影響,對于檢測的人員需要極高的技能要求,因此,該檢測方法具有一定的局限性,同時對于生物大分子進行檢測效果不佳,應用范圍受到一定的限制[13]。
超臨界流體色譜法是以超臨界流體作為流動相的一種色譜方法[14]。由于超臨界流體色譜法只針對具有熱效應且自身不夠穩(wěn)定的物質進行分析檢測操作。另外該檢測方法可以在檢測過程中,將物質提取、凈化、檢測等同步完成,進而提高檢測效率。
該技術屬于近年來常用的檢測方式,因此,其中的技術要點以及相關設備,依然處于改進過程中,應用范圍和使用價值還無法進行有效的評估。因此,其實用性有待于更一步開發(fā)。
酶抑制法,檢測方便,但檢測范圍存在一定的局限性;試紙法,檢測便捷,但是對應的檢測內容少,且需要消耗大量的樣品和試紙。氣相色譜儀檢測法,檢測性能優(yōu)越,但是需要借助試驗室,操作困難;高效液相色譜法檢測費用高,限制了該技術的應用和發(fā)展;液相色譜-質譜聯用法與高效液相色譜法相同,檢測準確,但面臨著使用成本高的問題。總之,雖然各類檢測技術均有利弊,但是有針對性地選擇檢測方法可以保證果蔬產品的最終品質,降低消費者的擔憂和顧慮。由此可見,快速檢測技術的應用具有重要的意義,是現代農業(yè)發(fā)展的重要體現。同時,科學使用農藥,降低農藥殘留,精準的檢測技術,都是現代農業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié),讓廣大果蔬種植戶提高果蔬的種植質量,減少農藥的使用,提高綠色農業(yè)的發(fā)展理念,逐步應用和替代傳統(tǒng)的種植模式。通過現代科學技術的幫助和改進,是發(fā)展現代綠色生態(tài)農業(yè)種植,提高種植戶的收入,降低果蔬種植成本,打造現代化農業(yè)產業(yè)的綠色發(fā)展模式[15]。
綜上,本文通過對果蔬產品有機磷農藥殘留成因的分析和了解,對比了主流檢測方法的優(yōu)勢、劣勢,進而梳理了其對現代農業(yè)體系發(fā)展的重要性,用于開展相關科研工作的深入研究和持續(xù)性探索,為廣大果蔬種植戶提供力所能及的幫助。