孟帅磊 胡延勋 潘子健 张宏滨
摘 要:本文论述了当前农产品农药残留的现状,简单介绍了物理、化学、生物三种去除农产品农药残留的技术,并对未来的研究趋势进行了展望。
关键词:农产品;农药残留;解决途径
很多农民通过施加农药的方式达到增产、增效的目的,喷洒于农作物表面的农药被农产品吸收,从而产生了农药残留问题。农药残留催生、加重了贸易壁垒,也日益侵蚀着人类的健康。已有研究表明,食用了农作物中的残留农药会导致人体免疫力下降,长期蓄积在人体内的残留农药,累积超过一定阈值,可导致男性不育和严重的心脑血管系统疾病甚至癌症。面对当前不甚乐观的农药残留形势,必须加快去农药残留残技术的研究步伐,提高去农药残留的效率,以保障食品安全。
一、 农产品农药残留现状
作为全球农药消费量最大的国家之一,美国很早就建立了一套完善的农药残留监测、管理制度,在该制度的监督、保障下,美国的农药残留问题取得了显著的成效:在检测样本数量逐年增加的情况下,农产品农药残留检出率及超标率均处于相对稳定水平。但不甚乐观的是,检测发现在众多检出农药残留的样本中, 多数存在多种农药同时残留的问题。鉴于不同的农药在性质、残留时间等方面均有所差异,因此,多种农药同时残留更加加大了去除农药残留工作的难度,且对人体的危害性更大。因此,美国的农药残留工作虽然取得了一定的成效,但形势并不乐观。
相较西方发达国家,我国的农产品农药残留监测、管理制度尚不健全,监管体系不够完善,监管力度相对较弱,农药残留现状及形势更加令人担忧。有学者曾做过一项关于山东主产区苹果的农药残留检测研究,结果发现,有6种农药的检出率过半,滴滴涕的超标率为10.81 %,最高浓度的超标倍数达到2.9倍。2000年农业部组织的一次蔬菜农药残留检测中,农药残留超标率高达30 %,最高浓度甚至达到限度标准的几十倍。严峻的农药残留形势要求国家必须加大对农药使用的监督管理力度,同时要积极借鉴西方发达国家的管理策略,实现农药残留管理的制度化,最大程度地缓解农药残留问题,保障国民的生命、健康安全。
二、 解决农产品农药残留问题的技術途径
1.物理法
光照、清洗、去皮、超声波、储藏等都是去除农药残留的常见物理方法。光照法的原理在于利用光照的中波紫外线破坏农药分子的结构,从而达到降解残留农药的目的。研究表明,光照对有机磷农药的去除效果明显好于除虫聚酯类农药,光照强度及光照时间对残留农药的降解均存在促进作用,高压汞灯产生的光照效果优于白炽灯。清洗是操作最为简单、成本最为低廉的去农残方法。受相似相容原理的启示,将存在水溶性农药残留的农产品进行浸泡、冲洗,可大大降低农药的残留量。对于脂溶性农药可在清水中加入洗涤剂来增强去残效果。此外,不同pH值的水对增加去除残留农药的效果亦有一定的帮助,如在水中加入醋酸、碳酸氢钠等。去皮可基本去除农产品表面的农药残留,但对积蓄在农产品内部的残留农药无效且很大程度上影响了农产品的外观和品质。超声波导致液体声空化,可产生高氧化能力的自由基,从而起到一定的去除农药残留的作用。储藏也是一种非常简便的去除农药残留的方法,对于稳定性较差的有机磷农药,可通过一定时长的储藏实现逐渐的分解和去除。
2.化学法
化学法主要包括氧化分解、光氧化分解法。氧化分解法主要利用臭氧、高锰酸钾等强氧化物质的氧化性实现对残留农药的分解和去除。光氧化分解法分为直接和间接光化学降解。前者是指农药分子直接吸收光能造成自身裂解,后者指通过加入催化剂的形式促进农药分子的裂解。农药大部分属于有机化学物质,而且由于化学法降解速度快、选择性强、去除效果显著,应用前景广阔,是目前比较热门的研究领域。
3.生物法
生物法主要包括微生物、工程菌、植物、酶催化等。该法主要通过微生物、植物等对农药的吸收、代谢或富集来实现对残留农药的降解。鉴于微生物对农药的选择性强,不具备广谱性,因此,单种菌株无法满足对于多种农药残留的降解需要。面对此种状况,研究者通过基因工程技术得到了降解效率高、广谱性的复合型工程菌,从而大大提高了降解残留农药的效率。酶催化法是指利用微生物产生的降解酶实现对农药的分解,将降解酶制成固定化酶可实现反复多次利用,大大降低了成本。
三、总结与展望
上述技术虽可去掉一定量的农药残留,但是均存在一定的弊端。物理法操作及控制条件较为简单,价格低廉,如清洗、浸泡、去皮等,日常生活条件即可达到,居民家中就能独立完成,因此更贴近和服务于日常生活,但该法有可能损坏农产品的外观或者导致营养元素的流失,从而影响农产品的销售和口感。化学法降解效果显著,但对装备、控制条件等的要求相对较高,因此更适合应用于企业批量生产、操作,此外,由于残留农药的成分较为复杂,化学反应的过程难以精准控制,可能会衍生出更高毒性的二次污染物。生物法绿色、无污染,但是作用周期长,且要获得降解效果佳的生物物种比较困难。因此,单一的技术无法满足完善的去除农药残留的需要,后续农产品农药残留技术的研究将倾向于多种方法的并用,如物理法、化学法或三种方法的联合运用。除了加强技术上的研究外,还要加快易降解、低毒甚至无毒的绿色、高效农药的研发,实现从源头上缓解、解决农药残留问题。在绿色农药的开发方面,早在2006年,“绿保李”就开辟了无毒杀虫的先河,使杀虫剂无毒化研究迈入了全新的阶段。此外,还有一种名为“滴便杀”的易降解型、低毒农药,实现了不下田即可杀虫的功效,由于不与农作物直接接触,因此,大大降低了农药残留的量及可能性。相信随着高科技的不断发展,应用于各种作物的低毒甚至无毒、无残留的新型农药将问世,从而真正实现从源头上遏制、解决农药残留问题,更好地保障人类的饮食安全与生命健康。
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