气相色谱技术在农药残留检测中的应用

石 静

（马山县食品药品检验检测中心，广西马山 530699）

现代农药可分为化学农药与生物农药两种，其主要目的是防治病虫害，提高农业产量。但其在应用过程中，存在农药滥用、错用以及管理不规范等问题，不仅对生态系统平衡造成破坏，加剧环境污染，还因农药种类和数量的增加，低度低残留农药使用量也随之增加。在物质循环中，农药对土壤及水体的污染转换成食品污染继而对人们的生活会造成一定影响。对于农药残留的检测需加以重视，相关数据分析显示，有机氯农药的农药残留量比有机磷农药及植物农药的残留量都要高，一方面其在使用后消失缓慢，水中溶解度低，但脂溶性强，另一方面，其氯苯架结构稳定，不易为体内酶溶解。但这类农药在农业中对病虫害防治的应用仍有需求。为减少这类农药的使用，优化农药施用方案，控制污染源，需加强对农药残留检测研究，分析残留成分，以此引导减少农药的重复使用。气相色谱技术作为一种综合性较强的农药残留检测技术，可较好地实现这一点。

1 农药残留检测技术概述

农药残留对环境及农副产品的安全皆有一定影响，期间我国也采取了一些措施来规范农药施用。国家禁止某类危害性较大的农药投入农业使用，例如DDT、六六六在1983年便被禁止使用[1]。而农药残留检测技术的检测内容主要包括农药使用后残存于生物体、农副产品及环境中的微量农药原体、有毒代谢物、降解物及各种杂质的总称。科技的进步在一定程度上推动了农药残留检测技术的发展，其重要体现是农药检测方法的多样性，其中包含生物测定技术（以生物生理生化反应对农药残留及污染情况进行判断）、气相色谱法（采用气体作流动相的色谱法）、高效液相色谱法（以甲醇、乙腈等水溶性有机溶剂作流动相，多用于受热易分解的农药的检测）、色谱仪-质谱联机（色谱法与质谱法的联合，在农药代谢物及降解物的检测中多有应用）及毛细管电泳法（通过毛细管及高电压对农药残留物进行分离）等。此外，免疫分析法（以抗体作为生物化学检测器，检测成本低而分析容量大）及快速检测方法（包括酶抑制法、速测灵法及比色法等）在农药残留检测中也有所应用。多元化的检测技术中存在一定的原理差异，并具有不同的应用优势[2]。

2 气相色谱技术在农药残留检测中的应用

2.1 气相色谱技术的应用历史

气相色谱技术发展于20 世纪50 年代，在70 年代用填充柱进行农药检测分析，80 年代弹性石英毛细管开始投入应用，而气相色谱技术为了改善农药检测中存在的定性差，以双色谱柱或双通道进行分析，色谱技术在农药检测中的有效性也得以提高。

2.2 气相色谱技术在农药残留检测的应用原理

气相色谱技术的运作原理是通过物质的沸点、极性及吸附性的差异，从而对混合物进行分离，将待分析样品进行汽化后其以惰性气体为载气带入色谱柱。而利用不同物质在物质沸点、极性及吸附性的差异，通过与色谱柱中含有的液体或固体的固定相反应，在载气的流动中反复多次地进行吸附、分配或解吸附，最终载气中浓度大的组分便会率先从色谱柱中流出，继而经由检测器将其转变为电信号，通过对电信号的分析，可对被测组分的量与浓度进行分析，再经过处理，便可形成气相色谱图[3]。

2.3 气相色谱技术在农药残留检测中的优势

气相色谱技术在农药残留检测中应用较为广泛，在应用中体现出高灵敏度、高分离效能及高选择性的特点，其包括气固色谱技术与气液色谱技术两种。其应用原理是用气体的流动特质作为流动相，对待检测样品进行色谱柱分析，基于物质之间分配及反应特性对其进行相关分离，从而对检测样品中所含有的农药成分进行分析，其应用优势大小与其检测器的性能密不可分。

其检测器可供选择的种类很多，如电子捕获检测器、电化学检测器、火焰光度检测器和氮磷检测器等。不同检测器也具有一定的应用差异，需要根据农药特性选择对应的检测器。氢火焰离子化检测器对烃类化合物具有较高的灵敏性，几乎对现有的有机物都可产生响应。而电子捕获技术检测器在有机氯的分析中灵敏度较高，在水果、茶叶及蔬菜农药残留量检测中应用较多。火焰光度检测器的应用原理为化学火焰发光原理，只对化合物磷、硫产生响应[4]。

3 气相色谱技术在农药残留检测中的应用展望

气相色谱技术在食品安全检测中具有较高的应用价值，而在其应用过程中，明白其应用意义及发展目标，才能促使气相色谱技术向更高水平发展。气相色谱技术在长期应用中为食品安全做出了极大的贡献，但它的应用范围不止于此。通过对农药残留检测结果的分析，可对农作物生产中农药的施用量进行指导，并对高残留农药进行更深入的分析，判断其是否适用于农作物生产，从而控制农药应用量。此外，农药残留的检测在产品污染来源的分析上也可发挥作用。而生物检测法在定量分析上有所不足，原因在于难以将未施农药的同时期种植产品予以对比，因此只能估算，精确性难以保障。而色谱质谱联用法具有检测仪器操作难度较大，仪器较为贵重的特点，经济可行性上略有缺失。毛细管电泳法对检测样品有限制，相对比较适用于难以通过传统色谱法进行分离的离子化样品[5]。而在农药产品及数目日益增加的情况下，免疫分析法在抗体制备上存有一定难度。气相色谱技术在检测灵敏度、定量分析及选择性上存有优势，经济可行性及技术可行性都相对较高，可进一步拓展农药残留检测的应用范围，提升其应用价值。

4 结语

农药残留检测的精确性及可靠性不仅与食品安全息息相关，对于环境污染源的分析也有其应用价值，此外，根据其检测结果，可促使农作物种植面向科学化、规范化发展。综上所述，气相色谱技术技术综合性较强，可进行定量分析。由于其具有高分离效能，对农药各组分的有效性分析也有所保障。同时，由于农药使用近年来由单一农药向多种农药过度，为气相色谱技术的应用也提出了新的要求，多技术联用、微型化、高精密度极有可能是气相色谱技术未来的发展方向。因此，国家应加强对气相色谱技术更为深入地分析，全方位提高农药残留检测水平。