农产品农药残留检测技术研究

王星 柴文栋

摘 要：在农业产业化发展的进程中农药被大量使用。农产品中农药使用不合理易导致农药残留超标，经食物链的累积，最终影响人们的身体健康。因此，有必要对农产品进行农药残留检测，尤其是对初级农产品进行检测，可从源头解决农药残留问题。本文分析了农药残留检测常用的技术手段，以期为相关工作人员提供参考。

关键词：农产品;农药残留;检测技术

Study on Detection Technology of Pesticide Residues in Agricultural Products

WANG Xing1， CHAI Wendong2

（1.Wugang Quality Technology Inspection and Testing Center， Wugang 462500， China; 2.Wugang First Middle School， Wugang 462500， China）

Abstract： In the process of agricultural industrialization， pesticides are widely used. Unreasonable use of pesticides in agricultural products is easy to lead to excessive pesticide residues， which will eventually affect people’s health through the accumulation of food chain. Therefore， it is necessary to detect pesticide residues in agricultural products， especially in primary agricultural products， which can solve the problem of pesticide residues from the source. This paper analyzes the common technical means of pesticide residue detection， so as to provide reference for relevant staff.

Keywords： agricultural products; pesticide residues; detection technology

我国农业生产历史悠久，随着农业产业化的发展，农药在农业生产中被大量使用，大多数农药在土壤、水体等环境中不易降解，残留时间长，造成农产品在种植过程中，即使不喷洒农药，也会通过外界环境造成农药残留积累，出现农药残留超标现象[1]。近年来，我国不断深入推进化肥及农药使用量零增长行动，化肥农药减量增效取得了一定成效，但我国仍是全球范围内第一农药生产和使用大国[2-4]。在农产品生产中过量使用农药会造成环境污染等一系列问题，同时农药残留通过食物链富集作用，最终会危害到人们的身体健康[5]。只有加大农药残留检测力度，才能树立起高效、规范、严格的食品安全警戒线，进一步有效保障消费者的餐桌安全。因此，农药残留检测方法的研究具有重要的现实意义。

农产品检测包括不同的程序环节，农药残留检测作为痕量检测的一种，建立更灵敏、更准确、更高效的检测方法一直是相关学者追求的目标。近年来，随着各项科学技术的进步，农药残留检测技术不断优化，我国已使用多种具有较高灵敏度和准确性的检测技术实现对农药残留的检测，但这些方法大部分需借助大型仪器进行检测，同时存在操作步骤复杂和成本高等缺点。目前，我国农产品农药残留检测工作中常用的检测方法有色谱法、酶抑制法、光谱法等。

1 农产品农药残留检测技术

1.1 气相色谱法

目前，使用较广泛的色谱法有气相色谱法和高效液相色谱法。主要原理是利用检测样品中各组分在气相和固定液液相间的分配系数不同，样品蒸发为气态后随流动相进入色谱柱，经一定的柱长后，各组分由于流出时间不同达到分离的目的[6]。王晓春等[7]建立了蔬菜及水果中16种有机氯农药残留的QuEChERS净化/气相色谱快速检测方法。样品经1%冰乙酸乙腈处理，QuEChERS净化，气相色谱分离后，以色谱峰保留时间定性，外标法定量。结果表明，16种有机氯农药在2.0～100.0 μg/L线性关系良好，相关系数均大于0.99，检出限为0.16～2.90 μg/L，在4种基质（油菜、黄瓜、橙子和苹果）中的加标回收率为70.1%～119.0%，相对标准偏差为0.23%～5.20%。与其他前处理方法相比，该方法简便、快速、准确和高效，可用于蔬菜及水果样品中有机氯残留的高通量快速筛查。洪泽淳等[8]从标准溶液、样品制备、重复性、标准曲线拟合和回收率等5个方面对检测方法的测量不确定度进行评定，确认不确定度的来源和大小，合成标准不确定度，计算擴展不确定度并得出检测结果，结果表明气相色谱法测定蔬菜中有机磷农药残留量的测量不确定度主要来源为标准曲线拟合，其次为回收率，可通过选择合适的标准溶液浓度制作标准曲线、优化前处理方法、质控样品等措施减少不确定度，保证检测结果的准确、可靠。虽然以上方法在农药残留检测中工作中普遍应用，但在实际工作中由于样品前处理过程复杂，不符合方便快捷的检测要求。

1.2 色谱-质谱联用法

质谱法是采用电子轰击等方法，使样品转化为运动的气态离子，由于不同离子具有不同的质荷比，从而对样品中各组分的分子量、结构及含量进行详细分析[9]。李慧思等[10]建立了在线净化-液相色谱-串联质谱测定茶叶中的吡虫啉、啶虫脒、噻虫啉、噻虫嗪和噻虫胺5种常见烟碱类农药残留量的方法，该检测方法具有简便、快速、准确的特点。

1.3 酶抑制法

酶抑制法主要包括有机磷水解酶法、植物酯酶抑制法及胆碱酯酶抑制法[11]。酶抑制法只需对样品进行简单的前处理即可。因此，该方法具有检测速度快的特点，适合大批量样品的现场检测。许爱霞等[12]通过酶抑制法筛选出适合不同品种高原夏菜农药残留快速检测的试剂，提高了农药残留快速检测结果的准确性和权威性。王文珺等[13]建立了一种增强的酶抑制法，实现对谷物中有机磷农药残留的快速检测，可有效用于谷物中有机磷农药残留检测，可为我国粮食质量安全监管提供有力的技术支撑。酶抑制法作为高效的农药残留检测的有效方法，使用成本低、步骤简便，但该方法有检测对象单一的局限，仅能用于有机磷类与氨基甲酸酯类农药的检测[14]。

1.4 光谱法

光谱法与传统的农药残留检测方法相比，具有操作程序简单、检测便捷等特点。光谱法检测主要指包括近红外光谱法、荧光光谱法与拉曼光谱法等。近红外光谱检测技术具有无损伤、快速绿色、适于现场检测和在线分析等优势，适用于构建果蔬快速、高精度、智能化的检测系统[15]。荧光光谱法是利用被测样品的荧光强度与其浓度成正比的特征，可对样品进行定性或定量检测[16]。与前两种检测方法对比，拉曼光谱检测技术有更强的扩展性，同时不易受基质等其他因素的干扰[17]。由于光谱法具有前处理步骤简单和便于在线分析等优点，其在农药残留检测中具有很大的开发前景。

1.5 生物传感器法

随着我国生物/医药、半导体、电子和纳米等科学领域多项技术的不断进步，生物传感器也逐渐应用于农药残留检测中，生物传感器是一种分析器件，可将生物信号转化为可检测到的电信号或光学信号，从而实现快速分析[18]。生物传感器按传感器类型一般可分为电化学生物传感器、光学生物传感器、温度生物传感器和压电生物传感器等[19]。该方法具有检测效率高、成本低、能进行现场检测及便于携带等优点。因此，生物传感器法是对传统农药残留检测分析方法的重要补充。

2 对农产品农药残留检测技术的展望

农产品中农药残留问题主要由在农产品生长过程中为防止病虫草害而不正确使用农药和在农产品储藏阶段，在农产品采摘后，为延长保存时间不正确使用抗菌剂或保鲜剂造成。研究表明，农药残留量会随着时间呈先衰减后趋于稳定的趋势，但不会消失，可长期残留于农产品中[20]。农产品中的有机磷含量超过1mg 时可造成人体中毒[21]。因此，对农产品农药残留的快速高效检测具有重要意义。

目前，常见的农药残留检测方法在实际农产品中的农药残留检测应用中具有灵敏度高、可靠性好的优点，但检测成本高、专业性强，对缺乏资金支持和专业技术人员的基层来说，这些方法无法满足基层工作人员对农药残留现场快速检检测的需要。随着食品安全越来越受到重视，农产品农药残留的检测需求日益增大，这就要求必须尽快建立快速检测农药残留的科学技术方法，不断提高农产品中农药残留检测结果的精确性，研发出更实用的检测方法，从而为农产品检测工作的有效开展提供技术支持，保障人们的生命健康，进一步推动我国食品行业的绿色可持续发展。

参考文献

[1]蒋雯.食用农产品农药残留检测技术应用及优化措施[J].现代农业科技，2020（11）：236-237.

[2]曲耀训.实现农药用量零增长的积极意义与多因素分析[J].农药市场信息，2020（12）：61.

[3]周普国.新发展格局下推进农药行业健康发展的思考[J].农药科学与管理，2020，41（12）：1-7.

[4]蘆晓春，颜旭.别再妖魔化农药化肥要深入推进科学减量[J].中国食品，2021，（4）：90-91.

[5]赵来成，张建华，朱建飞，等.农药使用对食品安全的影响及防范措施[J].农业与技术，2020，40（24）：56-58.

[6]傅若农.近两年国内气相色谱的进展[J].分析试验室，2011，30（5）：88-122.

[7]王晓春，梁丽，周焕英.基于QuEChERS净化/气相色谱法测定蔬菜及水果中16种有机氯农药残留[J].分析测试学报，2021，40（3）：401-405.

[8]洪泽淳，熊含鸿，刘莹莹，等.气相色谱法测定蔬菜中16种有机磷农药残留量的测量不确定度评定[J].食品工业科技，2020，41（3）：239-245.

[9]饶竹.环境有机污染物检测技术及其应用[J].地质学报，2011，85（11）：1948-1962.

[10]李慧思，黄超群，蒋沁婷，等.在线净化-液相色谱-串联质谱法测定茶叶中5种烟碱类农药残留[J].色谱，2016，34（3）：263-269.

[11]梁一博，谭兴和，胡望资，等.我国蔬菜中农药残留现状及其检测技术的研究进展[J].农产品加工（学刊），2014（5）：73-75.

[12]许爱霞，刘子斌，宋小龙，等.不同品种高原夏菜中酶抑制法农药残留快速检测试剂筛选[J].甘肃农业，2019（8）：99-101.

[13]王文珺，叶升锋，谢艳红，等.建立一种增强酶抑制法快速检测谷物中有机磷农药残留[J].食品工业科技，2020，41（21）：224-229.

[14]李志成，郑晓冬，闫新焕，等.快速检测技术在果蔬农药残留检测中的应用[J].中国果菜，2016，36（12）：33-36.

[15]郭志明，郭闯，王明明，等.果蔬品质安全近红外光谱无损检测研究进展[J].食品安全质量检测学报，2019，10（24）：8280-8288.

[16]黄海峰，陈秀珊，刘凤银，等.前表面荧光光谱法在食品质量分析中的应用进展[J].食品工业科技，2019，40（12）：309-316.

[17]吴钧坚，何文锦，陈由强，等.表面增强拉曼光谱在农残检测中的应用[J].福建农业科技，2020（3）：59-64.

[18]于劲松，崔涵婧，顾娟，等.基于酶生物传感器法检测果蔬中毒死蜱残留的提取工艺研究[J].工业微生物，2019，49（2）：19-24.

[19]ZHAO F N，WU J，YING Y B，et al.Carbon nanomaterial-enabled pesticide biosensors： design strategy， biosensing mechanism， and practical application[J].Trac Trends in Analytical Chemistry，2018，106：62-83.

[20]张旭，陈阳，严霞，等.基于SERS技术的果蔬表皮农药残留快速检测方法研究[J].中国海洋大学学报（自然科学版），2021，51（2）：127-134.

[21]杨春华.蔬菜与水果农药残留检测中的质量控制措施[J].农业与技术，2020，40（13）：29-30.

作者简介：王星（1992—），男，河南舞钢人，硕士，助理工程师。研究方向：产品检验检测。