环境保护
农药残留检测有助于评估土壤污染程度,监测长期使用农药对生态环境的影响。它能帮助识别高风险区域,为制定更科学合理的农药使用政策和环保措施提供依据。
食品安全
通过检测土壤中的农药残留,可以评估作物吸收这些化学物质的风险,从而确保农产品的安全性。消费者健康是食品安全的核心,农药残留检测是保障食品质量的重要环节。
农业可持续性
合理使用农药和定期进行土壤检测可以指导农民采用更环保的农业实践,如精准农业、轮作和生物防治,减少对化学农药的依赖,促进农业的可持续发展。
合规与贸易
许多国家和地区对农产品中的农药残留有严格的标准和法规。土壤检测结果可作为农产品安全性和合规性的依据,对于国际贸易尤其重要。
检测指标
指标 |
方法 |
标准 |
样品 |
用量/g |
|
有机磷农药 |
速灭磷、甲拌磷、二嗪磷、异稻瘟净、甲基对硫磷、杀螟硫磷、溴硫磷、水胺硫磷、稻丰散、杀扑磷 |
气相色谱法 |
GB/T 14552-2003 水、土中有机磷农药测定的气相色谱法 |
鲜样,4℃及以下保存,需要含水数据 |
10 |
三嗪类农药 |
西玛津、莠去通、西草净、阿特拉津、仲丁通、扑灭通、莠灭净、扑灭津、特丁津、扑草净、去草净 |
高效液相色谱法 |
HJ 1052-2019 土壤和沉积物 11种三嗪类农药的测定 |
鲜样,去杂后于-20℃以下冷冻避光保存 |
10 |
苯氧羧酸类农药 |
麦草畏、2,4-D、MCPA、2,4-DP、2,4,5-T、2,4-DB、2,4,5-TP |
高效液相色谱法 |
HJ 1022-2019 土壤和沉积物 苯氧羧酸类农药的测定 |
鲜样,去杂后于-20℃以下冷冻避光保存 |
10 |
有机氯农药 |
α-六六六、六氯苯、γ-六六六、β-六六六、δ-六六六、硫丹I、艾氏剂、硫丹Ⅱ、环氧七氯、外环氧七氯、o,p′-滴滴伊、γ-氯丹、α-氯丹、反式-九氯、p,p′-滴滴伊、o,p′-滴滴滴、狄氏剂、异狄氏剂、o,p′-滴滴涕、p,p′-滴滴滴、顺式-九氯、p,p′-滴滴涕、灭蚁灵或其他经过验证的有机氯农药) |
气相色谱法 |
HJ 921-2017 土壤和沉积物 有机氯农药的测定 |
鲜样,去杂后于-20℃以下冷冻避光保存 |
20 |
咪唑烟酸/灭草烟 |
高效液相色谱法 |
王学东,欧晓明,樊德方.林业除草剂咪唑烟酸在土壤、水及杂草植株中的残留检测 |
风干样 |
20 |
技术原理
气相色谱法(Gas Chromatography, GC)是一种常用于分析农药残留的技术,该方法的基本原理是利用气体作为流动相,通过色谱柱中的固定相与试样中各组份分子作用力的不同,实现混合物的分离。色谱柱内的固定相有两种存放方式:一种是颗粒状吸附剂,或涂敷有固定液的惰性固体颗粒;另一种是涂敷或化学交联于毛细管柱的内壁。使用前处理方法,如提取、净化、浓缩和定容后,通过气相色谱仪进行检测。根据保留时间定性,外标法定量
高效液相色谱法(HPLC)是一种常用于农药残留检测的分析技术。其基本原理是利用不同农药在固定相和流动相之间的溶解度和亲和力的差异,通过柱体的固定相实现样品中各种化合物的分离和检测。在土壤中农药残留的检测中,HPLC法可以通过提取样品中的农药残留物,并通过标准品与样品中残留物的保留时间、吸收峰面积等进行比对,从而实现对农药残留的定性和定量分析。
方法优势
气相色谱法
高分离度:气相色谱法能够通过调整色谱柱的选择和操作条件,实现对不同化合物的高效分离。这对于农药残留物的分析尤为重要,因为样品中往往含有多种农药和其他杂质。
高灵敏度:气相色谱法通常与高灵敏度的检测器结合使用,如质谱检测器。这使得可以在低于最大残留量的水平上检测到农药残留物,以确保食品安全。
宽线性范围:气相色谱法对于不同浓度范围内的农药残留物都具有良好的线性响应。这使得可以在不同浓度的样品中进行定量分析,从而更好地评估食品中农药的残留水平。
快速分析:由于气相色谱法的高分辨率和快速分离能力,分析时间通常较短。这对于高通量分析和大样品批量分析非常重要。
多组分分析:气相色谱法可以同时分析多种化合物,对于复杂的样品分析有很大的优势。这在农产品中常常发生,因为不同农药和其他污染物可以同时存在。
操作简便:相对于其他色谱方法,气相色谱的操作流程相对简单,分析时间短,节约了实验室的人力物力。
数据准确性高:气相色谱的检测结果准确可靠,有助于确保蔬菜中有机磷农药残留的安全性。
高效液相色谱法
高分辨率分离:HPLC特别适合于分离非挥发性、热不稳定或极性较大的农药残留,如某些除草剂、杀菌剂等。其高压操作和多样性色谱柱选择能够实现复杂样品中多种农药的高效分离。
广泛适用性:HPLC几乎可以涵盖所有类型的农药残留分析,无论是极性、非极性还是大分子农药,通过选择合适的色谱柱和流动相条件,都能实现良好的分离效果。
高灵敏度检测:结合各种高灵敏度的检测器,如紫外/可见光检测器(UV/Vis)、荧光检测器(FLD)或质谱检测器(MS),HPLC能够检测到极低浓度的农药残留,满足严格的残留限量要求。
特异性强:特别是与质谱联用(HPLC-MS/MS)时,不仅能提供农药的确切身份认证,还能有效排除基质干扰,提高分析的特异性和准确性。
自动化程度高:HPLC系统高度自动化,从进样、分离到检测过程均可通过软件控制,减少了人为操作误差,保证了分析结果的一致性和重复性。
样品处理灵活:HPLC样品前处理方法多样,包括固相萃取(SPE)、液液萃取(LLE)等,可以根据农药类型和基质特性选择最合适的净化策略,减少干扰,提高分析效率。
适用复杂基质:对于富含有机物的土壤、果蔬等复杂基质,HPLC能够有效应对,通过优化的样品处理和色谱条件,实现农药残留的有效检测。
样本采集
1. 采样计划与设计
·代表性:确保所采集的样本能够代表整个监测区域的土壤状况。根据地块的大小、形状、历史使用情况等设计合理的采样点分布。
·随机性:采用随机采样或分层随机采样方法,避免主观选择造成的偏差。
·数量与深度:根据检测目的和土壤类型确定采样数量和深度。一般而言,每块地至少采集3-5个样本,采样深度通常为0-20cm或根据农药使用深度调整。
2. 采样工具与方法
·使用干净、无污染的采样工具,如不锈钢铲、土钻等,避免金属工具,避免采样过程中引入交叉污染。
·在每个采样点,垂直挖取土壤,混合该点不同深度的土壤以获得一个综合样品。
·将采集的土壤立即装入清洁、干燥的塑料袋或容器中,密封前去除多余的空气,以减少氧化作用。
3. 样本标签与记录
·每个样本容器上应贴有标签,详细记录采样地点、日期、时间、深度、采样人等信息,确保追溯性。
·记录采样时的天气条件、土壤湿度等环境因素,这些可能影响分析结果。
4. 存储与运输
·密封容器:将混合后的土壤样本放入干净、无污染的密封容器中,最好使用玻璃瓶或聚四氟乙烯瓶,以减少样本与容器材料的反应。
·低温保存:农药残留可能会随着时间逐渐降解,因此建议将样本储存在4℃的冰箱中,或更低温度下冷冻保存,以减缓农药降解速率。
·避免光照:光照可能加速某些农药的分解,因此样本应存放在避光处。
·及时送检:尽量缩短样本从采集到分析的时间,以减少样本中农药的自然降解或化学变化。
5. 安全措施
·采样人员应穿戴适当的个人防护装备,如手套、口罩等,以防止直接接触可能有害的农药残留。
·采样后彻底清洗采样工具,避免交叉污染。
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样本要求
在土壤检测中,理化性质的差异,使检测需要的样本类型和样本量存在不同。
基本类型
风干土:一般是利用自然条件风干的土壤。风干土多用于基本物理化学性质的检测,如土壤中氨、磷、钾元素。取样后放在室内阴凉通风处自行干燥,切忌阳光直接暴晒,期间剔除杂质,避免污染。
鲜土:一般是指采集的新鲜样本、或低温保存的样本。鲜土一般用于微生物相关的测定,如土壤中微生物量碳、微生物量氨、微生物数量、酶活等。新鲜样品一般不宜贮存,如需要暂时贮存,可将新鲜样品装入塑料袋,扎紧袋口,放在冰箱冷藏室4℃储存或进行速冻固定。
寄送要求
风干土:一般常温寄送即可。
鲜土:建议用干冰寄送,如条件不满足,可放置多个冰袋。
样本处理
1. 去杂匀浆
样品处理包括去除石块、植物残余等杂物,并研磨成细小颗粒,以增加样本与提取溶剂的接触面积,提高提取效率。如果土壤过于湿润,可能需要先干燥至适宜状态。
2. 提取
·选择合适的溶剂:根据目标农药的极性选择合适的提取溶剂,如正己烷、丙酮、乙腈或它们的混合物,有机磷和有机氯农药通常使用有机溶剂提取。
·提取方法:常见的提取方法有索氏提取、超声波提取、振荡提取或加速溶剂提取(ASE)。选择方法时考虑效率、成本和安全性。
·多次提取:可能需要进行多次提取以提高回收率。
3. 净化
提取液中通常含有多种干扰物质,如土壤颗粒、有机物、色素等,这些都需要通过净化步骤去除。常见的净化技术包括:
·固相萃取(SPE):使用不同类型的SPE柱(如C18、HLB等)去除提取液中的杂质,如脂肪、色素等。
·液液萃取(LLE):通过添加水不溶性溶剂(如二氯甲烷、乙酸乙酯)进行分离,以去除水分和极性杂质。
·凝胶渗透色谱(GPC):用于去除高分子量的干扰物质。
3. 浓缩
提取和净化后的溶液通常需要浓缩,以提高农药残留的浓度。
·氮吹浓缩:在水浴加热条件下,用氮气流吹扫提取液,蒸发溶剂,浓缩目标化合物。
·旋转蒸发:适用于大量溶剂的浓缩,通过减压和旋转加速溶剂的蒸发。
·膜浓缩:利用半透膜仅允许小分子通过的特性,浓缩提取液。
4. 衍生化(如需要)
对于某些不易检测的农药,可能需要通过化学反应将其转化为更容易检测的形式。例如,通过加硫酸或衍生化试剂(如BSTFA)进行衍生化处理,以提高挥发性或增加荧光特性。
5. 再溶解
最后,将浓缩后的样品重新溶解于适量的溶剂中,以适应所选用的分析仪器的要求,准备进行最终的农药残留检测。
注意事项
·交叉污染预防:在整个预处理过程中,使用清洁的玻璃器皿和工具,避免样品间的交叉污染。
·平行试验:为确保数据的可靠性,进行至少三个平行样的处理。
·质量控制:加入内标物监控提取效率和分析过程中的变异,同时进行空白实验以验证试剂和设备的清洁度。
·安全防护:处理过程中注意个人防护,如佩戴手套、护目镜等,尤其是在使用有毒溶剂时。
汉广提供“一站式”检测服务,减少科研工作者的工作量。您只需要提供样本原样,汉广会严格按照国标或行标,进行样本前处理,按照不同理化性质的检测要求,对土壤样本进行研磨,然后过滤不同规格的土壤。
取样前,请与业务经理沟通您的检测需求,确认样品类型以及寄样方式,以免影响检测数据的真实性,造成时间及成本的损失!
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