农药残留分析

1、农药残留分析化学性污染的来源来自生产、生活和环境中的污染物从生产加工、运输、储存和销售工具、容器、包装材料及涂料等溶入食品中的原料材质、单体及助剂等物质在食品加工储存中产生的物质滥用的食品添加剂 农药和兽药多环芳烃化合物N亚硝基化合物二噁英第三章、农药残留及其检测一、概述、农药的定义： 农药是指用于预防、消灭或者控制农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成的或者来源于生物、其他天然物质中的一种或几种成分的混合(药)物及其制剂。农药管理条例(国务院，1997)、农药的分类按来源划分矿物质农药生物源农药化学合成农药有效成分起源于矿物的无机化合物和石油类农药直接用

2、生物活体或生物代谢过程中产生的具有生物活性的物质或从生物体提取的物质作为防治病虫草害的农药由人工研制合成、并由有机化学工业生产的一类农药2、按用途划分杀昆虫剂杀线虫剂杀真菌剂杀细菌剂除草剂杀螨剂杀鼠剂杀螺剂落叶剂熏蒸剂植物生长调节剂昆虫不育剂3、按化学组成及结构划分有机磷氨基甲酸酯拟除虫菊酯有机氯有机砷有机汞取代苯有机杂环苯氧羧酸 4、按急性毒性划分 剧毒、高毒、中毒、低毒农药5、按作用类型划分 胃毒剂：通过昆虫消化器官吸收触杀剂：通过昆虫体表侵入体内熏蒸剂：通过昆虫呼吸道侵入虫体内吸剂：被植物吸收传导分布于各部位引诱剂药剂：诱集昆虫以便捕杀或毒杀趋避剂：使昆虫趋避受保护作物拒食剂：昆虫中毒后

3、拒绝摄食不育剂：昆虫中毒后失去生育力、农药残留（pesticide residue）指使用农药后残留于生物体、农副产品和环境中的微量农药及其有毒的代谢物的总量农残表示单位：mg/kg食品或农作物按农残的特性和在环境中的半衰期可将其分为高残留农药、中等残留农药和低残留农药农残毒性可分为急性毒性和慢性毒性急性毒性：一次服用或接触药剂而表现出的毒性，以致死中量（LD50）或致死中浓度（LC50）表示慢性毒性：农药在人畜体内的慢性累积性毒性和三致作用（致畸、致癌、致突变）农药最大残留限量标准（maximum residue limit，MRL ）按照良好的农业生产规范（GAP），直接或间接使用农药后，

4、允许在食品和饲料中残留的农药的最大浓度减少农作物损失、提高产量，提高经济效益，增加食品供应。提高绿化效率，减少虫媒传染病、改善人类和动物的生活居住条件。、使用农药的利与弊：利造成环境及食物污染，使环境质量恶化，物种减少，生态平衡破坏通过食物和水的摄入、空气吸入和皮肤接触等途径对人体造成多方面的危害和“三致作用”弊农药事故全世界每年约有300万中毒患者，在美国每年高达3一4万人，我国每年也有上万人甚至10万人以上。二、食品中农药残留的来源食物粮库施用几舍施用食品运输中使用事故性污染农田直接施用食物链富集作物从环境中吸收其它人体内农药总量的8090%是通过受污染食品带入最快：花生、胡萝卜、豌豆第二

5、：甜菜、萝卜、黄瓜、马铃薯、大豆第三：莴苣、芹菜、芫菁最慢：卷心菜、洋葱、茄子、圆辣椒、白菜、果类农作物对吸收农药的吸收速度食品贮藏加工过程农药残留量的影响贮藏：储藏谷物在仓储过程中农药残留量缓慢降低，但部分农药可逐渐渗入内部而致谷粒内部残留量增高。加工：常用的加工方法可不同程度地降低农药残留量，但特殊情况下可使农药浓缩，重新分布或生成毒性更大的物质表面加工方法可减少残留：如洗涤去皮等油性加工，农药易溶于脂肪中，如油料作物有些可与组织细胞中的酶和酸作用，增加农药代谢和降解，可产生较大毒性的代谢三、食品中常见的农药残留及其毒性、有机氯农药有机氯农药的种类、性质、毒性特点以苯为原料的有机氯农药：D

6、DT、六六六、林丹、甲氧DDT、乙滴涕、三氯杀螨砜、三氯杀螨醇、杀螨酯、五氯硝基苯、百菌清、稻丰宁以环戊二烯为原料的有机氯：氯丹、七氯、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、硫丹、碳氯特灵等以松节油为原料的有机氯农药：毒杀芬以萜烯为原料的有机氯农药：冰片基氯是具有杀虫活性的氯代烃类物质的总称滴 滴 涕（ Dichlorodiphenyl trichloroethane，DDT）化学名：二氯二苯三氯乙烷 ，2，2双 (对氯苯基) 1，1，1一三氯乙烷，简称223 分子式：C14H9Cl15异构体：据苯环上Cl的取代位置不同有DDT的理化性质纯品DDT为白色结晶，熔点108.5109 DDT产品为白色或淡黄色

7、固体，在土壤中半衰期310年，（在土壤中消失95%需1633年）不溶于水，易溶于脂肪及丙酮、CCl4、苯、氯苯、乙醚等有机溶剂对光、酸均很稳定，对热亦较稳定，但温度高于本身的熔点时，DDT会脱去HCl而生成毒性小的DDE对碱不稳定，遇碱亦会脱去HCl1874年人工合成DDT，1939年瑞士化学家穆勒发现了DDT的杀昆虫作用，并因此获得了1948年的诺贝尔奖。二战中用DDT杀蚊控制疟疾传播，挽救了数千万人的生命。DDT在生物体内富集作用很强。DDT造成的污染是全球性的。背景资料国标编号61876CAS号50-29-3中文名称滴滴涕(DDT) 英文名称2,2-bis(4-Chlorophenyl)

8、-1,1,1-trichloroethane别 名2,2-双(4-氯苯基)-1,1,1-三氯乙烷(即p,p-DDT)；主要异构体o,p-DDT；p,p-DDE；p,p-DDD分子式C14H9Cl5性 状化合物所有异构体都是白色结晶状固体或淡黄色粉末，无味，几乎无嗅分子量354.5蒸汽压2.5310-8kPa/20闪点：72-77熔 点108109溶解性DDT在水中极不易溶解，在有机溶剂中的溶解情况如下(g/100ml)：苯为106，环已酮为100，氯仿为96，石油溶剂为4-10，乙醇为1.5沸 点260密 度1.55(25)稳定性DDT化学性质稳定，在常温下不分解。对酸稳定，强碱及含铁溶液易促

9、进其分解。当温度高于熔点时，特别是有催化剂或光的情况下，p,p-DDT经脱氯化氢可形成DDE危险标记14（有毒品）用 途主要用作农用杀虫剂六 六 六Benzene hexachl oride （简称 BHC） 分子式：C6H6Cl6化学名：六氯环己烷、六氯化苯常见异构体：BHC为白色或淡黄色固体，纯品为无色无臭晶体，工业品有霉臭气味在土壤中半衰期为2年，不溶于水，易溶于脂肪及丙酮、乙醚、石油醚及环己烷等有机溶剂。BHC对光、热、空气、强酸均很稳定，但对碱不稳定( BHC除外)，遇碱能分解（脱去HCl）。 C6H 6Cl6十3KOH C6H3Cl3十3KCl 十3H2OBHC的理化性质国标编号6

10、1876CAS号58-89-9中文名称六六六(包括林丹)英文名称hexachlorocyolohexane;benzenehexachloride别 名六氯环已烷、六氯化苯、BHC，有7种异构体：-六六六、-六六六、-六六六、-六六六、-六六六、-六六六、-六六六，另有一对旋光异构体。其中-、-、-、-六六六又被称为甲体、乙体、丙体和丁体六六六。-六六六又称为林丹分子式C6H6Cl6性状灰白色到褐色粉末，有难闻的霉臭味分子量290.82蒸汽压体3.310-6、体3.710-7、 体2.110-5、体2.310-6kPa，(20)熔 点体：159-160体：309-310体：112-113体：1

11、38-139溶解性甲体()不溶于水，溶于苯和氯仿；乙体()的溶解性同甲体；()丙体在室温水中的溶解度为10ppm，微溶于石油，溶于丙酮、芳烃和氯代烃密 度1.87(20.4)稳定性六六六在高温和日光下不易分解，对酸稳定而极易被碱破坏危险标记13（有毒品）用途主要用作杀虫剂有机氯农药的毒性特点多属于低毒和中毒、稳定难降解、半衰期10年；可通过胃肠道、呼吸道和皮肤吸收，可透过胎盘乳汁进入胎儿和婴儿；脂溶性强，蓄积于脂肪和含脂高的组织器官；在食物链中生物富集作用很强；有些具有雌激素样活性。食物链DDT含量(mg/kg)浓缩倍数水310-61浮游生物0.041.3万小鱼0.517万大鱼2.066.7万

12、水鸟25.0833万2、有机氯农药中毒急性毒性：主要为中枢神经系统症状，初期出现易激惹性，肌肉震颤，继之出现阵发性及强直性抽搐，最后可因全身麻痹而死亡。慢性毒性： （为主）主要是肝脏、肾脏等实质脏器受损，也常有神经细胞变性以及肌肉、心脏和血液系统损害。三致性：引起雄性动物雌性化阻碍胚胎发育，引起子代死亡或发育不良动物试验有致癌性（肝癌、白血病等）3、有机氯农药的食品残留食品残留顺序：动物性食品植物性食品 在动物性食品中：肉类鱼类蛋类奶类在植物性食品中：植物油粮食蔬菜水果中毒预防：去皮去壳加热一些食品有机氯农药的MRL、有机磷农药高毒类：对硫磷（1605）、内吸磷（1059）、甲拌磷（3911）

13、、甲胺磷、水胺硫磷等中毒类：敌敌畏、乐果、甲基内吸磷、倍硫磷、杀螟硫磷、二嗪磷 (地亚农)等低毒类：马拉硫磷和敌百虫等1、品种、性质、特点： 1938年发现，属磷酸酯或硫代磷酸酯类的高效广谱农药，种类很多。RO O(S) PRO X磷酸酯类硫代磷酸酯类 二硫代磷酸酯类 氨基磷酸酯类 甲胺磷 乙酰甲胺磷有机磷农药的性质大多为棕色油状，有特殊蒜臭味，挥发性大溶解性：多难溶于水，可溶于脂肪及各种有机溶剂水解性：在碱性介质、高温、水分含量高等环境中易水解氧化性：有机磷农药中，硫代磷酸酯农药在溴作用下或在紫外线照射下，分子中S易被O取代，生成毒性较大的磷酸酯有机磷农药的特点优点：用药量少，杀虫效率高，选

14、择性强，使用经济作用方式多（兼具触杀、胃毒、熏蒸三种作用方式，对植物组织多少有些局部浸透作用，还有若干品种具内吸杀虫作用）在自然界中降解快，残留时间短在生物体内易受酶作用水解，残毒在体内不积蓄，烹调加工后农药残留量减少缺点：急性毒性强，对温血动物的毒性高，主要抑制胆碱酯酶活性。有机磷农药在土壤中的持留时间有机磷制剂乐 果马拉硫磷对硫磷甲拌磷乙拌磷持留时间 (天)4771530几种有机磷农药在作物上的残留作物有机磷施药方法测定部位残留量 (ppm)水稻杀螟松100倍，离收割前42天稻谷0.06茶叶乐果800倍喷洒成茶当天：17.79第17天：0.05烟草乐果40%乳剂500倍50-100斤/亩鲜

15、烟叶烘烤后1小时后：36.0第1天：8.0第9天：未检出甲胺磷乳油 抑制胆碱酯酶活性2、有机磷农药中毒可经过消化道、呼吸道及皮肤黏膜侵入体内属于神经毒性，主要是强烈抑制胆碱酯酶（AChE）活性，导致ACh堆积，表现为神经异常兴奋，肌肉强烈痉挛，可因呼吸或循环衰竭而死亡。ACh堆积急性毒性AChE 活性中 毒 症 状轻度降 低20-30%头晕、无力、恶心、多汗、胸闷、精神烦躁激动、食欲不振,步态蹒跚、站立不稳、瞳孔缩小、视力模糊，肌肉紧束感中度降 低50-75%除上述症状加重外，还有流涎，大汗、呕吐、腹痛腹泻、气管分泌物增多，轻度呼吸困难，心动过缓，血压和体温升高，高度眩晕和轻度意识障碍，肌肉纤

16、颤 (先自眼睑和颜面肌肉开始，至胸部和双手手指，渐发展为全身肌肉颤动）。重度降 低75%以上除上述症状表现外，瞳孔小似针尖，呼吸极度困难，紫绀、肺水肿，全身抽搐，大小便失禁，昏迷及惊厥等。慢性毒性主要是神经系统、血液系统和视觉损伤，并可发生“迟发性周围神经炎”，甚至出现恢复期突然死亡，多无明显的三致作用。神经衰弱综合症：头昏头痛、恶心、视物模糊，记忆力下降。下肢运动失调，神经麻痹（急性中毒后第二周产生）多见于口服乐果、敌百虫等严重中毒者恢复后315日内出现。某市新鲜蔬菜中敌敌畏、乐果的残留量蔬菜敌敌畏乐果样品数阳性率(%)范围( ppm) 样品数阳性率(%)范围(ppm)青菜3050.000.

17、202828.60.073.33番茄635.000.026-茄子617.00.07650.00.060.11豇豆617.00.01617.000.354、有机磷农药的食物残留及预防沈阳市2006年第一次蔬菜农药残留超标率蔬菜类别农残超标率%蔬菜类别农残超标率%豆菜类15.87菜豆 21.21绿叶蔬菜11.43白菜18.18茄子18.03茄果类8.00芹菜15.91甘蓝类5.00辣椒6.25瓜果类1.23番茄3.66主要残留在植物类食物,尤其是含有芳香族物的植物 (如蔬菜水果)中。预防有机磷农药中毒的措施正确使用农药，注意农药的使用时间和使用次数通过加工、淘洗、烹调等过程降低农药的含量一些农作物

18、有机磷农药的MRL（mg/kg）品种敌敌畏乐果马拉硫磷对硫磷甲拌磷杀螟硫磷倍硫磷蔬菜0.21.0不得检出不得检出不得检出0.40.05水果不得检出0.40.05原粮0.10.0530.1小麦玉米糙米0.020.40.05植物油不得检出不得检出不得检出0.1不得检出不得检出0.01、氨基甲酸酯类农药1930年英格哈特发现从产自西非的毒扁豆提取的毒扁豆碱及其类似物具有抑制胆碱酯酶的作用。从50年代后期开始，人们陆续开发了一系列具有N-甲基的氨基甲酸酯类杀虫剂。 1、氨基甲酸酯农药的种类、性质属氨基甲酸的衍生物杀虫剂涕灭威、速灭威、残杀威、恶虫威、西维因、克百威、异丙威、抗蚜威、灭虫威、灭多威、硫双

19、灭多威、甲萘威、戊氰威、呋喃丹、仲丁威除草剂禾大壮、哌草丹、丁草特、野麦威杀线虫剂涕灭威、克百威目前商品化品种已有50多个，但真正大吨位的品种仅十几个，其销售额却占全部杀虫剂的1/4 。 R2 RlOOC-N CH3氨基甲酸芳酯杀虫剂 (甲萘威)(克百威)氨基甲酸肟酯杀虫剂 氨基甲酸杂环酯类杀虫剂 砜杀威涕灭威性 质为无色和白色晶状固体易溶于多种有机溶剂，在水中溶解度较小（少数如涕灭威、灭多虫等例外）贮存稳定性很好，在水中能缓慢分解，高温和碱性时分解加快，一般没有腐蚀性特 点广谱速效，持效期短，选择性高，不伤天敌。对人畜和鱼类低毒(毒性有机磷农药），且在自然界易被土壤微生物所分解，残留量低。配

20、合增效剂可成倍提高药效 氯化胡椒丁醚使甲萘威对家蝇的毒力可提高15倍UC-76220能使甲萘威对灰翅夜蛾类的药效提高27倍。化合物结构简单，易合成，新的品种不断上市，应用范围不断拓宽2、氨基甲酸酯类农药中毒经呼吸道、消化道侵入，也可经皮肤缓慢吸收；主要分布在肝、肾、脂肪和肌肉组织中，在体内代谢迅速，代谢产物随尿排出，一般24h可排出摄入量的7080。毒理：主要是抑制胆碱酯酶活性，使酶失去对ACh的水解能力，阻断正常神经传导导致整个生理生化过程失调（类似有机磷农药但有区别）。氨基甲酸酯类农药有机磷农药对胆碱酯酶的抑制可逆，在体内很快被水解不可逆半恢复时间2060分钟80500分钟全恢复时间数天几

21、个月或更长症状类似有机磷农药中毒，但一般病情较轻、病程较短、复原较快、不出现迟发性周围神经炎。慢性毒性作用：尚未完全明确，可能有潜在致癌性(因在弱酸条件下可与亚硝酸盐生成亚硝胺)头昏头痛，肌肉痉挛乏力，恶心呕吐，流涎流泪，颤动多汗及瞳孔缩小。大量严重中毒时可发生肺水肿、脑水肿、昏迷和呼吸抑制。中 毒 症 状主要残留在植物性食品中，残留时间一般为4天，残留量一般不超过国家标准。因在动物体内易分解不易蓄积，故动物性食品中难检出3、氨基甲酸酯类农药的食物残留、拟除虫菊酯类农药模拟天然除虫菊酯的化学结构合成,分子中含有数个不对称碳原子，因而包含多个光学和立体异构体。1、拟除虫菊酯类农药种类、性质和特点

22、丙烯菊酯、联苯菊酯、胺菊酯、醚菊酯、苯醚菊酯、甲醚菊酯、氯菊酯I型(不含氰基)：必那命、天王星氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯、氟氰菊酯、氰菊酯、杀螟菊酯、氟胺氰菊酯、溴氟菊酯、氟氰戊菊酯等II型(含氰基)：灭百可、速灭杀丁、敌杀死(凯素灵)、百树得烃菊酯MTI-800 醚菊酯MTI-500 氟氰菊酯 氟胺氰菊酯 甲氰菊酯 这类拟除虫菊酯的耐光性较好，主要用于防治农作物害虫。 氯菊酯 氯氰菊酯 氰戊菊酯 丙烯菊酯(Allethrin)、胺菊酯(Tetramethrin)醚菊酯(Ethofenprox)、苯醚菊酯(Phenothrin)甲醚菊酯(Methothrin)、氯菊酯(Permethrin)

23、氯氰菊酯(cypermethrin)、溴氰菊酯(Dehamethrin)氰菊酯(Fenpropanate)、杀螟菊酯(Phencyclate)氰戊菊酯(Fenvalerate)、氟氰菊酯(Flucythrin)氟胺氰菊酯(Fluvalinate)、溴氟菊酯(Bmthrinate)氟氰戊菊酯(Flucythtinge)等常见的拟除虫菊酯有性质和特点不溶或微溶于水，易溶于有机溶剂，在酸性条件下稳定，遇碱易分解。高效、广谱、低毒、易降解、在作物中残留期短（通常为7-30天），降解后易转变成极性化合物，对环境污染很轻，是继无机农药、有机农药之后的第三代农药。高抗性短时间内产生高耐药性多数品种只有触杀作

24、用而无内吸作用价格较高，对鱼虾、蜜蜂、家蚕高毒缺 点2、拟除虫菊酯类农药中毒毒理：中枢神经毒，改变神经细胞膜上钠离子通道的通透性，阻断神经传导，引起运动神经麻痹而被击倒。急性中毒：神经系统症状为主，出现流涎、共济失调、痉挛等症，可致感觉异常（麻木、瘙痒）和迟发性变态反应，但无胆碱酯酶抑制作用对皮肤有刺激和致敏作用。慢性中毒：较少见，个别有诱变和胚胎毒性四、控制食品中农药残留的措施 加强农药生产和经营管理。农药登记毒理学试验方法（GB15670-1995）食品安全性毒理评价程序（GB15193-2003）严格遵守并执行有关农药的安全使用规定，严禁使用高毒、高残留农药有机氯、甲胺磷、久效磷、甲基对

25、硫磷、对硫磷、磷胺农药安全使用规定（GB4285-1989）农药合理使用准则（GB8321-1987）制订农药在蔬菜、水果中的最大残留限量标准（MRL，maximum residue limit）食品中农药最大残留限量标准（GB2763-2005）限制农药的使用剂量，大力发展绿色食品加工时选用符合农残标准的原料，或采用一定加工措施去除农药 五、常见农药残留的分析检测方法、有机磷农药残留量的测定方法：原理：含有机磷的试样在富氢火焰上燃烧时，能激发出HPO碎片，激发态的P元素发出波长为526nm的特性光波，光波经滤光片选择后由光电倍增管接收，转换成电流信号，由放大器放大并记录下来，与标准样品进行比

26、较定性、定量。2、主要仪器和试剂仪器气相色谱仪：附有火焰光度检测器（FPD）电动振荡器，组织捣碎机，旋转蒸发仪试剂二氯甲烷、丙酮无水硫酸钠：(在700灼烧 4h后备用)中性氧化铝：(在550灼烧4h后备用)硫酸钠溶液有机磷农药标准贮备液有机磷农药标准使用液 3、 样品的预处理试样制备 农药提取净化提取物浓缩和定容、试样制备粮食：取样品粉碎，过20目筛制成粮食试样果蔬：取样品洗净，晾干，去掉非可食部分后制成待测试样、农药提取粮食：用乙睛、丙酮、氯仿或二氯甲烷等提取果蔬：用石油醚、苯、二氯甲烷或乙睛等提取油脂类：用石油醚、丙酮、二氯甲烷等提取“提取”的操作步骤精确称取试样50.00 g精确称取试样

27、25.00 g水50 ml丙酮 100 ml分取滤液l00 ml，移至500 ml分液漏斗中用组织捣碎机捣12 min成匀浆匀浆液经铺有两层滤纸和约10 g Cellte545的布氏漏斗减压抽滤置于300 ml烧杯中+水果蔬菜谷物、净化提取物目的：去除油脂、色素、蜡质等干扰物质。柱层析法柱中吸附剂可用活性炭、氧化铝、弗罗里矽土、无水Na2SO4或硅藻土等按一定比例配成。溶剂石英砂氧化铝砂芯液液分配法向滤液中加入1015g氯化钠，使呈饱和状态。猛烈振摇23min，静置10min，使丙酮从水相中盐析出来水相用50ml 二氯甲烷振摇2 min，再静置分层将丙酮与二氯甲烷提取液合并，经装有2030g无

28、水硫酸钠的玻璃漏斗脱水，滤入250ml 圆底烧瓶中以约40ml二氯甲烷分数次洗涤容器和无水硫酸钠，洗涤液也并入烧瓶中、浓缩和定容用旋转蒸发器浓缩至约2 ml，浓缩液定量转移至525 ml容量瓶中，加二氯甲烷定容至刻度4、检测当含有机磷的试样在检测器中的富氢焰上燃烧时，以HPO碎片的形式，放射出波长为526 nm的特性光。吸取25 ul 混合标准液及样品净化液注入气相色谱仪，其中的有机磷农药气化后在载气携带下于色谱柱中分离。火焰光度检测器（FPD）的滤光片将非特征光谱滤除，特性光经由光电倍增管接收，转变成电信号，经微电极放大器放大后被记录下来，绘成“电信号时间曲线”。以保留时间（tR）定性。以试

29、样和标准的峰高或峰面积比较定量用带火焰光度检测器（FPD）的气相色谱法（GC）检测火焰光度检测器（flame photometric detector，FPD）或称“硫磷检测器”色谱柱：玻璃柱2.6m3mm，填装涂有4.5%(质量分数)DC200+ 2.5(质量分数)OV-17的ChromosorbWAW DMCS(80100目)的担体玻璃柱2.6m3mm(i.d)，填装涂有1.5%(质量分数) DCOE-1的Chromosorb WAW I)MCS(6080目)气体速度氮气(N2)50mlmin氢气(H2)100mlmin空气50mlmin 温度：柱温240，汽化室260，检测器270色谱图基线：BC色谱峰：AB间以及CD间的曲线峰高：用h表示峰面积：保留时间：tR死体积：VM从进样开始到某个组分的色谱峰最大值的时间间隔对称峰：A=1.065hW1/2矮宽峰：A=1/2hW不对称畸形峰：A=1/2 h（W0.15 + W0.85）窄而小的峰：A=1.065h常数btR定性5、定量计算 Xi=msixii组分有机磷农药