食用农产品农药残留快速检测方法探讨

◎ 张 明

（中央储备粮梧州直属库有限公司，广西 梧州 543000）

1 食用农产品农药残留的危害

1.1 危害人体健康

食用农产品农药残留会对人体健康造成直接危害。许多农药含有有毒物质，长期摄入农药残留的食物会导致慢性中毒，引发一系列健康问题。例如，有害物质如有机磷农药和杀虫剂等，会对神经系统产生损害，导致头痛、头晕、失眠等症状。此外，农药还可能对内分泌系统产生干扰，引发激素失调，导致生殖问题、早熟等。

1.2 农药抗性问题

长期使用农药会导致农药抗性的问题。农药的过度使用会导致农作物对农药产生抵抗力，大幅降低农药的效果。这不仅会导致农民需要使用更多的农药，还会加剧农药的环境污染，对生态系统造成更大的破坏[1]。

1.3 可持续发展受损

农药残留会对土壤和水源造成污染，农产品农药残留的存在会对农业的可持续发展造成威胁。农药在使用过程中，会通过土壤渗透、水源污染、空气传播等方式进入生态系统，对土壤、水体和空气造成污染，破坏生态平衡，降低农田的生产能力。这不仅会危害农作物的生长环境，还会对周围的植物、动物和微生物产生负面影响，导致生态系统的失衡和生物多样性的下降[2]。此外，过度使用农药还会破坏农作物的自然抗性，降低农作物的品质和产量，对农业经济造成负面影响。

2 农药残留快速检测技术

2.1 光谱技术

光谱技术是一种利用物质吸收、散射或发射光的特性来进行物质分析和识别的技术，主要包括红外光谱、紫外光谱和拉曼光谱等几种常见技术。

红外光谱技术是利用物质对红外光的吸收特性进行分析的一种方法。农药分子中的化学键具有特定的振动模式，当红外光照射到样品上时，农药分子会吸收特定波长的红外光，形成特征性的吸收谱。通过比对样品的吸收谱与已知的农药谱图库，可以快速识别农产品中的农药残留物种类和含量。

紫外光谱技术则是利用物质对紫外光的吸收特性进行分析的方法。农药分子中的化学键往往在紫外光区域具有吸收峰，通过测量样品在紫外光区域的吸收情况，可以判断样品中是否存在农药残留物。此外，紫外光谱技术还可以通过测量吸收峰的强度来定量农药残留物的含量。

拉曼光谱技术是利用分子振动引起的光的散射进行分析的一种方法。当激光照射到样品上时，样品中的分子会散射出特定的拉曼光谱。每种农药分子都有特定的拉曼光谱，通过测量样品的拉曼光谱，可以快速识别样品中的农药残留物。

光谱技术在农药残留快速检测中具有许多优点。①光谱技术是一种非破坏性的检测方法，样品不需要任何预处理，可以保留样品的完整性。②光谱技术具有快速的检测速度，可以在短时间内对大量样品进行检测。③光谱技术具有较高的准确性和灵敏度，可以对农产品中的农药残留进行定量分析。

2.2 质谱技术

气相质谱技术是将气相色谱技术和质谱技术相结合的一种分析方法，检测人员需要通过气相色谱技术将样品中的化合物进行分离，然后将分离得到的化合物引入质谱仪进行分析。①气相质谱技术具有灵敏度高、选择性好、分析速度快等优点，可以同时检测多种农药的残留。②适用于分析易挥发性和热稳定性较好的化合物，如有机氯、有机磷和有机氮农药等[3]。气相质谱技术在农产品质量检测中得到了广泛应用，可以对农产品中的农药残留进行分离、检测和定量分析。

液相质谱技术是将液相色谱技术和质谱技术相结合的一种分析方法。检测人员需要通过液相色谱技术将样品中的化合物进行分离，然后将分离得到的化合物引入质谱仪进行分析。①液相质谱技术具有较高的灵敏度、选择性和分辨率，可以同时检测多种农药的残留。②适用于分析极性化合物和热不稳定性较差的化合物，如有机磷和有机氮农药等。液相质谱技术在农产品质量检测中得到了广泛应用，可以对农产品中的农药残留进行快速、准确的检测和定量分析。

2.3 生物传感器技术

生物传感器技术的原理是利用生物分子与农药分子之间的特异性相互作用，将其转化为电信号或光信号，从而实现对农药残留的检测。

生物传感器技术在农药残留检测中具有很多优势。①具有非常高的灵敏度，可以检测到低浓度的农药残留。②可以实现实时监测，检测结果可以在短时间内得到。③具有非常高的特异性，可以针对不同的农药种类进行检测，避免传统检测方法中的交叉反应问题。④还可以进行多重检测，同时检测多种农药，提高检测效率。

2.4 电化学法

常见的电化学检测技术包括循环伏安法（CV）、方波伏安法（SWV）和差分脉冲伏安法（DPV）等。

CV 主要通过在电极上施加一定的电位范围，然后测量电流的变化来分析样品中的化学物质。CV 技术具有灵敏度高、选择性好、检测速度快等优点，可以在非常低的浓度下检测到农药残留，对于不同种类的农药也具有较好的选择性。

SWV 将方波信号加在工作电极上。通过测量方波电位的扫描电流，可以得到农产品中农药残留的浓度。SWV 技术具有高灵敏度、高选择性和较高的检测速度，可以在短时间内对多种农药进行检测。

DPV 利用脉冲电位的变化来检测样品中的化学物质。DPV 技术具有高灵敏度、高选择性和较高的检测速度，可以用于检测农产品中的农药残留。

电化学检测技术在农产品农药残留检测中具有许多优点。①具有高灵敏度，可以在非常低的浓度下检测到农药残留。②具有较好的选择性，可以区分不同种类的农药。③具有快速的检测速度，可以在短时间内完成检测。这些特点使得电化学检测技术成为一种理想的农药残留检测方法。

2.5 免疫分析法

免疫分析法是一种常见的检测方法，根据免疫反应原理，利用特异性抗体与目标分析物（如农药残留）之间的特异性结合来实现分析和检测。免疫分析法主要包括化学发光免疫分析、放射免疫分析、荧光免疫分析和酶联免疫吸附分析等。

化学发光免疫分析是主要利用化学发光反应来检测目标分析物的方法。在该方法中，特异性抗体会与目标分析物结合形成复合物，然后通过添加荧光标记的二抗或底物，触发化学发光反应，生成可见光信号。该信号的强度会与目标分析物的浓度成正比，从而实现对农药残留的定量检测。化学发光免疫分析具有高灵敏度、高选择性和广泛的动态范围，适用于高通量分析和自动化检测[4]。

放射免疫分析是主要利用放射性同位素标记的抗体来检测目标分析物的方法。在该方法中，特异性抗体与目标分析物结合形成复合物，然后通过放射性同位素的放射性衰变来检测复合物的浓度。该方法具有高灵敏度和高选择性，但由于涉及放射性物质的使用，需要严格的安全措施。

荧光免疫分析是一种利用荧光标记的抗体来检测目标分析物的方法。在该方法中，特异性抗体会与目标分析物结合形成复合物，然后通过激发荧光标记的抗体产生荧光信号来检测目标分析物的浓度。荧光免疫分析具有高灵敏度、高选择性和多重检测的能力，被广泛应用于生物医学和环境分析领域。

酶联免疫吸附分析（ELISA）是一种利用酶标记的抗体来检测目标分析物的方法。在该方法中，特异性抗体与目标分析物结合形成复合物，然后通过添加酶标记的二抗或底物，触发酶催化反应，产生可见的颜色或荧光信号，从而实现对农药残留的定量检测。ELISA 具有高灵敏度、高选择性和操作简单的特点，是常用的免疫分析方法之一。

2.6 酶抑制法

酶抑制法主要通过选择一种特定的酶，在特定条件下催化一个特定的底物，继而产生可测量的信号。然后，将待测样品与该酶和底物一起反应。如果样品中存在氨基甲酸酯类或有机磷类农药，它们会与酶发生相互作用，并抑制酶的活性。因此，在样品中存在农药残留的情况下，酶的活性会受到抑制，从而导致底物转化率或信号强度的降低，从而间接得到农药残留的含量[5]。酶抑制法具有快速、灵敏和操作简便的特点。相比于其他传统的分析方法，酶抑制法不需要复杂的仪器设备和复杂的样品前处理步骤，因此能够实现快速的农药残留检测。此外，酶抑制法对于不同种类的农药具有较高的选择性，能够针对特定的农药进行检测。

3 结语

随着农产品质量安全问题日益引起关注，快速、准确、可靠的农药残留检测方法变得越来越重要。本文提出的方法在提高检测速度和准确度方面具有一定的优势，但仍然存在一些挑战和待解决的问题。未来的研究可以进一步完善这些方法，并结合新的技术手段，以提高农产品农药残留检测的效率和可靠性。