紫外分光光度计在蔬菜农药残留检测中的应用Word文件下载.docx
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我国常年生产面积较大的蔬菜品种有50～60种，病虫种类约1300种，重要的病虫有60多种。
由于各种蔬菜发生病虫害的种类不同，因此病虫害的防治本身也是一件不容易的事情、部分农民不合理的使用农药，同时为了追求经济效益，在安全期内也使用农药。
特别是瓜果及豆类蔬菜采收期长，即使是在采收期内，也要喷洒农药，造成蔬菜农药残留超标的现象时有发生。
农药的种类多
我国是一个农药生产和使用大国，据统计，目前我国生产农药有效成份1800多个，产品400多种。
但是由于许多农民缺乏科学合理使用农药的知识，误用农药和滥用农药，特别是使用国家明令禁止在蔬菜水果上使用的农药，如甲胺磷，克百威等。
如1999年浙江省对本省四个市的蔬菜生产基地39批次样品的检查中，有19批检出有甲胺磷，检出率达到46％。
菜田环境发生了显著的变化
由于农药的长期使用，造成菜田环境的显著变化。
许多益虫消失，菜田生态系统失去平衡，导致病虫害的进一步发展，从而加大农药使用的数量和次数。
长期使用农药，病虫抗药性增强
由于长期使用农药，导致病虫害的抗药性普遍产生。
如拟除虫菊酯的多年连续使用，使许多害虫产生了抗药性，以至于用量增加才能达到防治的效果。
如瓜蚜对菊酯类杀虫剂的抗性已较原始毒力显著提高，如氰戊菊酯提高500倍，溴氰菊酯提高约400倍。
用氰戊菊酯防治小菜蛾，在三年的时间里，农药的使用浓度提高了5～20倍，在一个菜季里的用药次数从3～5次提高到25到30次才能有效的控制害虫的危害。
农药的质量差
农药制品的纯度不合格，其中杂质也是造成蔬菜污染的原因之一。
如乙酰甲胺磷本是一种低毒农药，但由于质量差，其中含有高毒甲胺磷。
又如三氯杀螨醇原为低毒的农药，但是因为质量问题，在制品中含有一定量的滴滴涕。
我国的出口茶叶就面临这一问题。
农药残留物对环境的污染
过去大量的使用有机氯杀虫剂，如六六六，滴滴涕等残效长的农药，在某些类型的土壤中还保留一定程度的残留量。
这些积累与土壤中的农药及其降解产物也是导致蔬菜残留的原因之一。
由于蔬菜中残留的农药直接威胁到人体的健康，因此，农药残留的测定对于阻止农残超标蔬菜进入市场至关重要。
农药残留的检测方法
常规理化方法一般通过使用气相色谱仪（GC）、液相色谱仪（LC）、质谱仪（MS）等仪器设备，根据不同农药的理化性质和化学结构不同而进行定性定量分析。
该方法结果精确，为农药残留量的鉴定方法，但使用的仪器设备昂贵，样品处理过程繁琐，花费时间也长。
生物测定方法包括：
活体测定法、酶联免疫法和酶抑制法。
（一）活体测定法
由于农药与细菌作用后可影响细菌的发光程度，或喂食敏感家蝇，农药残留导致家蝇中毒，通过测定细菌发光情况或家蝇死亡率则可以测出农药残留量，由于该方法使用活的生物故称为活体测定法。
活体生测系用活体生物为供试材料，现一般利用实验室饲养的敏感性家蝇作为试验材料，以这种家蝇接触供检测蔬菜后的中毒程度，来表示供检蔬菜是否遭受农药及其被污染的程度。
如安达市植检站利用敏感家蝇对蔬菜低残毒生产区的蔬菜进行大面积多点次的检测工作，查出严重超标的蔬菜占0.15％。
此种方法简单易行，不需要大型仪器设备，成本低，可在较短的时间内（3h）对蔬菜中的农药残留情况有所了解，但不能定性定量。
用于超毒蔬菜的筛选时比较方便快捷，适用于基层。
（二）酶联免疫法
利用ELISA方法进行农残检测时，首先需将小分子的农药与大分子的载体蛋白结合，然后免疫兔子等动物产生抗体。
用这种方法产生的抗体为抗农药多克隆抗体。
多克隆抗体具有生产成本低，生产方法简便，但是其特性会随动物的种类，甚至同一动物的不同血液而发生变化，而且同一批动物产生的血清也是有限的。
一种产生可无限的提供抗体的方法是生产杂交瘤细胞系。
这种方法是利用正常的生活周期短的产生抗体细胞与生活周期长的癌细胞融合产生新的杂交细胞，这种细胞具有两个亲本的特征，由这种细胞产生的单克隆抗体具有一种类型抗体的同源性，可以大批量地、长期地生产。
免疫方法具有专一性强、灵敏度高、快速、操作简便等特点，但是每次只能检测一种农药或与其结构密切相关地农药或该农药地代谢产物。
若需进行多残留检测，可以将几种农药的抗体混合。
目前我们所用的农药种类繁多，使用这种方法进行多残留检测，实际上还有一定的困难。
（三）酶抑制法
有机磷酸酯类、氨基甲酸酯类和拟除虫菊酯类是目前杀虫剂的三大支柱，特别是有机磷酸酯类杀虫剂仍在生产上起主导作用，更是菜农喜欢使用的一类杀虫剂。
酶活性抑制测定是利用有机磷和氨基甲酸酯类农药具有抑制乙酰胆碱酯酶活性。
乙酰胆碱酯酶是一种水解酶，使乙酰胆碱分解为乙酸和胆碱，乙酰胆碱酯酶抑制剂与正常底物争夺乙酰胆碱酯酶结合部位，形成稳定的抑制剂——乙酰胆碱酯酶复合体，使酶丧失活性。
乙酰胆碱酯酶+有机磷或氨基甲酸酯类农药→酶活性被抑制。
乙酰胆碱酯酶+样本，如活性被抑制则含有机磷或氨基甲酸酯类农药，如活性不被抑制则不含此类物质。
目前，此方法主要是将乙酰胆碱酯酶与蔬菜样本提取液混合，以碘化乙酰胆碱酯酶（AtchI）为底物，二硫双硝基苯甲酸（DTNB）为显色剂，经一段时间后比色，根据吸光值，计算乙酰胆碱受抑制的程度。
（1）残毒速测箱
速测箱具有以下特点：
快速（每样需要15-20min）、简便、容易使用、不需要贵重设备和专门技术人员，成本低（每样需要用0.50元）适用于田间筛选大量样品且所用的酶片和显色基质片在常温下、干燥条件下能保存2年以上。
（2）比色法
利用此方法对蔬菜、果品及农产品进行农药残留测定，灵敏度高，操作简便，检验速度快，可检测多种农药的综合残留量。
（3）乙酰胆碱酯酶传感器
近年来，测定农药的生物传感器研究取得了长足进步，测定方法多样化、测灵敏度越来越高、仪器自动化程度提高、响应时间缩短、适应现场检测能力越来越强。
然而方法的选择性有限，原理仅限于胆碱酯酶的功能被抑制。
生物材料胆碱酯酶的失活包括生物材料固定化过程中的失活始终困扰着这一研究领域，随着新技术、新材料的不断涌现，生物传感器必将更加小型化、实用化、商品化。
由于酶联免疫法和酶抑制法都能几个小时内得出结果，速度很快，成本较低，所以被应用于农药残留的快速检测。
其中，酶抑制法应用最为普遍，
目前农药的快速测定包括：
使用农药残毒快速测定仪测定和使用农药残毒快速测定试纸测定两种方式。
农药残毒快速检测方法的开展情况
目前蔬菜上农药残毒快速检测的技术在香港、台湾地区以及东南亚一些国家如泰国、越南等已广泛应用，我国的一些省市的蔬菜批发市场也已经或准备建立农药残留快速检测实验室，用快速检测方法，对进入批发市场的蔬菜定期抽样检测，进行粗筛，将一部分含农药残留量高的蔬菜控制在交易市场之外，让人们吃上相对安全的蔬菜，避免农药中毒事故的发生，减少农药残留对人们的危害。
GB/T5009.199-2002
蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留快速检测方法
酶抑制率法
1范围
本标准规定了由酶抑制率法测定蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的快速测定方法。
本标准适用于蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的快速测定。
2原理
在一定条件下，有机磷和氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶正常功能有抑制作用，其抑制率与农药的浓度呈正相关系。
正常情况下，酶催化神经传导代谢产物（乙酰胆碱）水解，其水解产物显色剂反应，产生黄色物质，用分光光度计测定吸光度随时间的变化值，计算出抑制率，通过抑制率可以判断出样品中是否含有有机磷或氨基甲酸酯类农药的存在。
3试剂
3.1pH8.0缓冲溶液：
分别取11.9克无水磷酸氢二钾与3.2克磷酸二氢钾，用1000毫升纯水水溶解。
3.2显色剂：
分别取160mg二硫代二硝基苯甲酸（DTNB）和15.6mg碳酸氢纳，用20ml缓冲溶液溶解，4C冰箱中保存。
3.3底物：
取25.0mg硫代乙酰胆碱，加3.0ml蒸馏水溶解，摇匀后置4℃冰箱中保存备用，保存期不超过两周。
3.4乙酰胆碱酯酶：
根据酶的活性情况，用缓冲溶液溶解，按5.3测定项操作，A0值应控制在0.3以上。
3.5纯水
4仪器
4.1普析通用紫外可见分光光度计TU1800或1800PC
4.2常量天平
4.3恒温水浴锅或恒温箱
4.4移液枪，20－100mL
4.5带塞子的椎型瓶100mL
4.6带塞子的试管5mL
4.7量筒50mL
5分析步骤
5.1样品处理
选取有代表性的蔬菜样品，擦去表面泥土，剪成1cm左右见方碎片，取样品1g，放入烧杯或提取瓶中，加入5ml缓冲溶液，振荡1～2min，倒出提取液，静置3～5min,待用。
5.2仪器参数设定
依次打开外部电源（如稳压器）、主机电源。
当打开仪器电源时，仪器便自动进入自检程序，自检各项都“OK”后，自动进入选择工作方式界面；
预热半小时后,可进行以下操作。
按①，进入光度测量工作方式
按GOTOλ键，输入412nm波长值,按ENTER确认。
按F1键进行参数设置：
按
键，选择测光方式“Abs”，按RETURN键退出。
按F3进入试样池界面，按①选择多联池，按②选择多联池数，设定试样池数为2，按③键设定空白溶液校正为“不要”；
按④键，设定试样池空白教正为不要；
按RETURN键退出。
5.3样品测量
于试管中加入2.5ml缓冲溶液，再加入0.lml酶液，0.1ml显色剂，这是对照溶液；
于试管中加入2.5ml样品提取液，再加入0.lml酶液，0.1ml显色剂，这是测试溶液。
将对照溶液和测试溶液，分别摇匀后于37oC恒温箱中放置15min以上（每批样品的控制时间应一致）。
加入0.lml底物振荡，此时溶液开始显色反应，将对照溶液和测试溶液分别放入仪器比色池1、2中，
按F2键，按START\STOP测量吸光度，分别记录对照溶液A0和测试溶液A样品0，3分钟后再按START\STOP测量吸光度，分别记录对照溶液A01和测试溶液A样品1
完成所有样品测量后可用↑，↓进入查询状态，逐行查询测量结果。
6结果的表述计算
6.1结果计算
检测结果按公式计算：
抑制率（%）[（A0－A01）－（A样品0－A样品1）]÷
（A0－A01）100%
6.2结果判定
结果以酶被抑制的程度（抑制率）表示。
当蔬菜样品提取液对酶的抑制率≥50%时，表示蔬菜中含有有机磷或氨基甲酸酯类农药存在。
抑制率≥50%的样品需要重复检验2次以上。
抑制率≥70%时，蔬菜中肯定存在有机磷或氨基甲酸酯类农药。
对抑制率≥50%的样品，可用其它方法进一步确定具体农药品种和含量。
7附则
7.1酶抑制法技术指标
7.1.1灵敏度指标
酶抑制率法的最低检测限应达到以下指标：
甲胺磷0.8mg/L，敌百虫0.25mg/L,呋喃丹0.002mg/L。
7.1.2符合率
在检出的抑制率≥50%的10份以上样品中，经气相色谱法验证，符合率应在80%以上。
农药浓度与抑制率对照表（实验条件：
37℃）
甲胺磷
浓度（μg/ml）
0.4
0.8
1.6
抑制率
35.0
52.0
69.0
氧乐果
0.6
1.2
3.75
26.4
29.4
36.7
52.7
59.6
76.3
敌百虫
0.1
0.15
0.2
0.25
0.5
13.6
22.9
37.2
50.6
63.9
73.9
呋喃丹
0.001
0.002
0.003
0.004
0.006
0.008
25.2
50.3
58.8
66.8
73.2
78.9
国内外农药残留量最高限量标准
有机磷与氨基甲酸脂类农药
甲萘威
WHO/FAO的JMPR规定每日每公斤体重允许摄入量（ADI）ug/Kgbw
4
0．3
10
EPA规定每日每公斤参照摄入量（RfD）mg／Kg
0.05
5
毒性（雄性大鼠经口LD50）mg／Kg
20～30
50
8～14
560
国外每人每天实际摄入量ug/60Kg
0.936
0．3375
0．006
国内每人每天实际摄入量ug/60Kg
23．9
2．9
CCPR规定蔬菜农药残留量允许限量（MRL）mg／Kg
0.5～1
0．5
0．1
国内规定蔬菜农药残留量允许限量（MRL）mg／Kg
8说明
韭菜、生姜、葱、蒜、辣椒、胡罗卜等蔬菜中，含有破坏酶活性的物质，处理这类样品时，不要剪的太碎，浸提时间过长，必要时可采取整株蔬菜浸提。
蔬菜农药残毒快速检测方法工程流程图
取样→
剪成1cm大小碎片→
混匀→
称取1g（非叶菜类取2g）→
加5mL缓冲液→
振荡2min→
静置5min→
取2.5mL样品提取液，加0.1mL酶溶液，0.1mL显色剂→
振荡0.5min→
放入37℃恒温箱15分钟→
加入100μL底物→
振荡0.1min→
倒入比色池，用TU1800测吸光度→
三分钟后再测吸光度→
计算抑制率→
根据抑制率进行结果判定
蔬菜农药残毒快速检测原始记录
样品名称
样品编号
检测日期
取样地点
取样日期
重复次数
一
二
样品质量
提取液体积
浸取时间
分取体积
酶液体积
显色液体积
反应时间
底物体积
对照吸光度
样品吸光度
3分钟后对照吸光度
3分钟后样品吸光度
平均值
结论
备注
检测人：
硝酸盐的测定方法
本标准规定了蔬菜中硝酸盐含量的测定方法。
本标准适用于蔬菜中硝酸盐含量的测定。
样品用pH＝9.6的氨缓冲液提取硝酸根离子（NO3－），同时加活性炭去色素类，然后用硫酸锌和亚铁氰化钾沉淀蛋白及其他干扰物质，过虑，得到无色透明的提取液，利用硝酸根离子（NO3－）在紫外区具有特定的吸收波长，在219nm处测定吸光度，即可从工作曲线处查得相应得浓度，计算样品中硝酸盐的含量。
所用的试剂除注明外，均为分析纯。
水为纯水，不含硝酸盐。
3.1pH9.6缓冲溶液：
分别取37.4g氯化铵，溶于900mL水中，用铵水调至pH＝9.6，再用水希释至1000mL。
3.2硫酸锌溶液[w（ZnSO4）=30％]：
称取300g硫酸锌（ZnSO4·
7H2O）溶于水中，用水定容至1000mL；
3.3亚铁氰化钾{w[K4Fe（CN）6]=15％}：
称取150g亚铁氰化钾[K4Fe（CN）6·
3H2O]溶于水中，定容至1000mL；
3.4活性炭（AR），粉末状；
3.5消泡剂：
正辛醇（AR）；
3.6硝酸盐标准溶液：
准确称取经110℃烘至恒重的硝酸钾（KNO3）1.63g，用水溶解，定容至1000mL，再希释10倍，此溶液含硝酸根离子（NO3－）100mg/L。
4.3高速组织捣碎机
4.4调速多用振荡机
4.5容量瓶250mL，50mL
4.6量筒50mL
新鲜样品洗净，用干毛巾沾去表面水分，四分法取可食用部分，切碎后按比例加水（水分大的样品如西红柿、黄瓜等不用加水，水分少的样品如韭菜、菜豆等加入与样品等量的水，制成1：
1的匀浆）用高速组织捣碎机捣成匀浆，加入2滴消泡剂（3.5），搅匀。
5.2试样中硝酸盐的提取
依样品种的硝酸盐的含量的多少称取匀浆m（2g～20g之间），准确至0.01g，放入100mL烧杯中，加入2g活性炭，用约90mL水洗入250mL容量瓶中，再加入5mL氨缓冲液（3.1），放到振荡机上振荡30min。
取下后加入2mL硫酸锌溶液（3.2）摇匀，静止0.5min后再加入2mL亚铁氰化钾（3.3），摇匀，加水定容。
摇匀静置5～10min后用定量滤纸过滤，得无色清亮提取液。
同时做空白试验。
5.3标准系列溶液和测量溶液的配置
吸取硝酸盐标准溶液（3.6）0，0.4，0.8，1.2，1.6mL，分别加入5个50mL容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀，此标准系列溶液浓度分别为0，0.8，1.6，2.4，3.2mg/L。
吸取5mL提取液（5.2）于50mL容量瓶中，用水定容。
5.4仪器参数设定
按③，进入定量测定工作方式
按GOTOλ键，输入219nm波长值,按ENTER确认。
键，选择定量测定法，选择定量测量法为“标样法”，完成后按ENTER确定；
按②键，设定波长为219nm，然后按ENTER确定；
按③键，选择浓度单位为ppm，按ENTER确定。
按F1进入工作曲线参数设定画面，按①健，选择标样个数为5，按ENTER确定；
按②键，
按软件给出的提示信息输入标样号“1”和对应的浓度“0”，按ENTER确定；
把浓度为“0”的溶液倒入10mm石英比色皿中，按③键进入标样吸光度测量，按“START/STOP”键测量；
按RETURN键退出；
输入标样号“2”和对应的浓度“0.8”，按ENTER确定；
把浓度为“0.8”的溶液倒入10mm石英比色皿中，按③键进入标样吸光度测量，按“START/STOP”键测量；
输入标样号“3”和对应的浓度“1.6”，按ENTER确定；
把浓度为“”的溶液倒入10mm石英比色皿中，按③键进入标样吸光度测量，按“START/STOP”键测量；
输入标样号“4”和对应的浓度“2.4”，按ENTER确定；
把浓度为“2.4”的溶液倒入10mm石英比色皿中，按③键进入标样吸光度测量，按“START/STOP”键测量；
输入标样号“5”和对应的浓度“3.2”，按ENTER确定；
把浓度为“3.2”的溶液倒入10mm石英比色皿中，按③键进入标样吸光度测量，按START/STOP键测量；
按F3键建立工作曲线，最终给出工作曲线参数k，按RETURN键退出，按F4打印结果。
在定量测量主画面，按F3键入进入试样控制画面，按①选择设定试样室类型为八联池；
按②键设定使用试样池数，输入完成后按ENTER确认退出；
按③设置空白溶液校正为要；
按④键设定试样池空白校正为不要，按RETURN退出。
把装空白溶液的比色池放在1号池，把样品溶液的比色池放在2号池。
在定量测量注画面下，按START/STOP键测量样品的吸光值，按F4打印结果。
6结果计算
W＝2500kA样品/m
k=工作曲线参数，
m＝称取匀浆的质量
亚硝酸盐检测方法工作流程图
四分法取样→
打成1：
1匀浆→
加两滴消泡剂→
称匀浆2～20g→
加2g活性炭→
用约90mL水洗入250mL容量瓶→
加入5mL氨缓冲液→
振荡30分钟→
加入蛋白质沉淀剂（硫酸锌、亚铁氰化钾）
各2mL→
定容过滤，得无色清亮提取液，
同时做空白试验→
吸取5mL提取液于50mL容量瓶中，用水定容→
用10mm石英比色皿于219nm测吸光度→
蔬菜蔬菜硝酸盐检测原始记录
样品质量M（g）
定容体积（mL）
250
分取体积（mL）
分取定容体积（mL）
试液中硝酸盐吸光度A样品
标准曲线系数k
蔬菜中硝酸盐含量W
蔬菜种硝酸盐平均含量
计算公式
W＝2500kA样品/M
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