农药残留检测常用前处理方法汇总！一、振荡漂洗法将待测样品浸泡于提取溶剂中，若有必要可加以振荡以加速扩散，适用于附着在样品表面的农药以及叶类样品中的非内吸性农药。二、匀浆萃取法将一定量的样品置于匀浆杯中，加入提取剂，快速匀浆几分钟，然后过滤出提取溶剂净化后进行分析。有时为了使样品更具代表性，需加大样品量，这时可先将大量样品匀浆，然后称取一定量的匀浆后的样品用萃取溶剂萃取。 尤其适用于叶类及果实样品，简便、快速。 三、索氏提取法大多数农药是脂溶性的，所以一般采取提取脂肪的方法 ，将经分散而干燥的样品用无水乙醚或石油醚等溶剂提取使样品中的脂肪和农残进入溶剂中，再净化浓缩即可分析 。适用谷物及其制品、干果、脱水蔬菜、茶叶、干饲料等样品 。无水乙醚或石油醚等溶剂，提取效率高，操作简便。需要注意：提取时间长，消耗大量的溶剂必须考虑被测物的稳定性；含水量过高的水果蔬菜不宜作为分析对象。 四、液-液萃取法向液体混合物中加入某种适当溶剂，利用组分溶解度的差异使溶质由原溶液转移到萃取剂的过程 向溶液试样加入非极性或水溶性的溶剂，用振荡等方法来辅助提取试样中的溶质。适合液态样品，或经过其他方法溶剂提取后的液态基质。常用非极性的溶剂有正己烷、苯、乙酸乙酯；常用的水溶性溶剂有二氯甲烷、甲醇、乙、丙酮以及水。 注意：不需要昂贵的设备和特殊仪器，操作简便；常用到大体积的溶剂，而在振荡分配过程中则要控制溶剂体积，费时费力，容易引起误差。五、超声波提取方法（超声波辅助萃取法，Ultrasonic extraction）超声波是一种高频率的声波，利用空化作用产生的能量，用溶剂将各类食品中残留农药提取出来。 将样品放在超声波清洗机，利用超声波来促进提取适合液态样品，或经过其他方法溶剂提取后的液态基质。适用溶剂包括甲醇，乙醇，丙酮，二氯甲烷，苯等， 简便，提取温度低、提取率高，提取时间短。注意：超声波提取器功率较大，噪音比较大，对容器壁的厚薄及容器放置位置要求较高，目前仅在实验室内使用，难以应用到大规模生产上。六、固相萃取法利用吸附剂对待测组分与干扰杂质的吸附能力的差异，在层析柱中加入一种或几种吸附剂，再加入测样本提取液，用淋洗液洗脱 。适用于分离保留性质差别很大的化合物 ；常用吸附剂包括氟罗里硅土，氧化铝，硅藻土等 。优缺点：操作简单，适用面广 ；有机溶剂的使用量较大，且不适于大批量样品的前处理。七、固相微萃取法1.固相微萃取装置主要由手柄和萃取头2部分构成，萃取头是涂有不同吸附剂的熔融纤维，选择的基本原则是“相似相溶原理”；2.用极性涂层萃取极性化合物，用非极性涂层萃取非极性化合物。集采集、浓缩于一体，简单、方便、无溶剂，不会造成二次污染；3.若在样品中加入适当的内标进行定量分析，其重现性和精密度都非常好。八、超临界流体萃取法利用超临界流体高密度、粘度小、渗透能力强等特点，能快速、高效将被测物从样品基质中分离 ，先通过升压、升温使其达到超临界状态，在该状态下萃取样品，再通过减压、降温或吸附收集后分析，对热不稳定、难挥发性的烃类，非极性脂溶化合物，二氧化碳，水，乙烯，丙酮，乙烷等 可进行族选择性萃取，萃取物不会改变其原来的性质，萃取过程简单易于调节，萃取装置较昂贵，不适合分析水样和极性较强的物质。九、自制提取装置将超声波的空化效能与固相萃取的特性结合起来。 超声波提取后，再通过固相萃取柱来纯化。适用于浓缩样品中的物质、分离保留性质差别很大的化合物，或经过其他方法溶剂提取后的液态基质，常用试剂水，乙烯，丙酮，乙烷等；吸附剂氟罗里硅土，氧化铝，硅藻土等，集合了超声波提取和固相萃取两种方法的优点，适合多样品的同时处理需要定时清洗。十、微波辅助萃取法1.微波能是一种非离子辐射，它使分子中的离子发生位移和偶极矩，其中有机物受微波辐射使其分子排列成行，又迅速恢复到无序状态。这种反复进行的分子运动，让样品液迅速加热；2.微波穿透力强，能深入机体内部，辐射能迅速传遍整个样品液，而不使其表面过热。内部的分子运动溶剂与样品液充分作用，加速了提取过程。适用于 土壤、食品、饲料等固体物中的有机物，植物及肉类食品中的农残提取 简便、快速。 该法在缩短萃取时间和提高萃取效率的同时也使萃取液中干扰物质的浓度增大，加重了净化步骤的负担。十一、加速溶剂萃取法（ASE，accelerated solvent extraction） 该法是在较高温度（20~2000C）和压力条件（）下，用有机溶剂萃取 。1.适用于固体和半固体样品；2.在食品分析中有广泛的应用；3.提取复杂的生物基质中有机氯农药；4.处理中毒样品 ；5.有机溶剂用量少（1g样品仅需溶剂）；6.样品处理时间短（12~20min）；7.回收率好；8.处理中毒样品，如氟乙酰胺、毒鼠强，更显示出其萃取快速的优越性，能为及时抢救赢得时间。十二、基质固相分散萃取法（MSPD，matrix solid phase dispersion） 此技术使分析者能同时制备、萃取和净化样品 该技术包括在玻璃研钵中将键合相载体和组织基质混合，用玻璃杵将其研碎成近乎均质分散的组织细胞和基质成分。组织与涂以C18或C3、C8的硅胶迅速混合产生半固体物质，将半固体物质填充于柱中。根据不同分析物在聚合物/组织基质中的溶解度不同进行洗脱。这样获得的萃取物在仪器分析前不需要再处理。 1.特别适合于食品中药物、污染物及农残分析；2.几乎囊括了所有的固体样品；3.对于很难匀浆和均质的样品，尤其适于处理。十三、衍生化技术通过化学反应将样品中难以分析检测的目标化合物定量转化成另一易于分析检测的化合物，通过后者的?分析检测对可疑目标化合物进行定性和定量分析。
国外医学卫生学分册1998年 第25卷 第3期食物中农药残留分析方法的研究进展中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所 (北京 100050)赵云峰综述 陈建民1 王绪卿审校摘要 本文综述了近年来农药残留分析的前处理技术和测定方法的研究进展,着重介绍固相萃取法、凝胶渗透色谱法和超临界流体萃取法等前处理技术及气相色谱-质谱法、液相色谱-质谱法、超临界流体色谱法等色谱测定方法以及毛细管电泳和生物技术在农药残留分析中的应用。 关键词 食物 农药残留 多残留分析方法食品的农药残留分析是在复杂的基质中对目标化合物进行鉴别和定量。由于食品中农药残留水平一般在mg/kg～μg/kg之间,因此要求分析方法灵敏度高、特异性强。对于未知农药施用史的食物样品,经常采用多组分残留分析的方法。由于各类食物样品组成成分复杂,而且不同农药品种的理化性质存在差异,因而没有一种多组分残留分析方法能够覆盖所有的农药品种。近年来,农药残留分析方法趋向于选择性强、分辨率高和检测限低以及操作简便。主要表现在由单一种类农药多残留分析向多品种农药多残留分析发展,而且对农药的代谢物、降解物以及轭合物的残留分析给予了更多的关注[1]。本文简要综述近几年来农药残留分析技术及方法学的进展。1 食物中农药残留的特点及样品前处理技术食物样品组成复杂,基质成分与目标物含量相差悬殊,且存在农药的同系物、异构体、降解产物、代谢产物以及轭合物的影响。由于环境的迁移作用,环境中残留的各种化学污染物也可能在农作物组织中蓄积,从而增加了食品农药残留分析的难度。农药残留测定之前要有适合于各种食品和目标物理化性质的萃取、净化、浓缩等预处理步骤,这些预处理过程往往在分析中起着主要作用。食物样品中农药提取、净化等前处理方法有其特殊性,对于不同性质样品中的不同目标物需要采用不同的前处理技术。食品农药残留分析中,食物样品的净化要尽可能的除去与目标物同时存在的杂质,以减少色谱图中的干扰峰,同时避免杂质对色谱柱和检测器的污染。食物样品的净化,尤其是含脂质较多的食物样品净化,一直是分析工作者研究的重点,除采用常规的吸附柱分离、液-液分配、共沸蒸馏等净化措施外,更多的采用现代分离分析技术。在农药残留分析技术发展的历程中,对气相色谱(gc)和液相色谱(lc)等各种仪器的分析速度、分辨能力和自动化程度进行了大量的研究,相比之下,对样品的制备技术关注不够。在很长的时间内,一直沿用经典的索氏提取、液-液分配、florisil、硅胶、硅藻土及氧化铝柱色谱、共沸蒸馏等技术,尽管这些技术不需要昂贵的设备和特殊仪器,但却是整个分析过程中最费时费力、最容易引起误差的环节,且大量有机溶剂的使用,造成了对环境的污染。进入90年代后,样品萃取净化技术有了较快的发展,最受普遍重视的如固相萃取法(spe)、凝胶渗透色谱法(gpc)及超临界流体萃取法(sfe),得到不断改进和应用。为此,样品前处理技术的研究成为分析化学领域中最为活跃的前沿课题之一[2]。 固相萃取法自美国waters公司的sep-pak投放市场后,固相萃取法(spe)技术取得很大进步,各种c8、c18、腈基、氨基和其它特殊填料的微柱相继得到应用。schenck[4]用florisil微柱净化,测定食物中有机氯农药(ocs)残留;wan[5]简化了植物油中ocs残留分析时硅胶柱的净化方法,减少了有机溶剂的使用;armishaw[6]比较了动物脂肪ocs残留测定时,gpc、吹扫共馏、florisil柱色谱的净化;bentabol[7]用半制备c18柱分离食用油中的ocs和有机磷农药(ops)。gillespie[8]用多柱spe净化植物油和牛脂中的ocs及ops,油或脂质样品用己烷溶解后,首先经diatoma-ceousearth(extrelutqe)柱和c18键合硅胶(ods)微柱处理,洗脱液分为两部分,一份浓缩后,丙酮溶解,用gc-火焰光度检测器(fpd)测定ops,另一份经氧化铝微柱处理,进一步除去脂质,用gc-电子捕获检测器(ecd)测定ocs。 凝胶渗透色谱法凝胶渗透色谱法(gpc)是一种快速的净化技术,应用于农药残留分析中脂类提取物与农药的分离,是含脂类食物样品农药残留分析的主要净化手段。stienwandter[9]总结了凝胶色谱在农药残留分析中的应用;李洪波[10]用交联聚苯乙烯凝胶(ngx-01)净化食物样品中ops;李怡[11]用bio-beadss-x3净化乳品中氨基甲酸酯类农药(nmcs)。chamberlain[12]采用10%乙酸乙酯和石油醚洗脱,以bio-beadss-x3解决了脂肪和油样的分离。hong[13]用溶剂提取,bio-beadss-x3净化,gc-ecd-氮磷检测器(npd)测定大豆和大米样品25种农药,并用gc-ms-选择离子监测(sim)确证。florisil、氧化铝及硅胶柱主要用于非脂质食品净化处理,采用常规的净化方法,不能保证极性农药ops在脂质性食品中的定量回收。sannino[14]用bio-beadss-x3的gpc净化方法,分析了7个脂质性食品中39种ops及其代谢产物,并进一步进行gc-ms-sim确证和定量。hop-per[15]用gpc净化,gc测定了谷物中ops、ocs及拟除虫菊酯;holstege[16]采用凝胶渗透色谱法净化,进行了43种ops、17种ocs及11种nmcs多残留分析。 超临界流体萃取法继超临界流体色谱(sfc)之后,90年代出现了超临界流体萃取技术(sfe)。常规分析时,需要用有机溶剂提取样品,提取的样品量为50～100g,在进行溶剂浓缩的过程中,可能使易挥发的农药损失或使某些农药降解。sfe的样品用量少,样品提取在低温下进行,避免了农药的损失及降解,大大提高了分析方法的可靠性,并使得分析时间缩短,排除了有机溶剂的污染。lehotay[17]建立了食品中农药多残留分析的sfe方法;snyder[18]在ocs和ops测定中,比较了用3%甲醇为改性剂的co2净化与索氏提取法的效率。对于含水量高的样品,sfe的使用受到限制,为了提高sfe的使用效率,采用冻干样品和混合样品,以吸收水分。valverde-garcia[19]用硫酸镁为干燥剂吸收样品中的水分,以sfe提取甲胺磷;用无水硫酸镁制备蔬菜样品(硫酸镁∶样品=5∶7),用sfe提取辣椒和西红柿中非极性和中极性农药。sfe是食品农药多残留分析中具有发展前景的新技术,可以替代溶剂提取方法,但在常规分析中还未得到广泛应用。2 测定方法色谱法仍是农药残留分析的常用方法。对于挥发性农药常用gc测定;对于挥发性差、极性和热不稳定性的农药则采用lc测定。目前,在农药残留分析中使用的方法有gc、高效液相色谱法(hplc)、气相色谱-质谱法(gc-ms)、液相色谱-质谱法(lc-ms)、sfc及毛细管电泳法(ce)和酶联免疫吸附测定法(elisa)等。fodor-csorba[20]综述了食物中农药分析的色谱方法,概括了薄层色谱法(tlc)、gc、sfc及hplc在食物样品分析中的应用;leim[21]总结了脂类食物中有机农药的分析方法;sharp[22]总结了谷物中ops、拟除虫菊酯和nmcs的提取、净化及测定方法;torres[23]总结了水果、蔬菜中农药残留的测定方法;宫田晶弘[24]用gc、gc-ms-电子轰击源(ei)及gc-离子阱质谱(itms)-化学电离源(ci)测定苹果、香蕉、小麦及大米中的41种ops、23种nmcs,并对三种方法进行了比较。色谱法在农药残留分析中发挥了重要的作用。 gc法和gc-ms法以非极性或弱极性为固定相的毛细管柱gc得到广泛使用,取代了传统的填充柱gc。gc-ms和gc-ms-ms联用技术日臻成熟,质谱法已成为农药残留分析的常用方法。由于串联质谱(ms-ms)可以减少干扰物的影响,提高仪器的灵敏度,所以ms-ms是化合物结构分析及确证的有效手段。由于gc-离子阱的串联质谱用于农药残留分析时,可得到fg水平的灵敏度,所以离子阱技术将是农药残留分析发展的趋势。lehotay[25]用sfe提取,gc-itms分析了水果、蔬菜中ocs、ops、氨基甲酸酯类农药(mcs)、拟除虫菊酯及其它农药,共46个品种。py-lypiw[26]用gc-单离子检测(msd)分析了18种ocs,最低检出量为10μg/kg;valaerd-garcia[27]用gc-msd检测了蔬菜中噻嗪酮的残留;fillion[28]用乙腈提取水果、蔬菜样品,盐析分层,活性炭柱净化,用gc-msd分析了189种农药残留,并用hplc的荧光检测法测定了10种氨基甲酸酯农药残留。hogendoorn[29]用改良方法分析了2000个水果、蔬菜样品中125种农药。miyahara[30]用sfe净化,gc-itms测定了蔬菜中五氯硝基苯(pcnb)及代谢物的残留;采用sfe与gc-itms联用检测蔬菜中六氯苯(hcb)的残留。但是,gc-itms用于常规的定量测定还有待进一步发展。 hplc法及lc-ms法对于受热易分解或失去活性的物质,不能直接或不适合用gc分析。正是由于许多有机化合物的强极性、热不稳定性、高分子量和低挥发性等原因,从而推动了液相色谱技术的进步。农药残留分析中,通常使用c8及c18反相高效液相色谱法,而以硅胶、腈基、氨基为极性键合相的色谱柱则用于特定的分析;短柱或小口径柱可提高分析速度。除采用固定波长或可变波长的紫外检测器外,二极管矩列紫外检测器和质谱检测器可用于结构鉴定。hplc与sfe联用可以提高分析方法的选择性,并使净化与分析过程结合,减少中间步骤造成被分析组分的丢失。hplc与ms联用研究起步于70年代,与gc-ms相比,lc-ms的衔接更为复杂,目前lc-ms联用已出现多种接口方式,如电喷雾接口(es)、热喷雾接口(ts)、离子喷雾接口(is)、大气压化学电离接口(apci)以及粒子束接口(pb)。lc与快原子轰击质谱(fab-ms)以及傅立叶变换红外光谱联用技术(ftir)在农药残留分析中也得到应用。hplc和lc-ms广泛应用于不易挥发及热不稳定化合物的分析,是农药残留定性、定量分析的有效手段,尤其是氨基甲酸酯农药(mcs)的检测。yang[31]总结了nmcs残留分析的进展;krause[32]建立了氨基甲酸酯的荧光测定法,食物样品用甲醇提取,乙腈-二氯甲烷液液分配,活性炭-celite柱净化,反相lc分离,邻苯二醛衍生,检测限为5～50μg/kg,结果用ms确证。seiber[33]采用perfluorracyl衍生,分析了谷物中的氨基甲酸酯;lau[34]用trifluoroacetyl衍生分析了谷物中的混杀威;bakowski[35]用heptafluo-robutyryl衍生,用gc-eims测定了肝组织中10种苯基-n-甲基氨基甲酸酯;ali[36]对牛肉、猪肉和家禽组织的氨基甲酸酯进行分析。liu[37]等用lc-ms对水果、蔬菜中的涕灭威、增效砜等19种农药进行检测,检测限为～1mg/kg。newsome[38]比较了lc-apci-ms和lc-柱后衍生荧光法测定食品中nmcs,在10～100μg/kg范围内,两种检测器的检测结果良好,但由于两种均为非特异性检测器,都存在基质干扰,为了准确测定含量,应使用高分辨的ms进行确证。 sfc方法sfc是以超临界流体为流动相的色谱方法。超临界流体既具有液体的强溶解性能,适合于分离挥发性差和热不稳定的物质;又具有气体的低粘度和高扩散性能,传质速度快,使得分析速度提高;同时,sfc可以使用gc或hplc的检测器以及与ms、傅立叶变换红外光谱仪(ftir)联用。毛细管超临界流体色谱(csfc)的进展,促进了sfc技术的进步。csfc-ms是近年来发展的联用技术,由于csfc克服了gc和lc的不足且具有二者的优点,所以csfc-ms联用较gc-ms和lc-ms联用有更多的优越性。csfc-ms主要用于大分子量、热不稳定的复杂混合物分析,尤其对热不稳定的物质,不能用gc直接分析,而lc的选择性和灵敏度又不够,如采用csfc-ms,可较方便地分离检测。农药中含有s、p等杂原子时,极性较强,用gc和lc难于分析,痕量分析尤为困难。采用cs-fc结合选择性强的检测器,如fpd、npd、ecd等,是农药痕量分析的理想方法。在co2中添加1%甲醇作为改性剂,使极性农药得到很好地分离,消除了色谱峰的拖尾。但是农药残留分析中,sfc主要用于非极性或弱极性的物质,如何分析极性物质,将是今后的研究方向[39]。 tlc方法tlc无需特殊设备,简便易行,可同时分析多个样品,多用于复杂混合物的分离和筛选。tlc除用特殊的显色剂观察斑点颜色和用rf值定性外,与其它技术的联用不仅可以定性,而且可对样品中被分离的一种或多种成分进行定量分析。80年代发展起来的高效薄层色谱法(hptlc)与扫描技术结合,是一种易于建立和掌握的半定量技术。欧盟国家采用自动化多通道展开技术,用hptlc定量筛选了饮水中256种农药残留。 ce方法由于ce具有分离效率高、快速、样品用量少等特点,近年来得到了迅速发展,各种分离模式相继建立,高性能的商品仪器不断推向市场。对于无电荷的分子,开发了胶束电动色谱法(mekc),拓宽了ce的应用范围。毛细管电泳与质谱联用(ce-ms)可用于谷物和其它基质中带电荷基团的农药及其代谢物残留检测。ce可与原子分光光度法联用[2],如与原子吸收分光光度计(aas)、电感耦合等离子体-原子发射光谱仪(icp-aes)和icp-ms联用。cancalon[40]综述了ce和ce-ms在农药残留分析中的应用。 生物技术生物技术在农药残留分析中的应用不断增加,尤其是乳制品工业[41]。生物技术包括免疫测定法、生物测定法和生物传感器技术及免疫亲和色谱法。免疫测定法取决于抗体与底物的相互作用,目标物与抗体结合后,酶促反应产生颜色变化,用比色法测定目标物浓度。kramer[42]总结了生物传感器和免疫传感器的构件、技术特点及其应用。抗体与抗原的特异结合为农药残留分析提供了技术保证,许多市售试剂盒的应用,使免疫测定成为各类农药残留检测的有效手段,使农药残留分析时间缩短,操作人员劳动负荷量减少。免疫方法常与其它技术联用[43],如elisa与传统的提取和净化方法、sfe、hplc及gc-ms联用;免疫亲和色谱法与ms联用以及在机器人辅助下自动的免疫化学方法都有应用报道。有报道[41]用sfe-elisa分析了大麦中杀螟硫磷、甲基毒死蜱及甲基嘧啶磷;用hplc-elisa测定水果、蔬菜中噻菌灵。由于免疫分析成本低、快速、可靠,且传感器灵敏度高,并有自动化装置,因而广泛用于农药残留的监测及人与环境接触等研究。3 结 语随着各种新技术的应用,农药残留分析方法日趋系统化、规范化,并向小型化、自动化方向发展。同时,由于在线联用技术可避免样品转移的损失,减少各种人为的偶然误差,因此将是农药残留分析方法研究的重点。
农药残留检测就是通过农药残留检测仪对农药残留含量进行科学的检测得出数据并对其进行分析，最终得知蔬菜的农药残留含量是否超标。食品污染物的准确快速检测分析是实施食品安全计划的重要技术支撑，对于保障人民健康，具有重要社会意义。科技部"十五"科技攻关食品安全重大专项，在全国建立了8个食品安全示范区，对于果蔬茶叶中的农药残留, 腌腊等制品中的亚硝酸盐，泡发制品中的甲醛等的现场快速检测技术及仪器有很大的需求。食品安全作为公共安全的重要内容，已经列入国家中长期科技发展规划，因此食品安全快速测定技术和仪器也会在全国得到推广。仪器采用国际上先进的高集成度的光电子元器件和计算机技术，应用SoC(System-on-a-Chip)技术，并采用实时多任务微机系统的软硬件设计，电池或市电两用供电，触摸屏操作，配合相应的快速预处理技术和试剂盒，可以根据需要任意选择和同时测定农药残留、亚硝酸盐、甲醛、六价铬等食品污染物，具有结构简单、体积小、使用方便，可以显示、储存、传输或打印测定结果等功能，适用于各种食品批发市场、集贸市场、超市、宾馆、食堂等需要对食品进行快速检测的场合，检测结果符合国家推荐标准方法的要求。此外，该项目首次将亚临界水萃取技术用作农药残留快速分析的预处理方法，并研制开发了相应的便携式快速预处理装置。研究建立了果蔬中农药残留的亚临界水萃取技术，与原有手动振荡方法相比，具有萃取效率高、时间短、操作简便等优点。国内外文献检索未见有此类商品化仪器。 仪器的主要技术指标为：准确度(相对误差)：±10％精密度（相对标准偏差）：5％ 仪器稳定性（每小时吸光度值极差）： 读数显示：128×64液晶显示屏，中文菜单 操作方式：触摸屏 电源：锂电池 / 外接电源 仪器尺寸：约20×12×5厘米 仪器重量：约500克(不含电池) 使用温度：5－40℃ 使用湿度：＜90％（50℃时）。便携式农药残留检测仪/农残仪适用范围：可广泛用于农业、环保、质检等部门和宾馆、饭店、食堂、农贸市场、超市等单位检测果蔬中农药残留量，同时可用于建立中心农药监测站及农药监测分站成立地区性农药残留量系统。工作原理：利用有机磷和氨基甲酸酯类农药对乙酰胆碱酯酶的活性有抑制作用在一定条件下，其抑制率取决于农药种类及含量。通过测定抑制率的大小，据以判断蔬菜、瓜果中农药残留是否超标。
不管是否有老农药残留，直接将瓜果蔬菜放入消毒液中就好啦
国外医学卫生学分册1998年 第25卷 第3期食物中农药残留分析方法的研究进展中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所 (北京 100050)赵云峰综述 陈建民1 王绪卿审校摘要 本文综述了近年来农药残留分析的前处理技术和测定方法的研究进展,着重介绍固相萃取法、凝胶渗透色谱法和超临界流体萃取法等前处理技术及气相色谱-质谱法、液相色谱-质谱法、超临界流体色谱法等色谱测定方法以及毛细管电泳和生物技术在农药残留分析中的应用。 关键词 食物 农药残留 多残留分析方法食品的农药残留分析是在复杂的基质中对目标化合物进行鉴别和定量。由于食品中农药残留水平一般在mg/kg～μg/kg之间,因此要求分析方法灵敏度高、特异性强。对于未知农药施用史的食物样品,经常采用多组分残留分析的方法。由于各类食物样品组成成分复杂,而且不同农药品种的理化性质存在差异,因而没有一种多组分残留分析方法能够覆盖所有的农药品种。近年来,农药残留分析方法趋向于选择性强、分辨率高和检测限低以及操作简便。主要表现在由单一种类农药多残留分析向多品种农药多残留分析发展,而且对农药的代谢物、降解物以及轭合物的残留分析给予了更多的关注[1]。本文简要综述近几年来农药残留分析技术及方法学的进展。1 食物中农药残留的特点及样品前处理技术食物样品组成复杂,基质成分与目标物含量相差悬殊,且存在农药的同系物、异构体、降解产物、代谢产物以及轭合物的影响。由于环境的迁移作用,环境中残留的各种化学污染物也可能在农作物组织中蓄积,从而增加了食品农药残留分析的难度。农药残留测定之前要有适合于各种食品和目标物理化性质的萃取、净化、浓缩等预处理步骤,这些预处理过程往往在分析中起着主要作用。食物样品中农药提取、净化等前处理方法有其特殊性,对于不同性质样品中的不同目标物需要采用不同的前处理技术。食品农药残留分析中,食物样品的净化要尽可能的除去与目标物同时存在的杂质,以减少色谱图中的干扰峰,同时避免杂质对色谱柱和检测器的污染。食物样品的净化,尤其是含脂质较多的食物样品净化,一直是分析工作者研究的重点,除采用常规的吸附柱分离、液-液分配、共沸蒸馏等净化措施外,更多的采用现代分离分析技术。在农药残留分析技术发展的历程中,对气相色谱(gc)和液相色谱(lc)等各种仪器的分析速度、分辨能力和自动化程度进行了大量的研究,相比之下,对样品的制备技术关注不够。在很长的时间内,一直沿用经典的索氏提取、液-液分配、florisil、硅胶、硅藻土及氧化铝柱色谱、共沸蒸馏等技术,尽管这些技术不需要昂贵的设备和特殊仪器,但却是整个分析过程中最费时费力、最容易引起误差的环节,且大量有机溶剂的使用,造成了对环境的污染。进入90年代后,样品萃取净化技术有了较快的发展,最受普遍重视的如固相萃取法(spe)、凝胶渗透色谱法(gpc)及超临界流体萃取法(sfe),得到不断改进和应用。为此,样品前处理技术的研究成为分析化学领域中最为活跃的前沿课题之一[2]。 固相萃取法自美国waters公司的sep-pak投放市场后,固相萃取法(spe)技术取得很大进步,各种c8、c18、腈基、氨基和其它特殊填料的微柱相继得到应用。schenck[4]用florisil微柱净化,测定食物中有机氯农药(ocs)残留;wan[5]简化了植物油中ocs残留分析时硅胶柱的净化方法,减少了有机溶剂的使用;armishaw[6]比较了动物脂肪ocs残留测定时,gpc、吹扫共馏、florisil柱色谱的净化;bentabol[7]用半制备c18柱分离食用油中的ocs和有机磷农药(ops)。gillespie[8]用多柱spe净化植物油和牛脂中的ocs及ops,油或脂质样品用己烷溶解后,首先经diatoma-ceousearth(extrelutqe)柱和c18键合硅胶(ods)微柱处理,洗脱液分为两部分,一份浓缩后,丙酮溶解,用gc-火焰光度检测器(fpd)测定ops,另一份经氧化铝微柱处理,进一步除去脂质,用gc-电子捕获检测器(ecd)测定ocs。 凝胶渗透色谱法凝胶渗透色谱法(gpc)是一种快速的净化技术,应用于农药残留分析中脂类提取物与农药的分离,是含脂类食物样品农药残留分析的主要净化手段。stienwandter[9]总结了凝胶色谱在农药残留分析中的应用;李洪波[10]用交联聚苯乙烯凝胶(ngx-01)净化食物样品中ops;李怡[11]用bio-beadss-x3净化乳品中氨基甲酸酯类农药(nmcs)。chamberlain[12]采用10%乙酸乙酯和石油醚洗脱,以bio-beadss-x3解决了脂肪和油样的分离。hong[13]用溶剂提取,bio-beadss-x3净化,gc-ecd-氮磷检测器(npd)测定大豆和大米样品25种农药,并用gc-ms-选择离子监测(sim)确证。florisil、氧化铝及硅胶柱主要用于非脂质食品净化处理,采用常规的净化方法,不能保证极性农药ops在脂质性食品中的定量回收。sannino[14]用bio-beadss-x3的gpc净化方法,分析了7个脂质性食品中39种ops及其代谢产物,并进一步进行gc-ms-sim确证和定量。hop-per[15]用gpc净化,gc测定了谷物中ops、ocs及拟除虫菊酯;holstege[16]采用凝胶渗透色谱法净化,进行了43种ops、17种ocs及11种nmcs多残留分析。 超临界流体萃取法继超临界流体色谱(sfc)之后,90年代出现了超临界流体萃取技术(sfe)。常规分析时,需要用有机溶剂提取样品,提取的样品量为50～100g,在进行溶剂浓缩的过程中,可能使易挥发的农药损失或使某些农药降解。sfe的样品用量少,样品提取在低温下进行,避免了农药的损失及降解,大大提高了分析方法的可靠性,并使得分析时间缩短,排除了有机溶剂的污染。lehotay[17]建立了食品中农药多残留分析的sfe方法;snyder[18]在ocs和ops测定中,比较了用3%甲醇为改性剂的co2净化与索氏提取法的效率。对于含水量高的样品,sfe的使用受到限制,为了提高sfe的使用效率,采用冻干样品和混合样品,以吸收水分。valverde-garcia[19]用硫酸镁为干燥剂吸收样品中的水分,以sfe提取甲胺磷;用无水硫酸镁制备蔬菜样品(硫酸镁∶样品=5∶7),用sfe提取辣椒和西红柿中非极性和中极性农药。sfe是食品农药多残留分析中具有发展前景的新技术,可以替代溶剂提取方法,但在常规分析中还未得到广泛应用。2 测定方法色谱法仍是农药残留分析的常用方法。对于挥发性农药常用gc测定;对于挥发性差、极性和热不稳定性的农药则采用lc测定。目前,在农药残留分析中使用的方法有gc、高效液相色谱法(hplc)、气相色谱-质谱法(gc-ms)、液相色谱-质谱法(lc-ms)、sfc及毛细管电泳法(ce)和酶联免疫吸附测定法(elisa)等。fodor-csorba[20]综述了食物中农药分析的色谱方法,概括了薄层色谱法(tlc)、gc、sfc及hplc在食物样品分析中的应用;leim[21]总结了脂类食物中有机农药的分析方法;sharp[22]总结了谷物中ops、拟除虫菊酯和nmcs的提取、净化及测定方法;torres[23]总结了水果、蔬菜中农药残留的测定方法;宫田晶弘[24]用gc、gc-ms-电子轰击源(ei)及gc-离子阱质谱(itms)-化学电离源(ci)测定苹果、香蕉、小麦及大米中的41种ops、23种nmcs,并对三种方法进行了比较。色谱法在农药残留分析中发挥了重要的作用。 gc法和gc-ms法以非极性或弱极性为固定相的毛细管柱gc得到广泛使用,取代了传统的填充柱gc。gc-ms和gc-ms-ms联用技术日臻成熟,质谱法已成为农药残留分析的常用方法。由于串联质谱(ms-ms)可以减少干扰物的影响,提高仪器的灵敏度,所以ms-ms是化合物结构分析及确证的有效手段。由于gc-离子阱的串联质谱用于农药残留分析时,可得到fg水平的灵敏度,所以离子阱技术将是农药残留分析发展的趋势。lehotay[25]用sfe提取,gc-itms分析了水果、蔬菜中ocs、ops、氨基甲酸酯类农药(mcs)、拟除虫菊酯及其它农药,共46个品种。py-lypiw[26]用gc-单离子检测(msd)分析了18种ocs,最低检出量为10μg/kg;valaerd-garcia[27]用gc-msd检测了蔬菜中噻嗪酮的残留;fillion[28]用乙腈提取水果、蔬菜样品,盐析分层,活性炭柱净化,用gc-msd分析了189种农药残留,并用hplc的荧光检测法测定了10种氨基甲酸酯农药残留。hogendoorn[29]用改良方法分析了2000个水果、蔬菜样品中125种农药。miyahara[30]用sfe净化,gc-itms测定了蔬菜中五氯硝基苯(pcnb)及代谢物的残留;采用sfe与gc-itms联用检测蔬菜中六氯苯(hcb)的残留。但是,gc-itms用于常规的定量测定还有待进一步发展。 hplc法及lc-ms法对于受热易分解或失去活性的物质,不能直接或不适合用gc分析。正是由于许多有机化合物的强极性、热不稳定性、高分子量和低挥发性等原因,从而推动了液相色谱技术的进步。农药残留分析中,通常使用c8及c18反相高效液相色谱法,而以硅胶、腈基、氨基为极性键合相的色谱柱则用于特定的分析;短柱或小口径柱可提高分析速度。除采用固定波长或可变波长的紫外检测器外,二极管矩列紫外检测器和质谱检测器可用于结构鉴定。hplc与sfe联用可以提高分析方法的选择性,并使净化与分析过程结合,减少中间步骤造成被分析组分的丢失。hplc与ms联用研究起步于70年代,与gc-ms相比,lc-ms的衔接更为复杂,目前lc-ms联用已出现多种接口方式,如电喷雾接口(es)、热喷雾接口(ts)、离子喷雾接口(is)、大气压化学电离接口(apci)以及粒子束接口(pb)。lc与快原子轰击质谱(fab-ms)以及傅立叶变换红外光谱联用技术(ftir)在农药残留分析中也得到应用。hplc和lc-ms广泛应用于不易挥发及热不稳定化合物的分析,是农药残留定性、定量分析的有效手段,尤其是氨基甲酸酯农药(mcs)的检测。yang[31]总结了nmcs残留分析的进展;krause[32]建立了氨基甲酸酯的荧光测定法,食物样品用甲醇提取,乙腈-二氯甲烷液液分配,活性炭-celite柱净化,反相lc分离,邻苯二醛衍生,检测限为5～50μg/kg,结果用ms确证。seiber[33]采用perfluorracyl衍生,分析了谷物中的氨基甲酸酯;lau[34]用trifluoroacetyl衍生分析了谷物中的混杀威;bakowski[35]用heptafluo-robutyryl衍生,用gc-eims测定了肝组织中10种苯基-n-甲基氨基甲酸酯;ali[36]对牛肉、猪肉和家禽组织的氨基甲酸酯进行分析。liu[37]等用lc-ms对水果、蔬菜中的涕灭威、增效砜等19种农药进行检测,检测限为～1mg/kg。newsome[38]比较了lc-apci-ms和lc-柱后衍生荧光法测定食品中nmcs,在10～100μg/kg范围内,两种检测器的检测结果良好,但由于两种均为非特异性检测器,都存在基质干扰,为了准确测定含量,应使用高分辨的ms进行确证。 sfc方法sfc是以超临界流体为流动相的色谱方法。超临界流体既具有液体的强溶解性能,适合于分离挥发性差和热不稳定的物质;又具有气体的低粘度和高扩散性能,传质速度快,使得分析速度提高;同时,sfc可以使用gc或hplc的检测器以及与ms、傅立叶变换红外光谱仪(ftir)联用。毛细管超临界流体色谱(csfc)的进展,促进了sfc技术的进步。csfc-ms是近年来发展的联用技术,由于csfc克服了gc和lc的不足且具有二者的优点,所以csfc-ms联用较gc-ms和lc-ms联用有更多的优越性。csfc-ms主要用于大分子量、热不稳定的复杂混合物分析,尤其对热不稳定的物质,不能用gc直接分析,而lc的选择性和灵敏度又不够,如采用csfc-ms,可较方便地分离检测。农药中含有s、p等杂原子时,极性较强,用gc和lc难于分析,痕量分析尤为困难。采用cs-fc结合选择性强的检测器,如fpd、npd、ecd等,是农药痕量分析的理想方法。在co2中添加1%甲醇作为改性剂,使极性农药得到很好地分离,消除了色谱峰的拖尾。但是农药残留分析中,sfc主要用于非极性或弱极性的物质,如何分析极性物质,将是今后的研究方向[39]。 tlc方法tlc无需特殊设备,简便易行,可同时分析多个样品,多用于复杂混合物的分离和筛选。tlc除用特殊的显色剂观察斑点颜色和用rf值定性外,与其它技术的联用不仅可以定性,而且可对样品中被分离的一种或多种成分进行定量分析。80年代发展起来的高效薄层色谱法(hptlc)与扫描技术结合,是一种易于建立和掌握的半定量技术。欧盟国家采用自动化多通道展开技术,用hptlc定量筛选了饮水中256种农药残留。 ce方法由于ce具有分离效率高、快速、样品用量少等特点,近年来得到了迅速发展,各种分离模式相继建立,高性能的商品仪器不断推向市场。对于无电荷的分子,开发了胶束电动色谱法(mekc),拓宽了ce的应用范围。毛细管电泳与质谱联用(ce-ms)可用于谷物和其它基质中带电荷基团的农药及其代谢物残留检测。ce可与原子分光光度法联用[2],如与原子吸收分光光度计(aas)、电感耦合等离子体-原子发射光谱仪(icp-aes)和icp-ms联用。cancalon[40]综述了ce和ce-ms在农药残留分析中的应用。 生物技术生物技术在农药残留分析中的应用不断增加,尤其是乳制品工业[41]。生物技术包括免疫测定法、生物测定法和生物传感器技术及免疫亲和色谱法。免疫测定法取决于抗体与底物的相互作用,目标物与抗体结合后,酶促反应产生颜色变化,用比色法测定目标物浓度。kramer[42]总结了生物传感器和免疫传感器的构件、技术特点及其应用。抗体与抗原的特异结合为农药残留分析提供了技术保证,许多市售试剂盒的应用,使免疫测定成为各类农药残留检测的有效手段,使农药残留分析时间缩短,操作人员劳动负荷量减少。免疫方法常与其它技术联用[43],如elisa与传统的提取和净化方法、sfe、hplc及gc-ms联用;免疫亲和色谱法与ms联用以及在机器人辅助下自动的免疫化学方法都有应用报道。有报道[41]用sfe-elisa分析了大麦中杀螟硫磷、甲基毒死蜱及甲基嘧啶磷;用hplc-elisa测定水果、蔬菜中噻菌灵。由于免疫分析成本低、快速、可靠,且传感器灵敏度高,并有自动化装置,因而广泛用于农药残留的监测及人与环境接触等研究。3 结 语随着各种新技术的应用,农药残留分析方法日趋系统化、规范化,并向小型化、自动化方向发展。同时,由于在线联用技术可避免样品转移的损失,减少各种人为的偶然误差,因此将是农药残留分析方法研究的重点。
答案一：什么是农药残留及残毒？ 农药残留是指使用农药后，残存在植物体内、土壤和环境中的农药及其有毒代谢物的量。农药残毒就是残留在食品中的农药毒性。如果未按照国家安全使用规定施用农药和进行农产品采收，或违反国家规定使用高毒农药，农产品就会有农药残毒，就会对食用者身体健康造成危害，严重时会造成身体不适、呕吐、腹泻甚至导致死亡的严重后果。 答案二：什么是农药残留 农药残留指的是在农业生产中施用农药后一部分农药直接或间接残存于谷物、蔬菜、果品、畜产品、水产品中以及土壤和水体中的现象。 农药残留问题是随着农药大量生产和广泛使用而产生的。第二次世界大战以前，农业生产中使用的农药主要是含砷或含硫、铅、铜等的无机物，以及除虫菊酯、尼古丁等来自植物的有机物。第二次世界大战期间，人工合成有机农药开始应用于农业生产。到目前为止，世界上化学农药年产量近2 00万吨，约有1000多种人工合成化合物被用作杀虫剂、杀菌剂、杀藻剂、除虫剂、落叶剂等类农药。这些农药大量施用，造成严重的农药污染问题，对人体健康形成严重威胁。 目前使用的农药，有些在较短时间内可以通过生物降解成为无害物质，而一些有机氯类农药却难以降解，是残留性强的农药。蔬菜农药残留超标，会直接危及人体的神经系统和肝、肾等重要器官。同时残留农药在人体内蓄积，超过一定量度后会导致一些慢性疾病，如肌肉麻木、咳嗽等，甚至会诱发血管疾病、糖尿病和癌症等。 由于农药残留对人类和生物危害很大，各国对农药的施用都进行严格的管理，并对食品中农药残留容许量作了规定。世界卫生组织对有毒化合物制定了A DL值（每人每日允许最大摄入量），联合国粮农组织和世界卫生组织及有些国家都制定了相关的各种农药在不同作物上的MRL值（即食品中农药最高残留限量标准），以此来衡量农产品中农药是否超过标准。
农药残留要看它的药性和时间的,大部分农药在国家的大力监督下都没有太大的毒性因为,根据中华人民共和国药物规定,农药在杀死害虫的同时也会对农作物本身有一定的危害.在自然的情况下15天后农药的残留就没有了
农药残留分析技术进展概述摘要:综述了目前农药残留分析的前处理技术和检测的几种方法。样品前处理中,固相萃取、超临界流体萃取、基质固相分散萃取得到了迅速发展和广泛应用。超临界流体色谱、液相色谱—质谱联用技术、免疫分析技术、直接光谱技术和生物传感器等检测方法具有广泛的应用前景。关键词:农药残留;分析;前处理中图分类号: S 文献标识码: A 文章编号: 1002-2767(2005)03-0027-03Development Outline in Analytical Technique of Pesticide ResiduesFENG Shi-de, WANG Bo, QU Hong-jie(Heilongjiang August First Lond Reclamation University Daqing 163319)Abstract:This article described the methods of sample pre-treatment and determination of pesti-cide residues at present. Solid-phase extraction, supercritical fluid extraction, and matrix solid-phase dispersion extraction were developed quickly and applied widely in sample pre-treat-ment. The potentiality in the use of supercritical fluid chromatography, liquid chromatography-mass spectrum , immunoassay, direct spectroscopy technique and biosensor was words:Pesticide residue; analysis; pre-treatment农药的使用无疑大大提高了农作物的产量,但由此而产生的环境污染问题,已引起人们的高度重视。世界上许多国家都规定了食品、粮食中各种农药残留的限定量。加强对农药残留的监测和环境毒理研究,对于合理开发和正确使用农药,保护生态环境,保障人类健康,避免和减少不必要的农业损失等,具有重要的理论和实践意义[1]。近年来随着超高效农药的开发应用和待检样品的增加,对农药残留分析技术的灵敏度、特异性和快速性提出了更苛刻的要求。因此出现了一些新型的、先进的农药残留分析技术。本文综述了农药残留分析和检测的一些方法。1 样品前处理技术现代农药残留分析方法通常包括样品前处理和测定两部分,农药残留测定之前要有适合于各种样品的理化性质的萃取、净化、浓缩等预处理步骤,这些预处理过程往往在分析中起着主要作用。目前常用的提取、净化方法有漂洗、匀浆、索氏提取、超声波提取、液-液分配、柱层析、薄层层析等方法。90年代以来,一些新的样品前处理技术不断被引入农药残留分析中,这些新技术的共同特点是:节省时间,减轻劳动强度,节省溶剂,减少样品用量,提高提取或净化效率和提高自动化水平。目前,已报道或已取得广泛应用的新技术主要有:固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、超临界流体提取(SFE)、分子印迹合成受体技术(MISR)等。 固相萃取技术(SPE)固相萃取法是一种基于液相色谱分离机制的样品制备方法,已广泛应用于农药残留检测工作。它根据液相分离、解析、浓缩等原理,使样品溶液混合物通过柱子后,样品中某一组份保留在柱中,通过再选择合适的溶剂把保留在柱中的组分洗脱下来,从而达到分离、净化的目的。SPE克服了液-液萃取技术(LLE)及一般柱层析的缺点,具有高效、简便、快速、安全、重复性好、便于前处理自动化等特点。根据柱中填料大体可分为吸附型(如硅胶、大孔吸附树脂等)、分配型(C8、C18、苯基柱等)和离子交换型。据待测农药性质、样品种类等选用合适的微型柱和淋洗剂及其它优化条件后,可使萃取、富集、净化一步完成[2]。 超临界流体提取(SFE)超临界流体提取(SFE)是近几年发展起来的一种特殊分离技术[3]。SFE主要是以超临界流体代替各种溶剂来萃取样品中待测组分的萃取方法。目前最常用的超临界流体为CO2,它兼有气体的渗透能力和液态的分配作用,流出液中的CO2在常压下挥发,待测物用溶剂溶解后进行分析。超临界CO2无毒,分子极性比较小,可用于提取非极性或弱极性农药残留。也可以加入适量极性调节剂,如甲醇等来调节其极性,据此可最大限度地提取不同极性的农药残留而最低限度地减少杂质的提取。其特点是避免了使用大量的有机溶剂、提高萃取的选择性、减少了分析时间、实现操作自动化。SFE技术是当前发展最快的分析技术之一。 基质固相分散萃取技术(MSPDE)基质固相分散萃取是1989年美国Louisiana州立大学的Barke教授首次提出并给予理论解释的一种崭新的萃取技术。其基本操作是将试样直接与适量反相填料(C1 4或C1 8)研磨、混匀得到半干状态的混合物并将其作为填料装柱,然后用不同的溶剂淋洗柱子,将各种待测物洗脱下来。MSPDE浓缩了传统的样品前处理中所需的样品均化、组织细胞裂解、提取、净化等过程,是简单高效的提取净化方法[3],适用于各种分子结构和极性农药残留的提取净化,在蔬菜、水果的残留农药检测中得到了广泛应用。 分子印迹合成受体技术(MISR)分子印迹合成受体技术(MISR)原理是:首先使拟被印迹的分子或聚合物单体键合,然后将聚合物单体交联体再将印迹分子从聚合物中提取出来,聚合物内部就留下了被印迹分子的印迹。由于需要合成被印迹分子衍生物,使该项技术受到限制,因为有些化合物的分子无法进行衍生化。分子印迹技术可以用于药物、激素、蛋白质、农药、氨基酸、多肽、碳水化合物、辅酶、核酸碱基、甾醇、涂料、金属离子等各种化合物的分离工作。2 检测方法 气相色谱法(GC)气相色谱法是一种经典的分析方法。利用试样中各组份在气相和固定液液相间的分配系数不同,当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时,组份就在其中的两相间进行反复多次分配,经过一定的柱长后,便彼此分离,按顺序离开色谱柱进入检测器,产生的离子流讯号经放大后,在记录器上描绘出各组份的色谱峰。由于其具有操作简便、分析速度快、分离效能高、灵敏度高以及应用范围广等特点,目前农药残留物检测70%采用气相色谱法来进行。使用气相色谱法,多种农药可一次进样,得到完全的分离、定性和定量,再配置高性能的检测器,使分析速度更快,结果更可靠。目前气相色谱法多采用填充毛细管。 高效液相色谱法(HPLC)高效液相色谱法也是一种传统的检测方法。它可以分离检测极性强、分子量大的离子型农药,尤其适用于对不易气化或受热易分解农药的检测。近年来,采用高效色谱柱、高压泵和高灵敏度的检测器、柱前或柱后衍生化技术以及计算机联用等,大大提高了液相色谱的检测效率、灵敏度、速度和操作自动化程度,现已成为农药残留检测不可缺少的重要方法。 超临界流体色谱(SFC)技术超临界流体色谱(SFC)是以超临界流体作为色谱流动相的分离检测技术[1]。可以使用各种类型的较长色谱柱,可以在较低温度下分析分子量较大、对热不稳定的化合物和极性较强的化合物,它综合利用了气象色谱和高效液相色谱的优点,克服了各自的缺点,可以与大部分GC和HPLC的检测器相连接,如FID、FPD、NPD以及MS等连用[4]。这样就极大地拓宽了其应用范围,许多在GC或HPLC上需经过衍生化才能分析的农药,都可以用SFC直接测定。 直接光谱分析技术近红外衰减全反射光谱(NearIS-ATR)和表面增强拉曼光谱(SERS)使光谱分析的灵敏度提高102~107倍。这些快速直接的光谱技术,只需要极少量的样品,具有很大的应用潜力。一系列激光光谱技术,如激光拉曼光谱等使光谱分析的灵敏度几乎达到极限-一个分子或原子的水平。这将为开发高灵敏度的检测器提供可能的技术基础。目前,这些灵敏度极高的光谱技术还需要进一步研究开发才能进入广泛应用阶段。 毛细管电泳(CE)毛细管电泳技术是在电泳技术的基础上发展的一种分离技术。其工作原理是使毛细管内的不同带电粒子(离子、分子或衍生物)在高压场作用下以不同的速度在背景缓冲液中定向迁移,从而进行分离。根据样品组分的背景缓冲液中所受作用的不同,CE又被分为毛细管区带电泳(CZE)、毛细管凝胶电泳(CGE)、等电聚焦(IEF)、胶束电动色谱(MEKC)、等速电泳(ITP)等几大类。自80年代Jorgenson把E应用于分析化学以来,这一技术已发展成为分离科学中最活跃的领域之一。它具有灵敏度高、耗资少、样品消耗量很小(每次进样只是纳升级)、分离柱效高、使用方便等优点,非常适用于那些难以用传统的液相色谱法分离的离子化样品的分离与分析,其分离效率可达数百万理论塔板数。目前,毛细管电泳尚缺乏灵敏度很高的检测器。因此,只有研究开发灵敏度更高的检测系统,该技术的优势才能充分发挥出来。 液相色谱-质谱联用技术(LC/MS)液—质联用技术(LC-MS)是将液相色谱与质谱串联成为一个整机使用的检测技术。用来分析低浓度、难挥发、热不稳定和强极性农药。LC/MS先后产生四种接口技术:热喷雾(TSP)、粒子束(PB)、电喷雾电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)。现在,一种内喷射式和粒子流式接口技术将液相色谱与质谱联接起来,已成功地用于分析对热不稳定,分子量较大,难以用气相色谱分析的化合物。具有检测灵敏度高、选择性好、定性定量同时进行、结果可靠等优点。LC-MS对简单样品可进行分析前净化并具有几乎通用的多残留分析能力,用于对初级监测呈阳性反应的样品进行在线确证,其优势明显。尽管LC/MS仪器价格昂贵,液相色谱和质谱的接口技术尚不十分成熟,但它仍是一种很有利用价值的高效率、高可靠性分析技术。 免疫分析法(IA)免疫分析法是基于抗原抗体的特异性识别和结合反应为基础的分析方法[5]。分子量大的农药可以直接作为抗原进入脊椎动物的体内产生免疫应答,从而得到可以和该农药分子特异性结合的抗体;分子量小的农药(分子量<2500)一般不具备免疫抗性,不能刺激动物产生免疫反应。将农药小分子以半抗原的形式通过一定碳链长度的分子量大的载体蛋白质(通常使用牛血清白蛋白、人血清白蛋白、兔血清白蛋白、钥孔血蓝蛋白、卵清蛋白)用共价键偶联制成人工抗原,使动物产生免疫反应,产生识别该农药并与之特异性相结合的抗体。通过对半抗原或抗体进行标记,利用标记物的生物、物理、化学放大作用,对样品中特定的农药残留物进行定性、定量检测。免疫分析法被列为90年代优先研究、开发和利用的农药残留分析技术,美国化学会将免疫分析与气象色谱、液相色谱共同列为农药残留分析的支柱技术[6]。免疫分析法具有快速、简单、灵敏和选择性高等优点,目前已广泛应用于粮食、水果、蔬菜、肉、奶、水和土壤中农药残留的检测。根据采用的检测手段不同,可分为放射免疫法、荧光免疫法、酶免疫法、流动注射免疫分析法等,其中以酶免疫法应用最为广泛[7]。 生物传感器(Biosensorand)生物传感器(Biosensorand)是由一种生物敏感膜和电化学转换器两部分紧密配合,对特定种类的化学物质或生物活性物质具有选择性和可逆响应的分析装置。它由识别元件、信号转移和信号传递电路组成,其特点是集生物化学、生物工程、电化学、材料科学和微型制造技术于一体,是一个典型的多学科交叉产物。按其生物功能,可分为酶传感器(En-zyme Biosensor,包括电位型和电流型)、免疫传感器(Immunosensors)、微生物传感器(Microbial sen-sor)[8]。具有微型化、响应速度快、样品用量少并可以插入生物组织或细胞内的特点,可实现超微量在线快速跟踪分析,在农药残留分析上得到了广泛的应用。 实验室机器人实验室机器人现已商品化,但在农药残留量分析和环境监测方面的应用还处于起步阶段,主要是因为机器人工作程序的变更缺乏灵活性和实验室检测方法缺乏标准化所造成,另外机器人系统动作缓慢,一般要求宽阔的空间。当实验室机器人变得更方便、灵活,实验方法也更加标准化时,它的使用将会增加。3 结语农药残留分析是一门综合性强、涉及面广的分析科学。检测方法应具备简便、快捷、灵敏度高的特点,根据检测目的、待测农药性质和样本的种类等采用符合要求的方法。新的分析技术将要求有细胞化学、发酵化学、免疫化学和多肽排列结构等方面学科知识的支持。随着科学技术的不断发展,残留分析技术也正在不断更新、完善和迅速发展那，LZ，给分吧~~~俺可是从内网下的并做了初步修改的，一片完整的论文。
在中国知网下一些论文作为参考，一般学校的校园网都可以登上去下的，或者问老师要一个帐号就可以了。论文也是分大致几块内容，一般有研究的意义、理论依据，研究方法，具体过程，研究结论等等。。你首先要确定研究方向，你是做具体的某一种农药残留检测技术？还是研究农药残留在农产品质量检测中的重要性？或者是农药残留检测的常用的一些技术方法的对比？。。。。
农药残留分析技术进展概述摘要:综述了目前农药残留分析的前处理技术和检测的几种方法。样品前处理中,固相萃取、超临界流体萃取、基质固相分散萃取得到了迅速发展和广泛应用。超临界流体色谱、液相色谱—质谱联用技术、免疫分析技术、直接光谱技术和生物传感器等检测方法具有广泛的应用前景。关键词:农药残留;分析;前处理中图分类号: S 文献标识码: A 文章编号: 1002-2767(2005)03-0027-03Development Outline in Analytical Technique of Pesticide ResiduesFENG Shi-de, WANG Bo, QU Hong-jie(Heilongjiang August First Lond Reclamation University Daqing 163319)Abstract:This article described the methods of sample pre-treatment and determination of pesti-cide residues at present. Solid-phase extraction, supercritical fluid extraction, and matrix solid-phase dispersion extraction were developed quickly and applied widely in sample pre-treat-ment. The potentiality in the use of supercritical fluid chromatography, liquid chromatography-mass spectrum , immunoassay, direct spectroscopy technique and biosensor was words:Pesticide residue; analysis; pre-treatment农药的使用无疑大大提高了农作物的产量,但由此而产生的环境污染问题,已引起人们的高度重视。世界上许多国家都规定了食品、粮食中各种农药残留的限定量。加强对农药残留的监测和环境毒理研究,对于合理开发和正确使用农药,保护生态环境,保障人类健康,避免和减少不必要的农业损失等,具有重要的理论和实践意义[1]。近年来随着超高效农药的开发应用和待检样品的增加,对农药残留分析技术的灵敏度、特异性和快速性提出了更苛刻的要求。因此出现了一些新型的、先进的农药残留分析技术。本文综述了农药残留分析和检测的一些方法。1 样品前处理技术现代农药残留分析方法通常包括样品前处理和测定两部分,农药残留测定之前要有适合于各种样品的理化性质的萃取、净化、浓缩等预处理步骤,这些预处理过程往往在分析中起着主要作用。目前常用的提取、净化方法有漂洗、匀浆、索氏提取、超声波提取、液-液分配、柱层析、薄层层析等方法。90年代以来,一些新的样品前处理技术不断被引入农药残留分析中,这些新技术的共同特点是:节省时间,减轻劳动强度,节省溶剂,减少样品用量,提高提取或净化效率和提高自动化水平。目前,已报道或已取得广泛应用的新技术主要有:固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、超临界流体提取(SFE)、分子印迹合成受体技术(MISR)等。 固相萃取技术(SPE)固相萃取法是一种基于液相色谱分离机制的样品制备方法,已广泛应用于农药残留检测工作。它根据液相分离、解析、浓缩等原理,使样品溶液混合物通过柱子后,样品中某一组份保留在柱中,通过再选择合适的溶剂把保留在柱中的组分洗脱下来,从而达到分离、净化的目的。SPE克服了液-液萃取技术(LLE)及一般柱层析的缺点,具有高效、简便、快速、安全、重复性好、便于前处理自动化等特点。根据柱中填料大体可分为吸附型(如硅胶、大孔吸附树脂等)、分配型(C8、C18、苯基柱等)和离子交换型。据待测农药性质、样品种类等选用合适的微型柱和淋洗剂及其它优化条件后,可使萃取、富集、净化一步完成[2]。 超临界流体提取(SFE)超临界流体提取(SFE)是近几年发展起来的一种特殊分离技术[3]。SFE主要是以超临界流体代替各种溶剂来萃取样品中待测组分的萃取方法。目前最常用的超临界流体为CO2,它兼有气体的渗透能力和液态的分配作用,流出液中的CO2在常压下挥发,待测物用溶剂溶解后进行分析。超临界CO2无毒,分子极性比较小,可用于提取非极性或弱极性农药残留。也可以加入适量极性调节剂,如甲醇等来调节其极性,据此可最大限度地提取不同极性的农药残留而最低限度地减少杂质的提取。其特点是避免了使用大量的有机溶剂、提高萃取的选择性、减少了分析时间、实现操作自动化。SFE技术是当前发展最快的分析技术之一。 基质固相分散萃取技术(MSPDE)基质固相分散萃取是1989年美国Louisiana州立大学的Barke教授首次提出并给予理论解释的一种崭新的萃取技术。其基本操作是将试样直接与适量反相填料(C1 4或C1 8)研磨、混匀得到半干状态的混合物并将其作为填料装柱,然后用不同的溶剂淋洗柱子,将各种待测物洗脱下来。MSPDE浓缩了传统的样品前处理中所需的样品均化、组织细胞裂解、提取、净化等过程,是简单高效的提取净化方法[3],适用于各种分子结构和极性农药残留的提取净化,在蔬菜、水果的残留农药检测中得到了广泛应用。 分子印迹合成受体技术(MISR)分子印迹合成受体技术(MISR)原理是:首先使拟被印迹的分子或聚合物单体键合,然后将聚合物单体交联体再将印迹分子从聚合物中提取出来,聚合物内部就留下了被印迹分子的印迹。由于需要合成被印迹分子衍生物,使该项技术受到限制,因为有些化合物的分子无法进行衍生化。分子印迹技术可以用于药物、激素、蛋白质、农药、氨基酸、多肽、碳水化合物、辅酶、核酸碱基、甾醇、涂料、金属离子等各种化合物的分离工作。2 检测方法 气相色谱法(GC)气相色谱法是一种经典的分析方法。利用试样中各组份在气相和固定液液相间的分配系数不同,当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时,组份就在其中的两相间进行反复多次分配,经过一定的柱长后,便彼此分离,按顺序离开色谱柱进入检测器,产生的离子流讯号经放大后,在记录器上描绘出各组份的色谱峰。由于其具有操作简便、分析速度快、分离效能高、灵敏度高以及应用范围广等特点,目前农药残留物检测70%采用气相色谱法来进行。使用气相色谱法,多种农药可一次进样,得到完全的分离、定性和定量,再配置高性能的检测器,使分析速度更快,结果更可靠。目前气相色谱法多采用填充毛细管。 高效液相色谱法(HPLC)高效液相色谱法也是一种传统的检测方法。它可以分离检测极性强、分子量大的离子型农药,尤其适用于对不易气化或受热易分解农药的检测。近年来,采用高效色谱柱、高压泵和高灵敏度的检测器、柱前或柱后衍生化技术以及计算机联用等,大大提高了液相色谱的检测效率、灵敏度、速度和操作自动化程度,现已成为农药残留检测不可缺少的重要方法。 超临界流体色谱(SFC)技术超临界流体色谱(SFC)是以超临界流体作为色谱流动相的分离检测技术[1]。可以使用各种类型的较长色谱柱,可以在较低温度下分析分子量较大、对热不稳定的化合物和极性较强的化合物,它综合利用了气象色谱和高效液相色谱的优点,克服了各自的缺点,可以与大部分GC和HPLC的检测器相连接,如FID、FPD、NPD以及MS等连用[4]。这样就极大地拓宽了其应用范围,许多在GC或HPLC上需经过衍生化才能分析的农药,都可以用SFC直接测定。 直接光谱分析技术近红外衰减全反射光谱(NearIS-ATR)和表面增强拉曼光谱(SERS)使光谱分析的灵敏度提高102~107倍。这些快速直接的光谱技术,只需要极少量的样品,具有很大的应用潜力。一系列激光光谱技术,如激光拉曼光谱等使光谱分析的灵敏度几乎达到极限-一个分子或原子的水平。这将为开发高灵敏度的检测器提供可能的技术基础。目前,这些灵敏度极高的光谱技术还需要进一步研究开发才能进入广泛应用阶段。 毛细管电泳(CE)毛细管电泳技术是在电泳技术的基础上发展的一种分离技术。其工作原理是使毛细管内的不同带电粒子(离子、分子或衍生物)在高压场作用下以不同的速度在背景缓冲液中定向迁移,从而进行分离。根据样品组分的背景缓冲液中所受作用的不同,CE又被分为毛细管区带电泳(CZE)、毛细管凝胶电泳(CGE)、等电聚焦(IEF)、胶束电动色谱(MEKC)、等速电泳(ITP)等几大类。自80年代Jorgenson把E应用于分析化学以来,这一技术已发展成为分离科学中最活跃的领域之一。它具有灵敏度高、耗资少、样品消耗量很小(每次进样只是纳升级)、分离柱效高、使用方便等优点,非常适用于那些难以用传统的液相色谱法分离的离子化样品的分离与分析,其分离效率可达数百万理论塔板数。目前,毛细管电泳尚缺乏灵敏度很高的检测器。因此,只有研究开发灵敏度更高的检测系统,该技术的优势才能充分发挥出来。 液相色谱-质谱联用技术(LC/MS)液—质联用技术(LC-MS)是将液相色谱与质谱串联成为一个整机使用的检测技术。用来分析低浓度、难挥发、热不稳定和强极性农药。LC/MS先后产生四种接口技术:热喷雾(TSP)、粒子束(PB)、电喷雾电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)。现在,一种内喷射式和粒子流式接口技术将液相色谱与质谱联接起来,已成功地用于分析对热不稳定,分子量较大,难以用气相色谱分析的化合物。具有检测灵敏度高、选择性好、定性定量同时进行、结果可靠等优点。LC-MS对简单样品可进行分析前净化并具有几乎通用的多残留分析能力,用于对初级监测呈阳性反应的样品进行在线确证,其优势明显。尽管LC/MS仪器价格昂贵,液相色谱和质谱的接口技术尚不十分成熟,但它仍是一种很有利用价值的高效率、高可靠性分析技术。 免疫分析法(IA)免疫分析法是基于抗原抗体的特异性识别和结合反应为基础的分析方法[5]。分子量大的农药可以直接作为抗原进入脊椎动物的体内产生免疫应答,从而得到可以和该农药分子特异性结合的抗体;分子量小的农药(分子量<2500)一般不具备免疫抗性,不能刺激动物产生免疫反应。将农药小分子以半抗原的形式通过一定碳链长度的分子量大的载体蛋白质(通常使用牛血清白蛋白、人血清白蛋白、兔血清白蛋白、钥孔血蓝蛋白、卵清蛋白)用共价键偶联制成人工抗原,使动物产生免疫反应,产生识别该农药并与之特异性相结合的抗体。通过对半抗原或抗体进行标记,利用标记物的生物、物理、化学放大作用,对样品中特定的农药残留物进行定性、定量检测。免疫分析法被列为90年代优先研究、开发和利用的农药残留分析技术,美国化学会将免疫分析与气象色谱、液相色谱共同列为农药残留分析的支柱技术[6]。免疫分析法具有快速、简单、灵敏和选择性高等优点,目前已广泛应用于粮食、水果、蔬菜、肉、奶、水和土壤中农药残留的检测。根据采用的检测手段不同,可分为放射免疫法、荧光免疫法、酶免疫法、流动注射免疫分析法等,其中以酶免疫法应用最为广泛[7]。 生物传感器(Biosensorand)生物传感器(Biosensorand)是由一种生物敏感膜和电化学转换器两部分紧密配合,对特定种类的化学物质或生物活性物质具有选择性和可逆响应的分析装置。它由识别元件、信号转移和信号传递电路组成,其特点是集生物化学、生物工程、电化学、材料科学和微型制造技术于一体,是一个典型的多学科交叉产物。按其生物功能,可分为酶传感器(En-zyme Biosensor,包括电位型和电流型)、免疫传感器(Immunosensors)、微生物传感器(Microbial sen-sor)[8]。具有微型化、响应速度快、样品用量少并可以插入生物组织或细胞内的特点,可实现超微量在线快速跟踪分析,在农药残留分析上得到了广泛的应用。 实验室机器人实验室机器人现已商品化,但在农药残留量分析和环境监测方面的应用还处于起步阶段,主要是因为机器人工作程序的变更缺乏灵活性和实验室检测方法缺乏标准化所造成,另外机器人系统动作缓慢,一般要求宽阔的空间。当实验室机器人变得更方便、灵活,实验方法也更加标准化时,它的使用将会增加。3 结语农药残留分析是一门综合性强、涉及面广的分析科学。检测方法应具备简便、快捷、灵敏度高的特点,根据检测目的、待测农药性质和样本的种类等采用符合要求的方法。新的分析技术将要求有细胞化学、发酵化学、免疫化学和多肽排列结构等方面学科知识的支持。随着科学技术的不断发展,残留分析技术也正在不断更新、完善和迅速发展那，LZ，给分吧~~~俺可是从内网下的并做了初步修改的，一片完整的论文。
“万物土中生，食以土为本”， 土壤是人类生存的基本资源，是农业发展的重要基础。据统计，2000年世界粮食总产量约为22亿吨，其中我国粮食产量约5亿吨。这些粮食均是在全球17亿公顷（我国占 1．2亿公顷）耕种土壤上生产的。正是因为这些土壤能提供作物生长的养分和水分，也就是具有土壤“肥力”，才能使粮食获得稳定的产量，才能维系人类的生存和繁衍。然而，事物总有两面性，一方面，土壤中如果没有充分的养分和水分，没有“肥力”，就不可能使作物正常生长，更谈不上获得稳定的产量，而另一方面，土壤中的养分元素含量，对作物生长讲，经常是供需不平衡的，必须注意调节，特别是人们有意无意地向土壤中加入了不利于作物生长的各种“有害”元素，使土壤及水体发生污染，就会导致农产品品质恶化，影响人体健康。因此，土壤质量的好坏，直接关系到人类生存质量的好坏。 当前我国农产品质量与安全问题，越来越引起社会广泛关注。引发农产品质量不良的因素，包括自然与人为两个方面，其中生态环境，即水、土、气、生等方面的污染，是导致农产品品质不良的重要根源。以往人们关注的是“蓝天、碧水”，认为只要天蓝，水碧，就能保证农业环境及其产品质量安全。岂不知，除了“蓝天、碧水”外，更重要的是保证土壤质量的安全，只有保证了“净土”、才能保证“洁食”，才能保证人类生命的健康与安全，最终才能保障整个社会的稳定与发展。相反，如果没有“净土”，土壤中的有害气体将影响大气，土壤中的有毒物质也会影响到水体，致使天不再蓝，水不再碧，即使天蓝、水碧，也会有毒害物质飘在空中，溶在水中，或进入土中。因此，对农产品质量安全而言，“净土、洁食”比“蓝天、碧水”更加重要，都是同等重要的战略性安全问题。 土壤污染是农产品不安全的源头 不洁净的土壤是指遭受不良物质污染的土壤。土壤污染包括重金属污染、农药和持久性有机化合物污染、化肥施用污染等多方面。 随着人口增加及经济发展，我国面临的土壤环境安全问题越加突出。据统计，我国重金属污染的土壤面积达2000万公顷，占总耕地面积的1／6。因工业“三废”污染的农田近700万公顷，使粮食每年减产100亿公斤。其中，在一些污灌区土壤镉的污染超标面积，近20年来增加了14．6％，在东南地区，汞、砷、铜、锌等元素的超标面积占污染总面积的45．5％。有资料报道，华南地区有的城市有50％的农地遭受镉、砷、汞等有毒重金属和石油类的污染。长江三角洲地区有的城市有万亩连片农田受镉、铅、砷、铜、锌等多种重金属污染，致使10％的土壤基本丧失生产力，也曾发生千亩稻田受铜污染及水稻中毒事件，一些主要蔬菜基地土壤镉污染普遍，其中有的市郊大型设施蔬菜园艺场中，土壤中锌含量高达517毫克／千克，超标5倍之多。 其次，我国农药总施用量达131．2万吨（成药），平均每亩施用931．3克，比发达国家高出一倍。特别是随着种植结构的改制，蔬菜和瓜果的播种面积大幅度增长，这些作物的农药用量可超过100公斤／公顷，甚至高达219公斤／公顷，较粮食作物高出1～2倍。农药施用后在土壤中的残留量为50％～60％，已经长期停用的六六六、滴滴涕目前在土壤中的可检出率仍然很高。据调查，一些名特优农副产品中，有机磷检出率100％，六六六检出率95％，超标2．4％。另在全国16个省的检查结果，蔬菜、水果中农药总检出率为20％～60％，总超标率为20％～45％；因蔬菜、水果农药残留引起人畜中毒死亡事件时有发生。据不完全统计，华南地区的中心城市自1997年至2001年共发生因蔬菜农药残留引发的食物中毒事件28起，中毒415人，个别地市高毒、高残留农药每年造成急性中毒5～7宗，受害人数约300人。类似的急性中毒事故在长江三角洲地区也有发生。值得注意的是，近年来沿海大部分地区的大田耕地土壤中持久性毒害物质大量积累，2000年太湖流域农田土壤中，15种多氯联苯同系物检出率为100％，六六六、滴滴涕超标率为28％和24％。令人不安的是，许多低浓度有毒污染物的影响是慢性的和长期的，可能长达数十年乃至数代人。 第三，过量施用化肥也会造成土壤污染。90年代，全世界氮肥使用量为8000万吨氮，其中我国用量达1726吨氮，占世界用量的21．6％。我国耕地平均施用化肥氮量为224．8公斤／公顷，其中有17个省的平均施用量超过了国际公认的上限225公斤／公顷，有4个省达到了400公斤／公顷。据31个省、市、自治区的调查，目前在农业结构改制后的蔬菜、瓜果地里，单季作物化肥（折合纯养分）用量通常可达569～2000公斤／公顷以上，如一些蔬果种植大县的化肥平均用量已达1146公斤／公顷；滇池区蔬菜花卉基地，一季作物氮磷肥用量（纯养分）达687公斤／公顷，最高可达3300公斤／公顷；其化肥用量远高于全国平均水平（390公斤／公顷），较之世界用化肥首户的荷兰还高出一倍多；每年农田使用化肥氮进入环境的氮素达1000万吨左右，有些地区饮用水及农产品中，硝态氮和亚硝态氮的含量均明显超标。2000年下半年，华南地区有的城市监测到菜地土壤硝酸盐含量超标率为33．1％；据中国农科院对某地32种主要蔬菜调查，蔬菜硝酸盐含量比80年代初增加了1～4倍，其中有17种蔬菜硝酸盐含量超过欧盟提出的最低量标准；2001年长江三角洲的个别省份农产品出口由于监测不合格而损失数亿美元。 综上所述，近年来我国的土壤污染正在向不同尺度的区域性发展，并对各种农产品品质产生严重影响。特别是我国东南沿海经济快速发展地区，土壤及环境污染问题严重。主要表现为：1．持久性微量毒害污染物已成为新的、长期潜在的区域性土、水环境污染问题；2．大气中有害气体细粒子和痕量毒害污染物构成了土壤与大气的复合污染，城市光化学烟雾频繁并加重；3．农田与菜地土壤受农药／重金属等污染突出，硝酸盐积累显著，已严重影响农产品安全质量及其市场竞争力；4．珠江三角洲和太湖流域土壤和沉积物中有机氯农药残留普遍，已发现一些多环芳烃和多氯联苯等有害污染物的潜在高风险区。 造成如此严重的污染，除了自然原因外，人为活动是产生土壤与环境污染的主要原因，尤其是近20年来，随着工业化、城市化、农业集约化的快速发展，人们对农业资源高强度的开发利用，使大量未经处理的固体废弃物向农田转移，过量的化肥与农药大量在土壤与水体中残留，造成我国大面积农田土壤环境发生显性或潜性污染，成为影响我国农业与社会经济可持续发展的严重问题。 应当指出，由于土壤污染具有隐蔽性，潜伏性和长期性，其严重后果仅能通过食物给动物和人类健康造成危害，因而不易被人们察觉。因此，改善生态环境，保护土壤质量，控制与修复土壤污染，才能实现农业安全，保证人畜健康。 值得商榷的几种认识 针对当前农产品质量安全问题，社会上有各种提法。如�建立“无公害农业”、“绿色农业”、“有机农业”、“绿色食品”、“生态农业”等。的确，21世纪的农业应该建立以“生态农业”为标志的现代化农业，但生态农业并不等于或不能完全保证农产品是安全的。如果不能从本质上实施生态农业的基本原则，杜绝有害物质的介入，不能通过整个农业生产体系与全程质量控制来保证农产品质量安全，则上述的这些提法均是无济于事的。下面就相关问题进行商榷。 1．“有机”不能替代“无机”，有机肥并非是最“洁净”的 人们一般认为有机肥培肥土壤是最安全的。这种认识是不全面的。第一，农业增产的实践证明，1公斤化肥，可增产5公斤～10公斤粮食。我国粮食的增产，有30％～35％是靠施用化肥取得的，化肥的贡献不容忽视。正确地说，化肥和有机肥的配合施用才是最有效的增产措施。第二，从对环境的污染看，无论是化肥还是有机肥，只要施用不当，均会出现污染。过量施用化肥是有害的，但有机肥若用量过大，腐熟不全，施用季节不当，也会对水圈、生物圈与大气圈产生污染。特别应注意的是，当前农村中的有机肥有不少是来自含化学激素或重金属等饲料饲养的畜禽排泄物，不少企业制造的商品有机肥的原料也不纯净。因此，有机肥也会变成引发土壤污染的根源。第三，目前社会上提出的“无公害”、“绿色”、“有机食品”以及A级、AA级“绿色食品”等，是以不使用或少用化学合成物质（化肥、农药、食品添加剂等）为主要标准的，其中以有机食品为最高等级。然而，这些标准还有待于国家对土壤与农产品质量标准与监测体系全面建立和完善后才能真正做到。对此，我们必须要有清醒的认识。 2． “无土栽培”不能代替“净土”种植 随着农业经济的不断发展，各地已广泛建立了农业科技示范园或基地，并以高度集约的方式，进行无土栽培，取得了可喜的成绩，解决了部分城市的蔬菜、瓜果供给，获得了很好的经济、社会效益。但从国家的粮食总体需求来看，至少在近阶段（几十年甚至几个世纪）仍然不能取代广阔的农业耕地。因此，必须在发展无土栽培蔬菜、瓜果的同时，继续强化全国耕地土壤肥力的培育与土壤污染防治，用“净土”生产粮食，造福于人民。 3．目前的“生态农业”并非等于安全农业 所谓“生态农业”是以生态理论为基础，以现代生态农业技术为手段，以农业可持续发展为核心，通过农业与环境，生态与经济的平衡，达到农业安全与人类健康的最终目标。在建设生态农业过程中，必须注意贯彻生态学原理，做到生态系统的良性循环，保持系统功能的稳定性与持续性；将农业安全与人类健康列为首位，建立多层次的持续高效的农业生态系统，并按区域特点建立生态区域模式。从而使现代生态农业在促进地区与国家经济发展方面起重要推动作用。生态农业是综合复杂的系统工程，需要与国家及地区的农业现代化建设相结合，核心是农业安全与人类健康。其中土壤与环境质量是农业生态工程的重要内容。这是一项需要投入实力，坚持不懈，科学实施的宏大工程。而目前多数地方多只是停留在口号和概念上，尤其不注意农业安全与人类健康。大家应对此有清醒认识。 4．“净土”不等于“洁食” 的确，洁净的土壤只是生产质量安全农产品的基本保证。事实上，洁净基地生产出的清洁农产品，还需经过储存、运输、深加工、市场流通直至餐桌等诸多过程。只有经过了这些全过程质量控制，最后到达餐桌仍是清洁的，才算农产品的真正安全。因此，在农业安全生产中，除了从防治土壤污染这个源头抓起外，还必须注意防治产地环境、生产过程、流通环节中所产生的污染问题，并通过建立与制定国家与地方一系列的农产品规范，完善质量认证、监测、管理、法制等体系建设，严格控制农产品的“全程清洁”生产，才能使农业安全得到可靠保障。 保护和治理土壤与环境质量的建议 1．开展全国土壤质量本底调查，建立全国土壤质量监测网络，为实现农产品的安全生产提供保障 我国土壤资源丰富，土壤类型复杂多样，不同利用方式、不同投入水平、不同管理模式均对土壤质量产生影响。虽然已经进行过两次全国性的土壤普查，但最近的一次已经过去了20多年，当时所获得的有关土壤环境质量的信息甚少，不能满足当今农业生产，特别是农产品质量安全生产的需要。如最近在太湖地区进行的土壤质量调查，其结果表明土壤质量的空间变异很大，环境质量状况令人担忧。如果不全面摸清各地土壤质量本底情况，针对不同质量土壤进行农业清洁生产，就根本不能保障农产品的质量安全。因此，在全国范围内进行土壤质量的本底调查十分紧迫。 目前，国家有关部门也正在推动全国性的与土壤质量有关的调查，如国土资源部的农业环境地球化学调查；国家环境保护总局的土壤污染调查；农业部的耕地质量调查与评价以及中国科学院的土壤质量研究等。但从目前的进展来看，各部门的侧重点均有所不同，缺乏必要的统一与整合，造成工作重复和资源浪费。因此，建议国务院组织、协调有关部门，加强资源和技术的整合，逐步、分区、分阶段地开展基于农产品质量安全的全国性耕地土壤环境质量调查与评价工作，并建立长期的动态监测体系。 2． 尽快修订土壤环境质量标准，加强土壤有机与激素类污染物质的监测和研究，并尽快与国际接轨 目前，就农业生产中污染物而言，FAO（联合国粮农组织）迄今已公布了相关限制标准共2522项，美国则多达4000多项，其它发达国家的控制标准达数百项甚至上千项，而我国农产品质量标准中仅涉及62种化学污染物，所颁布的无公害农产品标准中，也仅规定了农药残留、重金属和硝酸盐含量控制标准，这与发达国家的限制标准不相适应。此外，美国、德国、英国、荷兰等西方国家对PCBs（多氯联苯）、PAHs（多环芳烃）、PCDD／PCDFs（二恶英类）等与人体健康威胁最大的有机污染物（环境激素）也制订了有关的质量控制标准。而我国新近颁布的无公害农产品产地土壤环境质量标准仍是引用现行土壤环境质量标准，且重金属仅限5种，农药仅限六六六和滴滴涕，其它有机污染物未涉及。因此，建议加强土壤中环境激素类物质的监测和研究，尽快修订有关土壤环境质量标准和农产品质量标准，尽快与国际接轨。 3．大力开展农业清洁生产，加强土地质量保护和修复的研究 开展农业清洁生产是解决农产品品质的根本措施。据江苏的经验，必须在摸清土壤与环境质量本底，抓好“净土”这个源头的基础上，选好主要农产品，明确技术规程，通过试验示范抓好并建立五大体系，即农产品质量安全生产技术规范体系；农产品质量安全标准体系；农产品质量安全监管监测与认证体系；质量安全农产品管理与市场信息体系；农产品质量安全法规与执法体系。 对大面积遭受污染的土壤，必须开发行之有效的污染土壤修复技术，并对有关环境技术基础与原理，如土壤污染形成机制与农产品质量安全措施；持久性微量毒害物的环境行为、生态毒理及人体健康危害；污染土壤、地表水和地下水的环境生物修复；农业面源污染及水体富营养化的修复过程与机理；痕量气体污染、细粒子污染及酸雨的形成、危害机制与防治等进行深入研究，以恢复和提高其土壤与环境质量水平。与此同时，应发展具有我国自主知识产权的环保技术与产业。此外，应将生态环境资产损失计入生产成本，以绿色GDP指标来衡量和考核地区经济发展成就。 4．制订土地质量修复和保护规划，加强规模化和标准化农产品生产示范基地的建设 应利用土壤环境质量调查与评价的结果，制订土地质量修复和保护规划，包括质量安全农产品发展的生产基地布局、结构调整、污染防治、污染土壤修复、农业清洁生产规划等，加强污染土地整治与修复的资金投入。同时在长江三角洲、珠江三角洲、胶东半岛、京津塘和东北等地区进行规模化和标准化农产品生产示范基地建设，逐步在全国建成一批安全、优质（营养、保健）、特色农产品生产基地，不断提升市场竞争力和出口创汇能力。 此外，应加强环保法规建设，健全管理体制和机制，制定更严格的环境标准。在保证国家现行环境法规的基础上，制定区域性新法规。在控制农业和农村面源污染的工作中，重点应该包括制定合理的土壤质量保护条例、湖泊和近海养殖规划，实施规模化畜禽养殖和生态养殖，建设农村集中居住社区和污水废物集中处理，合理使用有机肥，推广使用绿色农药，推广精准施肥技术，严禁使用高毒、高残留农药等。重视土壤、水体和大气持久性有毒物质及其长期危害效应的监测。 5．加强土壤与环境质量的宣传与科普工作，进一步提高全民生态环保意识 农田土壤环境质量的不断恶化，必将严重影响到我国农田生态系统的生物多样性、食物链安全、人体健康和经济、社会的可持续发展，也必将影响到我国农业在世界上的地位和命运。因此，土壤环境质量的健康和安全是我国农产品质量安全及人民健康安全的重要基础，也是我国人口－资源－环境－经济－社会协调、可持续发展的根本保证。要大力开展土壤与环境质量的宣传与科普工作，让全社会都知道只有“净土”才有“洁食”，只有“洁食”才能“健康”，只有“健康”才能“稳定”，只有“稳定”才能保证全社会的“可持续发展”。可见，“净土、洁食”与“蓝天、碧水”是同等重要的国家生态与环境安全发展的长远战略。因此，我们建议国家要像治理沙尘暴，治理长江、黄河与水土保持一样，刻不容缓地对待和解决我国当前面临的土壤与环境污染问题。 希望全社会共同努力，使我们的天空更蓝，水更清，土壤更洁净，食物更安全。
先写为什么产生农药残留，然后写什么是农药残留，再写为什么检测农药残留，然后开始写农药残留检测历史！然后重点写农药残留分析技术！有快速检测，气相色谱分析，质谱分析，每种分析技术要求，！同时可以分别写我国进展和外国进展！最后综述以后发展！和展望
农药残留要看它的药性和时间的,大部分农药在国家的大力监督下都没有太大的毒性因为,根据中华人民共和国药物规定,农药在杀死害虫的同时也会对农作物本身有一定的危害.在自然的情况下15天后农药的残留就没有了
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综述了在环境中降解农药的微生物种类、微生物降解农药的机理、在自然条件下影响微生物降解农药的因素及农药微生物降解研究方面的新技术和新方法。文章认为，在农药的微生物降解研究中，应重视自然状态下微生物对农药的降解过程，分离构建应由天然的微生物构成的复合系，利用微生物复合系进行堆肥或把堆肥应用于被污染的环境是消除农药污染的一个有效方法。 关键词：微生物 生物降解 农药降解 农药 20世纪60年代出现的第一 次“绿色革命”为人类的粮食安全做出了重大贡献，其中作为主要技术之一的农药为粮食的增产起到了重要的保障作用。因为农药具有成本低、见效快、省时省力等优点，因而在世界各国的农业生产中被广泛使用，但农药的过分使用产生了严重的负面影响。仅1985年，世界的农药产量为200多万t[1]；在我国，仅1990年的农药产量就为万t[2]，其中甲胺磷一种农药的用量就达6万t[3]。化学农药主要是人工合成的生物外源性物质，很多农药本身对人类及其他生物是有毒的，而且很多类型是不易生物降解的顽固性化合物。农药残留很难降解，人们在使用农药防止病虫草害的同时，也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标，污染严重，同时给非靶生物带来伤害，每年造成的农药中毒事件及职业性中毒病例不断增加[3～6]。同时，农药厂排出的污水和施入农田的农药等也对环境造成严重的污染，破坏了生态平衡，影响了农业的可持续发展，威胁着人类的身心健康。农药不合理的大量使用给人类及生态环境造成了越来越严重的不良后果，农药的污染问题已成为全球关注的热点。因此，加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题，是人类当前迫切需要解决的课题之一。 这些农药残留广泛分布于土壤、水体、大气及农产品中，难以利用大规模的工程措施消除污染。实际上，在自然界主要依靠微生物缓慢地进行降解，这是依靠自然力量、不产生二次污染的理想途径。但自然环境复杂多变，影响着农药生物降解的可否和效率。近年随着对农药残留污染问题的重视，科学家们对农药生物降解进行了大量的研究，但许多问题需要进一步探明。本文整理出了近年来对农药生物降解的研究进展，提出存在的问题，建议有效的研究途径，旨在为加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题提供依据。 1 农业生产上主要使用的农药类型 当前农 业上使用的主要有机化合物农药如表1所示。其中，有些已经禁止使用，如六六六、滴滴涕等有机氯农药，还有一些正在逐步停止使用，如有机磷类中的甲胺磷等。 表1 农业生产中常用农药种类简表[7]类 型 农 药 品 种有机磷：敌百虫、甲胺磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、对硫磷、双硫磷、乐果等杀虫剂 有机氮：西维因、速灭威、巴沙、杀虫脒等 有机氯：六六六、滴滴涕、毒杀芬等杀螨剂 螨净、杀螨特、三氯杀螨砜、螨卵酯、氯杀、敌螨丹等除草剂 2，4－D、敌稗、灭草灵、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等杀菌剂 甲基硫化砷、福美双、灭菌丹、敌克松、克瘟散、稻瘟净、多菌灵、叶枯净等 生长调节剂 矮壮素、健壮素、增产灵、赤霉素、缩节胺等 人们发现，在自然生态系统中存在着大量的、代谢类型各异的、具有很强适应能力的和能利用各种人工合成有机农药为碳源、氮源和能源生长的微生物，它们可以通过各种谢途径把有机农药完全矿化或降解成无毒的其他成分，为人类去除农药污染和净化生态环境提供必要的条件。 降解农药的微生物类群 土壤中的微生物，包括细菌、真菌、放线菌和藻类等[8，9]，它们中有一些具有农药降解功能的种类。细菌由于其生化上的多种适应能力和容易诱发突变菌株，从而在农药降解中占有主要地位[8]。一在土壤、污水及高温堆肥体系中，对农药分解起主要作用的是细菌类，这与农药类型、微生物降解农药的能力和环境条件等有关，如在高温堆肥体系当中，由于高温阶段体系内部温度较高（大于50 ℃），存活的主要是耐高温细菌，而此阶段也是农药降解最快的时期。通过微生物的作用，把环境中的有机污染物转化为CO2和H2O等无毒无害或毒性较小的其他物质[10，11]。通过许多科研工作者的努力，已经分离得到了大量的可降解农药的微生物（见表2）。不同的微生物类群降解农药的机理、途径和过程可能不同，下面简要介绍一下农药的微生物降解机理。 微生物降解农药的机理 目前，对于微生物降解农药的研究主要集中于细菌上，因此对于细菌代谢农药的机理研究得比较清楚。 表2 常见农药的降解微生物[11，12] 农 药降 解 微 生 物 甲胺磷芽孢杆菌、曲霉、青霉、假单胞杆菌、瓶型酵母 阿特拉津（AT）烟曲霉、焦曲霉、葡枝根霉、串珠镰刀菌、粉红色镰刀菌、尖孢镰刀菌、斜卧镰刀菌、微紫青霉、皱褶青霉、平滑青霉、白腐真菌、菌根真菌、假单胞菌、红球菌、诺卡氏菌 幼脲3号真菌 敌杀死产碱杆菌 2，4－D假单胞菌、无色杆菌、节杆菌、棒状杆菌、黄杆菌、生孢食纤维菌属、链霉菌属、曲霉菌、诺卡氏菌、 DDT无色杆菌、气杆菌、芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、假单胞菌、变形杆菌、链球菌、无色杆菌、黄单胞菌、欧文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤杆菌、产气气杆菌、镰孢霉菌、诺卡氏菌、绿色木霉等 丙体六六六白腐真菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、大肠杆菌、生孢梭菌等 对硫磷大肠杆菌、芽孢杆菌 七 氯芽孢杆菌、镰孢霉菌、小单孢菌、诺卡氏菌、曲霉菌、根霉菌、链球菌 敌百虫曲霉菌、镰孢霉菌 敌敌畏假单胞菌 狄氏剂芽孢杆菌、假单胞菌 艾氏剂镰孢霉菌、青霉菌 乐 果假单胞菌 2,4,5-T无色杆菌、枝动杆菌 细菌降解农药的本质是酶促反应[13～15]，即化合物通过一定的方式进入细菌体内，然后在各种酶的作用下，经过一系列的生理生化反应，最终将农药完全降解或分解成分子量较小的无毒或毒性较小的化合物的过程。如莠去津作为假单胞菌ADP菌株的唯一碳源，有3种酶参与了降解莠去津的前几步反应。第一种酶是A tzA，催化莠去津水解脱氯的反应，得到无毒的羟基莠去津，此酶是莠去津生物降解的关键酶；第二种酶是A tzB，催化羟基莠去津脱氯氨基反应，产生N－异丙基氰尿酰胺；第三种酶是A tzC，催化N－异丙基氰尿酰胺生成氰尿酸和异丙胺。最终莠去津被降解为CO2和NH3[16]。微生物所产生的酶系，有的是组成酶系，如门多萨假单胞菌DR－8对甲单脒农药的降解代谢，产生的酶主要分布于细胞壁和细胞膜组分[5]；有的是诱导酶系，如王永杰等 [17]得到的有机磷农药广谱活性降解菌所产生的降解酶等。由于降解酶往往比产生该类酶的微生物菌体更能忍受异常环境条件，酶的降解效率远高于微生物本身，特别是对低浓度的农药，人们想利用降解酶作为净化农药污染的有效手段。但是，降解酶在土壤中容易受非生物变性、土壤吸附等作用而失活，难以长时间保持降解活性，而且酶在土壤中的移动性差[8]，这都限制了降解酶在实际中的应用。现在许多试验已经证明，编码合成这些酶系的基因多数在质粒上，如2，4－D的生物降解，即由质粒携带的基因所控制[18]。通过质粒上的基因与染色体上的基因的共同作用，在微生物体内把农药降解。因此，利用分子生物学技术，可以人工构建“工程菌”来更好地实现人类利用微生物降解农药的愿望。 微生物在农药转化中的作用 （1）矿化作用 有许多化学农药是天然化合物的类似物，某些微生物具有降解它们的酶系。它们可以作为微生物的营养源而被微生物分解利用，生成无机物、二氧化碳和水。矿化作用是最理想的降解方式，因为农药被完全降解成无毒的无机物，如石利利等 [19]研究了假单胞菌DLL－1在水溶液介质中降解甲基对硫磷的性能及降解机理后指出，DLL-1菌可以将甲基对硫磷完全降解为NO2－和NO3－。 （2）共代谢作用 有些合成的化合物不能被微生物降解，但若有另一种可供碳源和能源的辅助基质存在时，它们则可被部分降解，这个作用称为共代谢作用，这一作用最初是由Foster等[12]提出来的。如门多萨假单胞菌DR-8菌株降解甲单脒产物为2,4－二甲基苯胺和NH3，而DR-8菌株不能以甲单脒作为碳源和能源而生长，只能在添加其他有机营养基质作为碳源的条件下降解甲单脒，且降解产物未完全矿化，属于共代谢作用类型[5]。关于共代谢的机理，现在还存在争论。由于共代谢作用而推动的顽固性人工合成化合物的降解一般进行的较慢，而且降解程度很有限，参与共代谢作用的微生物不能从中获得碳源和能源，但是自然界中还是广泛存在着大量的具有共代谢功能的微生物，它们可以降解多种类型的化合物。共代谢作用在农药的微生物降解过程中发挥着主要的作用[5，17，20]。 微生物降解农药的生化反应[10，12] 氧化反应 微生物体内的氧化反应包括：羟化反应（芳香族羟化、脂肪族羟化、N－羟化）；环氧化；N－氧化；P－氧化；S－氧化；氧化性脱烷基、脱卤、脱胺。 还原反应 还原反应包括硝基还原、还原性脱卤、醌类还原等。 水解反应 一些酯、酰胺和硫酸酯类农药都有可以被微生物水解的酯键，如对硫磷、苯胺类除草剂等。 缩合和共轭形成 缩合包括将有毒分子或一部分与另一有机化合物相结合，从而使农药或其衍生物物失去活性。 应该指出，在微生物降解农药时，其体内并不只是进行单一的反应，多数情况下是多个反应协同作用来完成对农药的降解过程，如好氧条件下卤代芳烃的生物降解，其卤素取代基的去除主要通过两个途径发生：在降解初期通过还原、水解或氧化去除卤素；生产芳香结构产物后通过自发水解脱卤或β－消去卤化烃[6]。 影响微生物降解农药的因素 微生物自身的影响 微生物的种类、代谢活性、适应性等都直接影响到对农药的降解与转化[21,22]。很多试验都已经证明，不同的微生物种类或同一种类的不同菌株对同一有机底物或有毒金属的反应都不同[5，17，23，24]。另外，微生物具有较强的适应和被驯化的能力，通过一定的适应过程，新的化合物能诱导微生物产生相应的酶系来降解它，或通过基因突变等建立新的酶系来降解它[10]。微生物降解本身的功能特性和变化也是最重要的因素。 农药结构的影响 农药化合物的分子量、空间结构、取代基的种类及数量等都影响到微生物对其降解的难易程度[25～28]。一般情况下，高分子化合物比低分子量化合物难降解，聚合物、复合物更能抗生物降解[10]；空间结构简单的比结构复杂的容易降解[24]。陈亚丽等 [22]在试验中发现，凡是苯环上有－OH或－NH2的化合物都比较容易被假单胞菌WBC-3所降解，这与苯环的降解通常先羟化再开环的原理一致。Potter等 [29]在小规模堆肥条件下研究了多环芳烃的降解后指出，2－4环的芳烃比5－6环的芳烃容易降解。 自然界中的微生物通常可以降解天然产生的有机化合物，如木质素、纤维素物质等，从而促进地球的物质循环和平衡。但目前的环境污染物大多是人工合成的自然界中本身不存在的生物异源有机物质，其中一些是对人类具有致畸、致突变和致癌作用，往往对微生物的降解表现出很强的抗性，其原因可能是这些化合物进入自然界的时间比较短，单一的微生物还未进化出降解此类化合物的代谢机制。尽管某些危险性化合物在自然界中可能会经自然形成的微生物群体的协同作用而缓慢降解，但这对微生物世界来说仍然是一个新的挑战。微生物通过改变自身的信息获得降解某一化合物的能力的过程是缓慢的，与目前大量使用的人工合成的生物异源物质相比，依靠微生物的自然进化过程显然不能满足要求，因此长期以往将会造成整个生态系统的失衡[6]。因此，研究一些可以使微生物群体在较短的时间内获得最大降解生物异源物质能力的方法非常重要和迫切。 环境因素的影响 环境因素包括温度、酸碱度、营养、氧、底物浓度、表面活性剂等[10，30～33]。刘志培等 [34]研究了甲单脒降解菌的分离筛选；程国锋等 [23]研究了微生物降解蔬菜残留农药；钞亚鹏等 [15]研究了甲基营养菌WB-1甲胺磷降解酶的产生和部分纯化及性质。他们所研究的微生物或其产生的酶系都有一个适宜的降解农药的温度、pH及底物浓度，这与Thomas 等 [31]、Donna Chaw 等[26]的研究结果一致。莫测辉等 [24]指出，堆肥中微生物降解多环芳烃的活性与氧的浓度和水分含量密切相关，当堆肥中氧的含量小于18%、水分含量大于75%时，堆肥就从好氧条件转化为厌氧条件，进而影响多环芳烃的降解效果。Hundt 等 [30]调查了biaryl化合物在土壤中和堆肥中被细菌Ralstonia和Pickettii的降解和矿化情况。在土壤水分适宜的条件下，非离子型表面活性剂吐温80可增强微生物对biaryl类化合物的利用率，如联苯、4－氯联苯。Kastner等 [35]认为，在堆肥与被多环芳烃污染的土壤混合的情况下，堆肥中有机基质含量对于农药降解的作用要大于堆肥中生物的含量对于农药降解的作用；营养对于以共代谢作用降解农药的微生物更加重要，因为微生物在以共代谢的方式降解农药时，并不产生能量，须其他的碳源和能源物质补充能量[12]。对于好氧微生物来说，在好氧条件下可以降解农药，而在厌氧条件下降解效果不好；而对于厌氧微生物来说，情况可能正相反。也有研究指出在好氧条件下，有的厌氧细菌也可以代谢一些化合物[6]。 农药微生物降解的新技术和新方法 转基因技术的应用 20世纪后半叶是分子生物学、分子遗传学等学科迅速发展的时期，各种不同的生物学技术不断涌现；同时在21世纪初，生物信息学、基因组学、蛋白质组学等新的学科迅速兴起。这一切都为人工创造“超级农药降解菌”提供了必要的条件。因此，利用转基因技术进行目的性的人工组装“工程菌”成为有魅力的发展目标。同时，因为微生物降解农药的本质是酶促反应，所以，有人直接提取微生物合成的酶系来离体进行农药等有机化合物污染物的降解研究[15]。 多菌株复合系的构建及应用 以往研究农药的生物降解偏重于用单一微生物菌株的纯培养[17，23]，现在已经证明，单一菌株的纯培养效果不如混合培养。因为单个微生物不具备生物降解所需的全部酶的遗传合成信息，而且它们在难降解化合物中驯化的时间不足以进化出完整的代谢途径，同时许多纯培养的研究发现，在生物降解过程中会有毒性中间物质积累，因此彻底矿化通常需要一个或一个以上的营养菌群（如发酵－水解菌群、产硫菌群、产乙酸菌群及产甲烷菌群等）。一种微生物降解一部分，经过数种微生物的接力作用和协同作用，经过多步反应将有毒化合物完全矿化，微生物的群体作用更能抵抗生物降解中产生的有毒物质[6]。笔者等利用菌种间协同关系构建的复合系不仅高效率分解木质纤维素，而且菌种组成长期稳定，不易被杂菌污染[36，37]，在此基础上赋予农药分解功能的复合系对多种农药具有强烈的分解能力，其作用机理有待作进一步的细致工作。关于混合培养中的微生物群落的代谢协同作用，至少可以将微生物群落分为7种：（1）提供特殊营养物；（2）去除生长抑制物质；（3）改善单个微生物的基本生长参数（条件）；（4）对底物协调利用；（5）共代谢；（6）氢（电子）转移；（7）提供一种以上初级底物利用者[6]。另外，分子生态学技术的应用证明，目前人类能够分离纯化的微生物种类及其有限，甚至自然界中99%的微生物目前无法纯培养[38]，因而只有培育复合系才能包含这些重要而无法纯培养的微生物种类。2 研究中存在的问题 虽然农药残留的微生物降解研究已经取得了很大的进展，而且也有了一些应用的实例，但研究大多局限在实验室中，农药降解菌完全走出实验室到实际应用中还有一段路要走。农药微生物降解的问题主要有以下几方面。 单一菌株的纯培养问题 以往的研究主要集中在单一菌株的纯培养上，在实验室内获得纯培养的菌株，然后研究它的特性、降解机理等。然而这一方法完全不符合实际情况，自然状态下，是多种微生物共存，通过微生物之间的共同作用把农药降解。农药残留往往存在于土壤、农副产品、废弃物等复杂环境中，即使在实验室内一株菌的降解活性再大，到了这种复杂条件下可能无法生存或起不到期望的作用。 环境条件对微生物降解农药的影响 外部环境对微生物生长和对农药的降解影响很大，如环境的温度、水分含量、pH、氧含量等，而自然环境中这些因素变化很大，这直接影响到微生物对农药的降解。如何克服环境的影响从而充分发挥目标微生物的作用是需要解决的重大问题。 微生物降解目标化合物对降解的影响 目标化合物的浓度是否能使微生物生长，另外，农药污染环境的化合物组分很不稳定，波动很大，这给以工程措施微生物降解农药化合物带来困难。 微生物与被降解物接触的难易程度 被农药污染的环境有土壤、空气、水体及蔬菜瓜果等，对于土壤和水体的污染，微生物很容易与污染物接触，从而发挥它们的降解功能。但是，对于被农药污染的食品来说，利用微生物降解残留的农药很难，因为微生物无法与存在于物体内部的残留农药接触，无法发挥它们的作用，而只能降解残留在物体表面的部分。这种限制需要人们尽快解决，从而扩大微生物降解农药的应用范围。 微生物的适应性问题 所接种的微生物能否适应污染的环境，这不仅包括上述提到的物理环境，还涉及到生物之间的关系。接种到环境中的微生物受到抑制物的影响，或者受到包括捕食者在内的土著微生物的影响，甚至受到拮抗作用而不能生长等，这些都可以造成接种的微生物不能成为优势菌从而失去对农药的降解作用。构建多菌株复合系，具有稳定性和抗污染性强的优点，但即使是多菌混合培养的复合系也同样存在能否成为优势群体的问题。 3 堆肥法消除污染物 现代城市生活垃圾、有机固体废弃物、污泥中含有大量的有机污染物及重金属，农业有机固体废弃物中也含有大量的残留农药及其由于利用污水灌溉等可能导致的其他污染物。而堆肥法是消除这些污染，使有机固体废弃物无害化、资源化和产业化的有效途径之一。在堆肥过程中，通过堆肥体系中微生物的降解作用和挥发、沥滤、光解、螯合和络合等非生物方法消除污染物。堆肥法消除污染物主要有：（1）将被污染的物质或污染物与堆肥原料一起堆制处理；（2）将污染物质与堆制过的材料混合后进行二次堆制；（3）在被污染的土壤中添加堆肥产品，利用堆肥中的微生物消除土壤污染[39]。所以，堆肥法既可以消除污染，又可得到高质量的堆肥产品，对环境污染治理和农业的可持续发展意义重大。20世纪90年代以来，国内外有很多学者在此方面做了大量研究且取得了一定的进展[26，40～43]。 将人工构建微生物的复合体系，接种到农药污染土壤中，或利用活性的农业有机废弃物堆肥来改良已经被污染的土壤是一个好办法，因为活性堆肥内含有复合的微生物体系，在污染的土壤环境中更容易成为优势菌群。这就涉及到复合系的构建，微生物复合系的构建需要传统的和现代的方法相结合。从已有的堆肥体系中和已经污染了的土壤环境中分别富集培养微生物，得到土著微生物的复合系和堆肥菌复合系，然后进行复合微生物体系内部各个组分的特性、功能和多样性研究。菌株的抗药性鉴定，再把各个有功能的组分重新复合，组成一个新的复合体系，这一复合系不仅具有强有力的功能，又更能适应土著环境。直接应用复合系治理土壤污染，或者利用复合系生产农业有机废弃物堆肥来改良土壤。 4 结 语 很多研究已经证明，在农药污染的一些环境中诱导出天然的降解农药的微生物，那么是否可以采取一些条件控制措施，充分调动这些土著微生物的作用，尽量采用原位生物修复，而不用人为地接种微生物，这值得进一步探讨和研究。
农药残留分析技术进展概述摘要:综述了目前农药残留分析的前处理技术和检测的几种方法。样品前处理中,固相萃取、超临界流体萃取、基质固相分散萃取得到了迅速发展和广泛应用。超临界流体色谱、液相色谱—质谱联用技术、免疫分析技术、直接光谱技术和生物传感器等检测方法具有广泛的应用前景。关键词:农药残留;分析;前处理中图分类号: S 文献标识码: A 文章编号: 1002-2767(2005)03-0027-03Development Outline in Analytical Technique of Pesticide ResiduesFENG Shi-de, WANG Bo, QU Hong-jie(Heilongjiang August First Lond Reclamation University Daqing 163319)Abstract:This article described the methods of sample pre-treatment and determination of pesti-cide residues at present. Solid-phase extraction, supercritical fluid extraction, and matrix solid-phase dispersion extraction were developed quickly and applied widely in sample pre-treat-ment. The potentiality in the use of supercritical fluid chromatography, liquid chromatography-mass spectrum , immunoassay, direct spectroscopy technique and biosensor was words:Pesticide residue; analysis; pre-treatment农药的使用无疑大大提高了农作物的产量,但由此而产生的环境污染问题,已引起人们的高度重视。世界上许多国家都规定了食品、粮食中各种农药残留的限定量。加强对农药残留的监测和环境毒理研究,对于合理开发和正确使用农药,保护生态环境,保障人类健康,避免和减少不必要的农业损失等,具有重要的理论和实践意义[1]。近年来随着超高效农药的开发应用和待检样品的增加,对农药残留分析技术的灵敏度、特异性和快速性提出了更苛刻的要求。因此出现了一些新型的、先进的农药残留分析技术。本文综述了农药残留分析和检测的一些方法。1 样品前处理技术现代农药残留分析方法通常包括样品前处理和测定两部分,农药残留测定之前要有适合于各种样品的理化性质的萃取、净化、浓缩等预处理步骤,这些预处理过程往往在分析中起着主要作用。目前常用的提取、净化方法有漂洗、匀浆、索氏提取、超声波提取、液-液分配、柱层析、薄层层析等方法。90年代以来,一些新的样品前处理技术不断被引入农药残留分析中,这些新技术的共同特点是:节省时间,减轻劳动强度,节省溶剂,减少样品用量,提高提取或净化效率和提高自动化水平。目前,已报道或已取得广泛应用的新技术主要有:固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、超临界流体提取(SFE)、分子印迹合成受体技术(MISR)等。 固相萃取技术(SPE)固相萃取法是一种基于液相色谱分离机制的样品制备方法,已广泛应用于农药残留检测工作。它根据液相分离、解析、浓缩等原理,使样品溶液混合物通过柱子后,样品中某一组份保留在柱中,通过再选择合适的溶剂把保留在柱中的组分洗脱下来,从而达到分离、净化的目的。SPE克服了液-液萃取技术(LLE)及一般柱层析的缺点,具有高效、简便、快速、安全、重复性好、便于前处理自动化等特点。根据柱中填料大体可分为吸附型(如硅胶、大孔吸附树脂等)、分配型(C8、C18、苯基柱等)和离子交换型。据待测农药性质、样品种类等选用合适的微型柱和淋洗剂及其它优化条件后,可使萃取、富集、净化一步完成[2]。 超临界流体提取(SFE)超临界流体提取(SFE)是近几年发展起来的一种特殊分离技术[3]。SFE主要是以超临界流体代替各种溶剂来萃取样品中待测组分的萃取方法。目前最常用的超临界流体为CO2,它兼有气体的渗透能力和液态的分配作用,流出液中的CO2在常压下挥发,待测物用溶剂溶解后进行分析。超临界CO2无毒,分子极性比较小,可用于提取非极性或弱极性农药残留。也可以加入适量极性调节剂,如甲醇等来调节其极性,据此可最大限度地提取不同极性的农药残留而最低限度地减少杂质的提取。其特点是避免了使用大量的有机溶剂、提高萃取的选择性、减少了分析时间、实现操作自动化。SFE技术是当前发展最快的分析技术之一。 基质固相分散萃取技术(MSPDE)基质固相分散萃取是1989年美国Louisiana州立大学的Barke教授首次提出并给予理论解释的一种崭新的萃取技术。其基本操作是将试样直接与适量反相填料(C1 4或C1 8)研磨、混匀得到半干状态的混合物并将其作为填料装柱,然后用不同的溶剂淋洗柱子,将各种待测物洗脱下来。MSPDE浓缩了传统的样品前处理中所需的样品均化、组织细胞裂解、提取、净化等过程,是简单高效的提取净化方法[3],适用于各种分子结构和极性农药残留的提取净化,在蔬菜、水果的残留农药检测中得到了广泛应用。 分子印迹合成受体技术(MISR)分子印迹合成受体技术(MISR)原理是:首先使拟被印迹的分子或聚合物单体键合,然后将聚合物单体交联体再将印迹分子从聚合物中提取出来,聚合物内部就留下了被印迹分子的印迹。由于需要合成被印迹分子衍生物,使该项技术受到限制,因为有些化合物的分子无法进行衍生化。分子印迹技术可以用于药物、激素、蛋白质、农药、氨基酸、多肽、碳水化合物、辅酶、核酸碱基、甾醇、涂料、金属离子等各种化合物的分离工作。2 检测方法 气相色谱法(GC)气相色谱法是一种经典的分析方法。利用试样中各组份在气相和固定液液相间的分配系数不同,当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时,组份就在其中的两相间进行反复多次分配,经过一定的柱长后,便彼此分离,按顺序离开色谱柱进入检测器,产生的离子流讯号经放大后,在记录器上描绘出各组份的色谱峰。由于其具有操作简便、分析速度快、分离效能高、灵敏度高以及应用范围广等特点,目前农药残留物检测70%采用气相色谱法来进行。使用气相色谱法,多种农药可一次进样,得到完全的分离、定性和定量,再配置高性能的检测器,使分析速度更快,结果更可靠。目前气相色谱法多采用填充毛细管。 高效液相色谱法(HPLC)高效液相色谱法也是一种传统的检测方法。它可以分离检测极性强、分子量大的离子型农药,尤其适用于对不易气化或受热易分解农药的检测。近年来,采用高效色谱柱、高压泵和高灵敏度的检测器、柱前或柱后衍生化技术以及计算机联用等,大大提高了液相色谱的检测效率、灵敏度、速度和操作自动化程度,现已成为农药残留检测不可缺少的重要方法。 超临界流体色谱(SFC)技术超临界流体色谱(SFC)是以超临界流体作为色谱流动相的分离检测技术[1]。可以使用各种类型的较长色谱柱,可以在较低温度下分析分子量较大、对热不稳定的化合物和极性较强的化合物,它综合利用了气象色谱和高效液相色谱的优点,克服了各自的缺点,可以与大部分GC和HPLC的检测器相连接,如FID、FPD、NPD以及MS等连用[4]。这样就极大地拓宽了其应用范围,许多在GC或HPLC上需经过衍生化才能分析的农药,都可以用SFC直接测定。 直接光谱分析技术近红外衰减全反射光谱(NearIS-ATR)和表面增强拉曼光谱(SERS)使光谱分析的灵敏度提高102~107倍。这些快速直接的光谱技术,只需要极少量的样品,具有很大的应用潜力。一系列激光光谱技术,如激光拉曼光谱等使光谱分析的灵敏度几乎达到极限-一个分子或原子的水平。这将为开发高灵敏度的检测器提供可能的技术基础。目前,这些灵敏度极高的光谱技术还需要进一步研究开发才能进入广泛应用阶段。 毛细管电泳(CE)毛细管电泳技术是在电泳技术的基础上发展的一种分离技术。其工作原理是使毛细管内的不同带电粒子(离子、分子或衍生物)在高压场作用下以不同的速度在背景缓冲液中定向迁移,从而进行分离。根据样品组分的背景缓冲液中所受作用的不同,CE又被分为毛细管区带电泳(CZE)、毛细管凝胶电泳(CGE)、等电聚焦(IEF)、胶束电动色谱(MEKC)、等速电泳(ITP)等几大类。自80年代Jorgenson把E应用于分析化学以来,这一技术已发展成为分离科学中最活跃的领域之一。它具有灵敏度高、耗资少、样品消耗量很小(每次进样只是纳升级)、分离柱效高、使用方便等优点,非常适用于那些难以用传统的液相色谱法分离的离子化样品的分离与分析,其分离效率可达数百万理论塔板数。目前,毛细管电泳尚缺乏灵敏度很高的检测器。因此,只有研究开发灵敏度更高的检测系统,该技术的优势才能充分发挥出来。 液相色谱-质谱联用技术(LC/MS)液—质联用技术(LC-MS)是将液相色谱与质谱串联成为一个整机使用的检测技术。用来分析低浓度、难挥发、热不稳定和强极性农药。LC/MS先后产生四种接口技术:热喷雾(TSP)、粒子束(PB)、电喷雾电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)。现在,一种内喷射式和粒子流式接口技术将液相色谱与质谱联接起来,已成功地用于分析对热不稳定,分子量较大,难以用气相色谱分析的化合物。具有检测灵敏度高、选择性好、定性定量同时进行、结果可靠等优点。LC-MS对简单样品可进行分析前净化并具有几乎通用的多残留分析能力,用于对初级监测呈阳性反应的样品进行在线确证,其优势明显。尽管LC/MS仪器价格昂贵,液相色谱和质谱的接口技术尚不十分成熟,但它仍是一种很有利用价值的高效率、高可靠性分析技术。 免疫分析法(IA)免疫分析法是基于抗原抗体的特异性识别和结合反应为基础的分析方法[5]。分子量大的农药可以直接作为抗原进入脊椎动物的体内产生免疫应答,从而得到可以和该农药分子特异性结合的抗体;分子量小的农药(分子量<2500)一般不具备免疫抗性,不能刺激动物产生免疫反应。将农药小分子以半抗原的形式通过一定碳链长度的分子量大的载体蛋白质(通常使用牛血清白蛋白、人血清白蛋白、兔血清白蛋白、钥孔血蓝蛋白、卵清蛋白)用共价键偶联制成人工抗原,使动物产生免疫反应,产生识别该农药并与之特异性相结合的抗体。通过对半抗原或抗体进行标记,利用标记物的生物、物理、化学放大作用,对样品中特定的农药残留物进行定性、定量检测。免疫分析法被列为90年代优先研究、开发和利用的农药残留分析技术,美国化学会将免疫分析与气象色谱、液相色谱共同列为农药残留分析的支柱技术[6]。免疫分析法具有快速、简单、灵敏和选择性高等优点,目前已广泛应用于粮食、水果、蔬菜、肉、奶、水和土壤中农药残留的检测。根据采用的检测手段不同,可分为放射免疫法、荧光免疫法、酶免疫法、流动注射免疫分析法等,其中以酶免疫法应用最为广泛[7]。 生物传感器(Biosensorand)生物传感器(Biosensorand)是由一种生物敏感膜和电化学转换器两部分紧密配合,对特定种类的化学物质或生物活性物质具有选择性和可逆响应的分析装置。它由识别元件、信号转移和信号传递电路组成,其特点是集生物化学、生物工程、电化学、材料科学和微型制造技术于一体,是一个典型的多学科交叉产物。按其生物功能,可分为酶传感器(En-zyme Biosensor,包括电位型和电流型)、免疫传感器(Immunosensors)、微生物传感器(Microbial sen-sor)[8]。具有微型化、响应速度快、样品用量少并可以插入生物组织或细胞内的特点,可实现超微量在线快速跟踪分析,在农药残留分析上得到了广泛的应用。 实验室机器人实验室机器人现已商品化,但在农药残留量分析和环境监测方面的应用还处于起步阶段,主要是因为机器人工作程序的变更缺乏灵活性和实验室检测方法缺乏标准化所造成,另外机器人系统动作缓慢,一般要求宽阔的空间。当实验室机器人变得更方便、灵活,实验方法也更加标准化时,它的使用将会增加。3 结语农药残留分析是一门综合性强、涉及面广的分析科学。检测方法应具备简便、快捷、灵敏度高的特点,根据检测目的、待测农药性质和样本的种类等采用符合要求的方法。新的分析技术将要求有细胞化学、发酵化学、免疫化学和多肽排列结构等方面学科知识的支持。随着科学技术的不断发展,残留分析技术也正在不断更新、完善和迅速发展那，LZ，给分吧~~~俺可是从内网下的并做了初步修改的，一片完整的论文。
农药对环境的影响 农药对提高粮食产量所作的贡献是不可替换的，据统计，全世界每年因使用农药可增加3×10８ｔ～3．5×10８t的粮食。如按每人每年250kg口粮计算，这些粮食可以养活12亿～14亿人口，从这个意义上来说，农药对人类发展的重要性是不言而喻的。但同时，农药是一类有毒化学物质，而且是人们主动投入到环境当中，长期大量使用，对环境生物安全和人体健康都将产生较大的不利影响。目前，农药与环境已经成为农业可持续发展中要解决的重要问题之一。农药的广泛使用对生态环境的污染和破坏也带来了严重的后果，毒害事故频频发生。控制农药污染，保护生态环境，已成为环境保护的一个热点问题。 我国农药污染特点及其存在的问题表现在以下几个方面。 （1）农药对土壤微生物的影响。植物化学保护所使用的农药，有的直接施于土壤里防治病、虫、草害的同时直接接触土壤微生物，就是直接喷布于植物地上部的农药也大部分掉在地上残留在土壤里，土壤里这些农药都会直接或间接与土壤微生物产生相互作用。一方面农药对微生物产生有利或不利影响，这关系着土壤肥力、植物发育和病、虫、草害的发展；另一方面土壤微生物对农药的降解代谢也起作用，这关系到农药的残效和残留。农药对土壤微生物的影响，各种药剂作用不同，不同土壤条件、施药时间、浓度等都对作用产生影响。例如：有机磷杀菌剂使用高浓度时对大豆根瘤菌起抑制作用，五氯酚钠和苯胺灵可能降低固氮菌的固氮作用，而扑草灭、草藻灭有时增加胺化作用。 （2）农药对害虫天敌的影响。害虫的天敌种类很多，包括病原微生物（病毒、细菌、真菌和原生动物）、线虫、蜘蛛、昆虫（捕食性及寄生性昆虫）和脊椎动物（蛙类和鸟类）等。在化学防治中，农药对害虫天敌的影响是不可忽视的。在不同类的农药品种中，以杀虫剂对害虫天敌的影响较大，而杀菌剂与除草剂影响较小。由于大量杀伤天敌，破坏害虫与天敌间的生态平衡，可能导致害虫再猖撅，给防治工作带来更大的困难。在农药使用时，应选择适当的剂型、使用浓度、施用的方法、用药时间等，降低农药对天敌的影响。例如：用三氯杀螨醇、石硫合剂防治红蜘蛛，既可以杀卵，又杀成虫、若虫，对天敌也比较安全。选用敌百虫防治荔枝蝽象，对其卵内寄生蜂没有影响，选用％以下浓度的西维因防治果树红蜘蛛，对捕食性天敌钝绥螨没有影响。采用内吸磷包扎果树的茎干，或用久效磷于树干涂环，防治介壳虫或蚜虫，或者把农药施于作物根部，使根部吸收、输导到地上部而起杀虫作用，这种施药方法对天敌基本没有影响。施药时期应根据害虫发生适期和天敌发生适期适当进行安排，若发生矛盾，则必须加以调整，或提早或推迟。为保护寄生蜂，应尽量避开蜂的羽化高峰、幼蜂、化蛹前期和蛹阶段施药。