首页(摩鑫注册)登录平台毕业论文 题目（中文）：永州市水果中有机磷农药残留抽样调查分析 （英文）： Sampling Investigation and Analysis of Organophosphorus Pesticide in Fruits in Yongzhou 姓 名 学 号 院（系） 生命科学与化学工程系 专业、年级 食品质量与安全 指导教师 目 录 摘 要 I Abstract II 第1章 文献综述 1 1.1农药与农药残留 1 1.2农药残留的来源及危害 1 1.2.1农药残留的来源 1 1.2.2农药残留的危害 1 1.3常见农药的分类 2 1.3.1有机氯农药 2 1.3.2有机磷农药 2 1.3.3拟除虫菊酯农药 3 1.3.4氨基甲酸酯农药 3 1.4研究的背景与目的 3 1.5研究的主要内容 4 第2章 材料与方法 5 2.1实验材料 5 2.2仪器与试剂 5 2.3检测原理 5 2.4 样品的预处理与检测 6 2.4.1样品预处理 6 2.4.2样品检测 6 2.5计算方法 6 2.6评定标准 6 第3章 结果与分析 8 3.1农药残留超标情况 8 3.2不同季节和不同月份农药残留情况比较 9 3.2.1不同季节的比较 9 3.2.2不同月份的比较 9 3.3市场之间农药残留结果比较 10 3.3.1不同市场间的比较 10 3.3.2不同取样地理范围之间的比较 11 3.4不同经销单位水果中农药残留结果比较 11 第4章 结论与讨论 13 4.1结论 13 4.2不足之处 13 4.3建议 14 参考文献 15 致 谢 17 永州市水果中有机磷农药残留抽样调查分析摘 要 为了解永州市水果中有机磷农药残留情况，采用快速测定法，在pH8.0的缓冲溶液中，二硫代二硝基苯甲酸(DTNB)为显色剂，硫代乙酰胆碱为底物，乙酰胆碱酯酶作为催化剂，抑制率作为评判标准，对永州的草莓、江永香柚、柑橘、砂糖桔4种水果进行抽样检测分析。其中，草莓、江永香柚、柑橘、砂糖桔这4种水果农药残留抽样超标率分别为3.33%、13.33%、10.00%、15.00%。根据调查分析结果，提出了规范永州市水果的若干建议，政府部门需要加大管理力度，大力推广绿色无公害种植技术。 【关键字】有机磷农药水果永州 Sampling Investigation and Analysis of Organophosphorus Pesticide Residues in Fruits in Yongzhou Abstract To study the situation of organophosphorus pesticide residues in fruits in Yongzhou,four kinds of representative fruits were detected by rapid detection,in the buffer solution of pH8.0, DTNB as the chromogenic reagent,acetythiocholine as the substrate, acetycholinesterase as the catalyst, the inhibition rate as the judging standard.The organophosphorus pesticide residues exceeding rate of strawberry, Jiangyong pomelo ,citrus , shatangju were 3.33%, 13.33%, 10.00%, 15.00%.Based on the sampling analysis ,the measures of controlling the fruits market in Yongzhou was proposed.The administration should be increased management power,and it was necessary to spread nuisance-free planting technique. [Keywords]Organophosphorus; Fruits;Sampling Analysis; Yongzhou 第1章 文献综述 1.1农药与农药残留 农药(Pesticides)指的是用来防治、消灭、控制危害农林牧业生产的有害生物(如害虫、螨虫、病原菌、杂草、鼠害)和有目的的调节植物生长的天然的或化学合成的来源于动物、植物、微生物或其他天然物质的一种物质或多种物质混合的一类制剂的总称[1]。农药残留(Pesticides Residues)指施用农药后在农产品、食品、动物饲料、药材中的农药母体及其有毒代谢产物、杂质等，同时还包括已禁用的单残留持久性强的农药[]。1.2农药残留的来源及危害 1.2.1农药残留的来源 直接污染：农药直接喷洒在农作物的根、茎、叶子等部位，造成农作物的直接污染。从环境中吸收：农药喷洒后，部分的农药成分降落至土壤或挥发到大气中，植物通过根系的吸收作用，而在组织中富集；动物和人通过饮水或食用农药残留超标的食物而在体内不断富集。 其他来源：生物的富集作用，经过食物链的传递，会使很多农药的残留发生放大，导致发生农药的高浓度残留[]；储运过程中，与农药混放或与农药接触等均能导致农药残留；在食品加工过程中，驱蚊剂、灭蟑剂等的使用，掉落在食品上，同样会导致农药残留。 1.2.2农药残留的危害 对环境的危害：造成环境恶化，物种减少或灭绝，生态平衡破坏，病虫害的抗药性增加等。 对人体的危害[,8]：①急性中毒，导致神经系统紊乱和肠胃症状，严重时可导致死亡，引起急性中毒的农药主要是有机磷和氨基甲酸酯类农药；②慢性中毒，农药一般都是脂溶性的，若长期食用农药残留量较高的食物，农药则会在体内不断积累，当达到一定的量时，就会导致生理功能发生病变，产生慢性中毒；③三致作用，即致癌、致畸、致突变作用。1.3常见农药的分类 农药的分类方法很多主要是按照化学成分、防治对象和用途、来源等来分类[]。按照化学成分分类：有机磷农药、有机氯农药、拟除虫菊酯农药、氨基甲酸酯农药，其他农药如沙蚕毒素农药等。 按照防治对象和用途分类：杀虫剂(防治害虫)、杀螨剂(防治红蜘蛛)、杀菌剂(防治作物病菌，如真菌、细菌、病毒)、除草剂(防治杂草)、杀鼠剂(防治鼠类)。 按照来源可分为：生物源、矿物源、化学合成三大类。 1.3.1有机氯农药 有机氯农药(organochlorines pesticide)是一类含氯有机合成农药，大部分是含有一个或多个苯环的含氯衍生物，是最早发现和应用的一类高效广谱杀虫剂，主要品种有滴滴涕(DDT)、六六六(BHC,HCH)、艾氏剂(aldrin)、异艾氏剂(isodrin)、狄氏剂(dieldrin)、异狄氏剂(endrin)、七氯(heptachlor)、氯丹(chlordane)、林丹(lindane)、毒杀芬(toxaphene)等。由于有机氯农药理化性质稳定，不溶于水，易溶于有机溶剂及脂肪，在环境中半衰期长，不易分解，在食物链中不断富集，甚至在企鹅、北极熊等体内都发现有机氯的残留和富集。 在上世纪七十年代，许多国家和地区相继限制和禁止了该类农药的生产和使用；我国于1983年停止生产六六六和滴滴涕等有机氯农药[]。1.3.2有机磷农药 有机磷农药(organophosphorus pesticide,OPPs)是用于防治植物病虫害的含有磷元素的有机化合物。大多呈油状或结晶状，工业品呈淡黄色至棕色，大多有蒜臭味除敌百虫、敌敌畏外。一般都不溶于水，易溶于丙酮、乙腈、二氯甲烷、苯、等有机溶剂，遇碱易分解破坏。一般以磷酸酯类或硫代磷酸酯类的形式存在，还有CO-P、CS-P、CP、CN-P等键。因其药效高、品种多、用途广、易分解，是目前应用最广泛的一类农药。 市售的有机磷农药剂型主要为：乳化剂、可湿性粉剂、粉剂及颗粒剂四大类。随着技术研究的不断深入，混合剂和复合剂的应用也越来越多。 有机磷农药是一种神经毒物，能够导致人畜的急性中毒。有机磷农药中毒机理[]主要是抑制生物体内乙酰胆碱酯酶的活性，使得乙酰胆碱这种传导介质在体内大量聚集，导致代谢紊乱，产生迟发性神经中毒，从而导致肌肉损伤，严重时可引起运动失调、昏迷、呼吸中枢麻痹甚至死亡。 目前，根据中华人民共和国农业部公告第194号[1]，已经禁止了如甲胺磷、磷铵、久效磷等多种剧毒高毒有机磷农药的登记、生产和使用。 1.3.3拟除虫菊酯农药 拟除虫菊酯农药(pyrethroids pesticide)是模拟天然菊酯的化学结构而合成的一类高效、广谱、低毒、低残留的农药，目前广泛应用于水果、蔬菜、粮食、棉花等农作物，其主要品种有甲氰菊酯(fenpropathrin)、溴氰菊酯(deltamethrin)、氯氰菊酯(cypermethrin)、氰戊菊酯(fenvalerate)、三氟氯氰菊酯(cyhalothrin)等。 此类农药属于中等或低毒农药，在体内不产生蓄积效应。对皮肤有刺激作用，可引起麻木、瘙痒等反应。 1.3.4氨基甲酸酯农药 氨基甲酸酯农药(carbamates pesticide)是根据毒扁豆碱合成的类似物，针对有机磷农药的缺点而研制出的一类低毒、低残留、高效的农药，由美国加州大学科学家研究发现[1]。主要品种有西维因(carbayl)、涕灭威(aldicarb)、克百威(carbofuran)、速灭威(MTMC)、多菌灵等。 易溶于有机溶剂，在酸性条件下稳定，遇碱分解失效，半衰期短，约为8-14d。 1.4研究的背景与目的 有机磷农药具有高活性，在环境中低残留等特点，仍在世界范围内广泛应用，有着极为重要的地位。但是，某些有机磷农药属于高毒农药，对哺乳动物急性中毒较强，常因使用、保管、运输等不慎，造成人畜急性中毒。永州盛产多种特色水果，一般为农户种植，未能得到大面积的种植，因此技术含量低，在病虫防治上过分依赖化学防治，用药间隔期短，棚架设施保护田比例低，综合防治措施应用少，种植户安全用药意识薄弱，导致有机磷农药在农业生产过程中的滥用。 随着人们生活水平的提高，营养丰富的水果在人们日常饮食生活中占有越来越大的比例，水果中有机磷农药残留量问题也由此备受人们广泛关注。美国、加拿大、欧盟、澳大利亚、日本等发达国家已建立形成一套结构完整、机制合理、运行有序、成效显著的农产品质量安全体系。相比较而言，我国农药残留监测工作起步较晚，市场监测机制不完善，在系统地进行水果中农药残留监测工作方面与一些发达国家差距仍然较大。有机磷农药中部分剧毒农药如甲胺磷等在我国虽已禁止明令使用，但一些不法分子仍在生产销售；加之该类农药药效明显，农户依赖性较强，执法部门监管力度不够等导致其在我国仍然使用广泛，给我国食品质量安全造成严重的威胁。 为了解湖南省永州市水果的有机磷农药残留情况，我于2012年对永州市几种有代表性的水果进行了抽样分析，以期为永州市水果的食用安全性提供了可靠数据，为相关部门 1.5研究的主要内容 通过的研究，明确永州水果农药残留现状和污染来源，从而可为永州市水果产业的整改和市场提升提供科学依据，有利于永州市居民食用水果的安全，对农药残留问题的治理起到一定的推动作用；同时可为相关职能部门的决策提供科学依据。 本文研究的主要内容有： (1) 通过对永州市的草莓、柑橘、砂糖桔、江永香柚4种水果进行现场调查，对不同水果超市出售的水果进行取样检测分析； (2) 对采集的样品进行定性分析，确定不同地区、不用季节、不同种类的水果有机磷农药的残留情况； (3) 根据相关的国家标准和行业标准，结合永州市地区的水果种植现状，明确永州市水果中农药残留的状况，并提出相应的治理措施和建议。 第2章 材料与方法 2.1实验材料 水果样品选择在永州有代表性的草莓、砂糖桔、柑橘、江永香柚4种水果，以零陵区市场和冷水滩区市场划分采样点，采用随机取样法，共计100个样品。采集的样品用保鲜袋密封保存，贴上标签。于冰箱中0-4℃条件下冷藏。 2.2 仪器与试剂 GDYN-103S型农药残毒快速检测仪：长春吉大小天鹅仪器有限公司 JA3003型电子天平：上海舜余恒平科学仪器有限公司 GDYS型样品提取仪：长春吉大小天鹅仪器有限公司 比色瓶、带刻度样品提取瓶、5mL移液器、100μL移液器，以及其他实验室常规仪器。 提取剂：pH8.0缓冲溶液。分别取11.9g无水磷酸氢二钾和3.2g磷酸二氢钾，用1000mL水溶解。 显色剂：分别取160mg二硫代二硝基苯甲酸(DTNB)和15.6mg碳酸氢钠，用20mL缓冲溶液溶解，于4℃冰箱中保存。 底物：取25.0mg硫代乙酰胆碱，加3.0mL蒸馏水溶解，摇匀后于4℃冰箱中保存，保存周期不超过2个星期。 乙酰胆碱酯酶(AChE)：用缓冲溶液进行溶解，在冰箱中低温保存。 2.3检测原理 采用农药残留快速测定法[116]。在一定条件下，有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的催化功能有抑制作用，抑制率与农药的浓度呈正相关关系。在正常情况下，乙酰胆碱酯酶催化神经代谢物乙酰胆碱水解，其水解产物与显色剂二硫代二硝基苯甲酸反应，生成黄色物质，用分光光度法在412nm处测定吸光值的变化，计算抑制率，通过抑制率高低来判断检测样品中是否有高剂量有机磷农药在。 乙酰胆碱在乙酰胆碱酯酶(AChE)的催化下，生成胆碱和乙酸： HO(CH3)3NCH2CH2OOCCH3+H2O→HO(CH3)3NCH2CH2OH+CH3COOH 检测乙酰胆碱酯酶被抑制的程度反应如下： HO(CH3)3NCH2CH2SOCCH3+H2O→HO(CH3)3NCH2CH2SH+CH3COOH 硫代乙酰胆碱在乙酰胆碱酯酶(AChE)的催化下，生成硫代胆碱。硫代胆碱与二硫代二硝基苯甲酸(DTNB)作用生成5-巯基-2-硝基苯甲酸，此物质为黄色，在412nm特征波长检测，来判断乙酰胆碱酯酶的催化活性[1]。 2.4 样品的预处理检测 2.4.1样品预处理 将采取的水果样品表面的泥土擦去，用刀切成小碎块，用电子天平秤取2.0g于样品提取瓶中，用5.0mL移液器移取10.0mL提取剂，使提取剂浸没样品，接着将样品提取瓶放入样品提取仪中超声提取6min。然后用5.0mL移液器移取样品提取液4.0mL于比色瓶中[1]。每个样品做三个平行试验。 2.4.2样品检测 打开农药残毒快速检测仪，用溶剂空白进行空白校准测量，检测仪显示屏显示空白测量的吸光值A1，A2。 向比色瓶中加入显色剂和底物各100μL，摇匀。在仪器中培养10min，按照仪器的提示添加乙酰胆碱酯酶100μL，3min后，样品测量自动结束，仪器显示各个样品的吸光度A3，A4。 2.5计算方法 测定结束后，根据农残快速测定仪显示屏上显示的吸光度值，以百分数抑制率E%)计，按照下列公式计算：E={[(A2-A1) -(A4-A3) ]/(A2-A1)}×100% 式中：E：抑制率； A1：空白测量3min前的吸光度值；A2：空白测量3min后的吸光度值； A3：样品测量3min前的吸光度值；A4：样品测量3min后的吸光度值 2.6评定标准 按照GB/T5009.199-2003，结果以酶被抑制的程度来判断农药是否超标[1]。水果样品与农药检测试剂作用后，若为无色溶液，表示酶试剂的活性完全被抑制，有机磷类农药严重超标，不能在市场上销售和食用。若为黄色溶液，则需看检测后的抑制率，再根据抑制率的大小，来判断农药残留量是否超标，当抑制率≥50，说明被测样品中有高剂量的有机磷农药存在，样品为阳性结果，阳性样品的结果需要检验两次以上；如果抑制率50%，合格。 根据GB/T5009.199-2003，在检出的抑制率≥50%的超过30份样品中，再通过气相色谱进行验证，其阳性结果的符合率可以达到80%以上。 表1 酶抑制法对部分农药的检测限 甲胺磷 2.0 对硫磷 1.0 马拉硫磷 4.0 敌敌畏 0.1 氧化乐果 0.8 辛硫磷 0.3 乐果 3.0 甲基异硫磷 5.0 敌百虫 0.2 依照GB2763-2005《食品中农药残留最大限量标准》[]，表2所列出的为国家已经明令禁止以及在水果种植过程中应用较多的有机磷农药品种。 表2.2 水果中有机磷农药最高残留限量 农药名称 ADI值mg/kg体重 最高残留限量mg/kg) 参考标准 甲胺磷 0.004 不得检出 GB2763-2005 久效磷 0.0006 不得检出 GB2763-2005 对硫磷 0.004 不得检出 GB2763-2005 甲基对硫磷 0.003 不得检出 GB2763-2005 敌敌畏 0.004 0.2 GB2763-2005 乐果 0.002 2 GB2763-2005 第3章 结果与分析 3.1农药残留超标情况 对永州市的草莓、砂糖桔、柑橘、江永香柚4种水果共100个样品中的有机磷农药残留量进行抽样检测，结果如表3。 表3.1 各种水果有机磷农药残留量抽样调查结果 水果 检测数 数 率(%) 草莓 30 1 3.33 江永香柚 30 4 13.33 柑橘 20 2 10.00 砂糖桔 20 3 15.00 表 农药残留的情况 水果名称 样品数抑制率大于50%的水果所占比例(%) 抑制率小于50%的水果所占比例(%) 检测后样液为无色的水果所占比例(%) 草莓 30 0 96.67 3.33 江永香柚 30 13.33 86.33 0 柑橘 20 10.090.00 0 砂糖桔 20 5.00 85.00 10.00 利用农药残毒快速测定仪，对永州市的草莓、江永香柚、柑橘、砂糖柑共4种水果，100个样品中可能存在的有机磷农药残留进行了抽样调查。从表可以看出，检测后样液为无色的水果所占百分数从大到小依次是：砂糖、草莓、江永香柚和柑橘；抑制率大于50%的水果所占百分数从大到小依次是：江永香柚、柑橘、砂糖、草莓；抑制率小于50%的水果所占百分数从大到小依次是：草莓、柑橘、江永香柚、砂糖。 从表3可以看出，100个样品中共有10个样品农药残留超标，为10%。其中，草莓、江永香柚、柑橘、砂糖桔这4种水果农药残留抽样率分别为3.33%、13.33%、10.00%、15.00%，的农残超标率最高，其次是柑橘。江永香柚的农药残留检测的率，这可能与水果的外表面积的大小有关，表面积越大，喷撒农药时与农药接触的面积就越大，导致农药吸收进入果实内部的量越多，因此其积累越多；江永香柚、柑橘、砂糖桔这三种水果属于柑橘类，草莓属于浆果类，从表中可以看出，浆果类的草莓农药残留率远远低于柑橘类水果，这可能与水果的种属和结构不同。 3.2不同季节农药残留情况比较 3.2.1不同季节的比较 表 不同季节农药残留情况 季节 样品数 数 率(%) 春季 30 1 3.33 秋季 70 9 12.86 从表可以看出，秋季收获的水果的农药残留率远高于春季。这可能与气温和气候有关。秋季温度较高，各种昆虫繁殖较快，治理的难度比较大，使用的农药频率多，剂量大，造成的残留也多；相比较而言，由于刚过寒冷的冬季，许多昆虫被冻死或还没有从冬眠中出来，对农作物的影响相对较小，使用的农药较少。而这与孙鑫贵[]等对北京地区的蔬菜水果的季节性差异的结果刚好相反，这可能与北方冬春季节较南方寒冷，大量使用大棚生产，棚内空气流通差，阳光不充足，导致植物的抗病虫害的能力弱，农药的使用频率增加，加大了残留，减慢了农药的降解速度。3.2.2不同月份的比较 表3.4 不同月份的有机磷农药检测结果 (%) 3月 10 0 0.00 4月 10 1 10.00 5月 10 0 0.00 9月 20 4 20.00 10月 30 4 13.33 11月 20 1 5.00 3.3市场之间农药残留结果比较3.3.1不同市场间的比较 不同的市场之间的抽样检测结果也不尽相同，此次抽样调查主要以零陵区和冷水滩区为采样区域结果比较见表。 表 不同市场水果的农药残留量结果 采样区域 样品数量 数 率(%) 零陵区 50 6 12.00 冷水滩区 50 4 8.00 从表中看出，两个采样区域的检测结果的差异不大，均有有机磷农药残留超标的现象，零陵区略高于冷水滩区，这可能与果农使用农药的观念、习惯不同，以及受到水果价格波动等的影响有关。喷洒农药后，未过农药安全期就采摘上市，从而使得农药的残留问题更加严重[]；还可能与水果种植过程中病虫害严重，施药的频率和使用剂量，用药的盲目性，只注重产量而忽视质量等方面的因素有关。3.3.2不同取样地理范围之间的比较 根据不同的地理范围采样，得到的结果为：远郊＞中郊＞＞近郊，结果如下表所示。表 不同地理范围的检测结果 地理范围 样品数 数 率(%) 近郊 5 1 4.00 中郊 5 2 8.00 远郊 3.4不同经销单位水果中农药残留结果比较 表 不同经销水果中有机磷农药残留情况 第4章 结论与4.1结论 对永州市的部分水果进行抽样调查，调查的江永香柚、柑橘、砂糖桔这种水果的有机磷农药残留量均出现超标的现象，检测样品中总超标率为10%，其中，草莓、江永香柚、柑橘、砂糖桔农药残留抽样不合格率分别为3.33%、13.33%、10.00%、15.00%，的农残超标率最高，其次是柑橘；秋季收获的水果的农药残留率远高于春季气温和气候有关秋季温度较高，各种昆虫繁殖较快，治理的难度比较大，使用的农药频率多，剂量大，造成的残留也多相比较而言，由于刚过寒冷的冬季，许多昆虫被冻死或还没有从冬眠中出来，对农作物的影响相对较小，使用的农药较少这可能与果农使用农药的观念、习惯不同有关。喷洒农药后，未过农药安全期就采摘上市，从而使得农药的残留问题更加严重；还可能与水果种植过程中病虫害严重，施药的频率和使用剂量，用药的盲目性，只注重产量而忽视质量等方面的因素有关就不同的地理范围来看，农药残留超标率：远郊＞中郊＞城区＞近郊。。 4.2不足之处 用快速测定法测定产品中有机磷农药残留量只能验证该样品中是否存在有机磷农药的残留，并不能对其进行定量分析，如果需要进行定性和定量分析，则还必须用其他有效地方法如气相色谱、气质联用等进一步确定其含量。检测样品本身可能含有或产生影响乙酰胆碱酶活性的物质，容易造成假阳性，再者果蔬的色素不能有效去除，同样会干扰检测的结果。 4.3政府部门应该加强农药残留的检测和监管力度，采取相应的措施或制定相关规定约束和规范农药的生产和使用。加强农药的登记和管理，严格限制高毒高残留的农药在生产中的应用；狠抓源头，从根本上控制农药残留和水果的质量安全；同时提高执法机关的监管力度，严厉打击和处理农药生产销售的违法行为；定期对市场上出售的水果进行抽查，并公布抽查结果。加大科普知识的推广力度，以提高消费者和农民的安全意识；定期派农业科技专家深入农村，对农民进行相关知识培训，指导农民科学使用农药[2]。鼓励农药生产企业开发低毒、高效、低残留的生物源农药[2]。对于柑橘、香柚等个体比较大的果实可以采取套袋的方式[2]，一方面可以防除害虫进入到果实内部，以保持果实良好的品质，另一方面也可以减少农药与果实的直接接触。建立有效的农产品市场准入制度，将市场划分为若干个区域，每个区域设立一个水果农药残留快速监测点[2]，大型水果超市出售的水果必须提供农药残留质量合格证明，做到产前、产中、售后的严格监管，让农药超标的水果在市场上没有销路。 参考文献 [1]孙瑞峰.有关农药术语的解释[J].农药市场信息，2008(6):41-41. 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