农药残留检测技术答卷

湖南农业大学课程考核试卷课程号：B473L02900 2016年6月8日 试卷号： A一、请简述农药残留的定义，以及农产品中农药残留的来源和可能 的危害（10分）。

答：农药残留， 是农药使用后一个时期内没有被分解而残留于生物体、收获物、土壤、水体、大气中的微量农药原体、有毒 代谢物、 降解物和杂质的总称。

缺乏正确使用农药的基本知识绝大多数农户仅用农药进行防治，一旦认为防治效果不佳，就加大用药量，结果 使病虫害产生了抗药性。

当有了抗药性的病虫害又在危害田间的蔬菜时，就施用更大的药量来防治。

如此恶性循环，蔬菜的农药残留就会大大增加。

更严重的是有的农户还违章在蔬菜上使用禁、限农药。

对使用无公害农药的认识还不够 影响蔬菜质量的农药主要为杀虫剂类农药， 在此类农药中又以有机磷类杀虫剂为主，即三个70%：使用 农药中70%的为杀虫剂；杀虫剂中70%的为有机磷类杀虫剂；有机磷类杀虫剂中70%的为髙毒、剧毒、高残留农药。

部分农户认为使药后马上见效的农药就是好农药，而低度的、无公害的生物农药价格高、效果慢 二、请简介农药残留量分析与检测的一般程序，以及农药残留量分析与检测的特点（10分）。

答：一般包括样品采集、样品预处理、样品制备以及分析测定等程序 残留分析需分离和测定的物质是在ng(10-9g)、pg(10-12g)甚至fg(10-15g)水平，一次成功的分析需要有对许多参数的正确理解。

例如提取和净化方法的成功与否取决于残留分析人员对操作条件的正确选择和结合。

②样品使用农药历史的知性和样品种类的多样性，造成了分析过程的复杂性。

③农药品种的不断增多，对农药多残留分析提出了越来越高的技术适应性要求三、请简要分析SPE的技术特点，操作使用SPE小柱的步骤及要注意的主要事项（10分）答：技术特点：可同时完成样品富集与净化，大大提高检测灵敏度2比液液萃取更快，更节省溶剂, 可自动化批量处理3重现性好4.使用进口固相萃取小柱成本较高5.需要专业人员协助进行方法开发SPE固相萃取的操作步骤固相萃取的过程要求样品以溶液存在,没有干扰,而且有足够的浓度以能被检测。

SPE固相萃取的五步操作步骤对于反相,正相,离子交换萃取过程,一般五步全部都是需要的对于样品纯化过程只需要前三步,步骤一和步骤二如描述的一样,然而在第三步,分析物将随着样品从柱内流出被收集,干扰杂质则保留在填料上。

第一步:选择合适的小柱1)如何选择合适的SPE小柱或者膜片(注建议固相萃取膜片用于大体积样品,含有大颗粒或处理时需要很高的流速的样品)大小尺寸的选择:a,SPE小柱选择如果您的样品使用小柱尺寸小于1ml 1ml1ml-250ml,不要求萃取流速3ml1ml-250ml,要求萃取流速6ml10ml-250ml,高样品容量10ml/35ml/60ml大于1L,不要求萃取流速10ml/35ml/60mlb,SPE膜片选择如果您的样品使用膜片的尺寸100ml-1L47mm大于1L90mm2)填料量的选择反相、正相和吸附类型的过程:被萃取样品的质量不超过柱内填料量的5%。

换句话说,如果您用的100mg/1ml的SPE小柱,分析物的上样质量不超过5mg。

离子交换过程:您必须考虑离子交换容量:SAX和SCX的吸附容量约0.2meg/g(1meg=1mmole的+1或-1带电荷物质)NH2和WCX填料的离子交换容量需要由具体的应用来决定。

第二步:活化平衡SPE小柱萃取样品之前,活化平衡固相萃取填料,用一满管溶剂冲洗填料,对于膜片则用5-10mla,反相键合硅胶和极性吸附介质,通常用与水互溶的有机溶剂如甲醇活化,然后用水活缓冲溶液平衡。

b,正相类型固相萃取硅胶和极性吸附介质通常用样品所在的有机溶剂来预处理。

c,离子交换填料用于非极性有机溶剂中的样品时,采用样品溶剂来预处理。

对于极性溶剂中的样品,用水溶性有机溶剂来活化,在用一定的PH,有机溶剂含量和盐浓度的水溶液平衡。

第三步:上样用移液管或者微量吸液管准确的将样品转移到小柱或贮液瓶中,样品必须以匹配固相萃取的形式存在。

第四步:淋洗填料如果您的目标物被保留在填料上,使用与溶解样品相同的溶液,或另外一种不能洗脱目标化合物的溶液,去冲洗掉未保留的或不需要的物质。

通常冲洗溶液不超过一个柱体积,固相萃取膜片需要5-10ml。

第五步:洗脱目标物用少量能洗脱目标化合物的溶液(一般200微升-2ml,取决于柱管的大小,或者5ml-10ml,取决于膜片的大小)去清洗填料,但是要留下在清洗时未洗下的杂质。

收集洗脱液为进一步的分析做准备。

四、请介绍QuEChERS的含义及其操作的主要过程，该方法的技术特点有哪些呢（10分）？答：QuEChERS（Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe），是近年来国际上最新发展起来的一种用于农产品检测的快速样品前处理技术QuEChERS 方法有以下优势：(1) 回收率高，对大量极性及挥发性的农药品种的回收率大于85%；(2)精确度和准确度高，可用内标法进行校正；( 3 )可分析的农药范围广，包括极性、非极性的农药种类均能利用此技术得到较好的回收率；( 4 )分析速度快，能在30min 内完成6 个样品的处理；( 5 )溶剂使用量少，污染小，价格低廉且不使用含氯化物溶剂；( 6 )操作简便，无需良好训练和较高技能便可很好地完成；( 7 )乙腈加到容器后立即密封，使其与工作人员的接触机会减少；( 8 )样品制备过程中使用很少的玻璃器皿，装置简单。

五、请简介气相色谱仪的几个检测器：FID、FPD和ECD的工作原理及操作使用过程中应该注意的主要问题有哪些（15分）？答：TCD是应用最广泛的!几乎对所有物质都有响应!FID对大多数的有机化合物有很高的灵敏度,故对痕量有机物的分析很适宜.但对在氢火焰中不电离的无机化合物,例如永久性气体,水,一氧化碳,二氧化碳,氮的氧化物,硫化氢则就不能检测.ECD只对具有电负性的物质如含有卤素,硫,磷,氮,氧的物质有响应,电负性越强,灵敏度愈高.它经常用于痕量的具有特殊官能团的组分分析.如食品,农副产品中的农药残留量的分析FID使用注意事项（1）FID虽然是准通用型检测器，但有些物质在此检测器上的响应值很小或无响应。

这些物质包括永久气体、卤代硅烷、H2O、NH3、CO、CO2、CS2、CCl4、等等。

所以，检测这些物质时不应使用FID。

（2）FID是用氢气和空气中燃烧所产生的火焰使被测物质离子化的，故应注意安全问题。

在未接上色谱柱时，不要打开氢气阀门，以免氢气进入柱箱。

测定流量时，一定不能让氢气和空气混合，即测氢气时，要关闭空气，反之亦然。

无论什么原因导致火焰熄灭时，应尽快关闭氢气阀门，直到排除了故障，重新点火时，再打开氢气阀门。

高档仪器有自动检测和保护功能，火焰熄灭时可自动关闭氢气。

（3）FID的灵敏度与氢气、空气和氮气的比例有直接关系，因此要注意优化。

一般三者的比例应接近或等于1:10:1，如氢气30-40ml/min,空气300-400ml/min，氮气30-40ml/min。

另外，有些仪器设计有不同的喷嘴分别用于填充柱和毛细管柱，使用时应查看说明书。

（4）为防止检测器被污染，检测器温度设置不应低于色谱柱实际工作的最高温度。

一旦检测器被污染，轻则灵敏度明显下降或噪声增大，重则点不着火。

消除污染的办法是清洗，主要是清洗喷嘴表面和气路管道。

具体方法是拆下喷嘴，依次用不同极性的溶剂（如丙酮、氯仿和乙醇）浸泡，并在超声波水浴中超声10min 以上。

还可用细不锈钢丝穿过喷嘴中间的孔，或用酒精灯烧掉喷嘴内的油状物，以达到彻底清洗的目的。

有时使用时间长了，喷嘴表面会积碳（一层黑色沉积物），这也会影响灵敏度。

可用细砂纸轻轻打磨表面而除去。

清洗之后将喷嘴烘干，再装在检测器上进行测定。

ECD使用注意事项（1）防止放射性污染。

ECD都有放射源（一般为63Ni），故检测器出口一定要用管道接到室外，最好接到通风出口。

不经过特殊培训，不要自己拆开ECD。

要遵循实验室有关放射性管理的条例。

比如，至少每6个月应测试一次有无放射性泄漏。

（2）ECD的操作温度一般要高一些，常用温度范围为250-300℃。

无论色谱柱温度多么低，ECD的温度均不应低于250℃。

这是因为温度低时，检测器很难平衡。

（3）用ECD时载气一般有两种选择，一是用氮气，二是用含5%甲烷的氩气。

前者灵敏度高一些，但噪声也高；用后者时检测限与前者基本相同，只是线性范围更宽一些。

氢气也可用作载气，但要用氮气作尾吹气。

载气与尾吹气的流速之和一般为60ml/min。

流量太小会使峰拖尾严重，而流量太大又会降低灵敏度。

（4）ECD要避免与氧气或湿气接触，否则噪声会明显增大。

因此，载气和尾吹气都要求很好地净化。

此外，检测器污染测试和泄漏测试都要严格按照仪器操作规程进行。

6.FPD使用注意事项（1）FPD也用氢火焰，故安全问题与FID相同（见上面有关FID的讨论）。

（2）FPD的氢气、空气和尾吹气流量与FID不同，一般氢气为60-80ml/min，空气为100-120ml/min，而尾吹气和柱流量之和为20-25ml/min。

六、请分析拟除虫菊酯类农药的组成和结构特点，论述在对其进行分析与检测中应该注意的主要事项；另外我们在哪些方面可以利用其组成与结构特点减少这类农药的使用量呢（15分）？答：拟除虫菊酯是文菊花中天然成分除虫菊酯(Pyrethin)的合成类似物拟除虫菊酯类农药是一类模拟天然除虫菊酯化学结构合成的农药，具有杀虫谱广、高效、低毒、低残留的优点，是目前较理想的农药。

拟除虫菊酯类对人类低毒，主要有氯氰菊脂(灭百可)、溴氰菊脂(敌杀死)、氰戊菊酯(速灭杀丁)等。

溶剂提取法是最常用、最经典的有机提取方法。

它是根据残留农药与样品组分在不同溶剂中的溶解性差异,选用对残留农药溶解度大的溶剂,通过振荡、捣碎或回流等适当方式,将分析物从样品基质中提取出来的一种方法。

含氟拟除虫菊酯农药是亲酯化合物,用有机溶剂提取比较容易。

目前常用提取拟除虫菊酯类农药的溶剂有丙酮、乙腈、正己烷、石油醚以及丙酮- 石油醚、乙腈-正己烷等,含氟拟除虫菊酯由于其结构和极性特点,大都较易溶于丙酮,丙酮还具有价格便宜和毒性较小的特点,因此丙酮提取含氟拟除虫菊酯类农药应用广泛。

欧小明等利用丙酮提取含氟拟除虫菊酯类新农药HNPC-A9908在甘蓝和土壤中的残留,添加浓度范围为0.1～1 mg/kg,HNPC-A9908在甘蓝和土壤中的平均回收率分别为90.39%～93.21%和89.48%～ 93.02%,变异系数分别为2.09%～3.44%和2.89%～ 3.52%,均小于10%,符合农药残留分析的基本要求[16]。