摘要本文主要介绍对蔬菜水果中五种有机磷农药的检测，并且根据有机磷农药的结构特点选用气相色谱法进行检测。在水果种植过程中，农药的使用不可避免，其中有机磷农药的存在也是必要的。草莓生长过程中，有机磷药物积蓄在果肉内，人们食用时毒素会进入人体，对人体造成损伤。在检测确定残留的有机磷农药含量时,将草莓果肉匀浆后经混合溶剂提取,固相萃取柱净化。气相色谱法的灵敏度相对较高，在测试时的数据分析环节，可以较好较快地得出结果，具有一定优势。 <div><p style=“text-align: center”>
<img src=“/image/image?path=group8/M00/26/CE/wKgIO2IAybCACWacAA6Iul1t2cM058.png”></p><div><div>1 有机磷农药的基本介绍及其检测方法 1
1.1有机磷农药的基本描述 1
1.1.1 有机磷农药的定义和分类 1
1.1.2 有机磷农药的基本性质和其危害 1
1.2 五种有机磷农药的介绍 2
1.2.1 氧乐果 2
1.2.2 乙酰甲胺磷 2
1.2.3对硫磷 2
1.2.4敌百虫 2
1.2.5敌敌畏 2
1.3 气相色谱法 2
1.4固相萃取法 3
2 实验内容 4
2.2样品采集及其处理方法 4
2.2.1样品来源 4
2.2.2样品挑选 4
2.2.3样品预处理 4
2.3色谱法工作原理 5
2.4　色谱条件 5
2.4.1　准确度和精密度试验 6
2.4.2　回收率试验 6
2.4.3色谱柱 6
2.5标准曲线、线性范围及检出限 7
2.5.1净化方法的选择 7
2.5.2洗脱剂的选择 7
2.5.3色谱条件的选择 7
2.5.4农药回归方程图表绘制 7
2.6实验过程 10
2.7实验结果 10
3 样品结论分析 11
4展望 12
参考文献 13
致谢 14

前言
我留意到在网站上有关于有机磷农药中致人死亡的消息，鉴于现今有机磷中毒事件频发，本文对草莓进行有机磷农药残留的研究。
草莓是蔷薇科,因为草莓易于栽培，产量比较好，经济收益高。最近几年成为我国重要的经济发展顶目之一 ，我国草毒在害虫和灾病防止方面仍然以化学农药为主，因为草莓果实无皮鲜嫩汁水丰沛，病虫害和微生物容易入侵，所以农药用量大，有机磷农药是现如今应使最广泛的一类农药。加上没有商德的水果果农为了增加产量和收入，在单产大幅度增加的同时草荐中农药的残留量任然保持在较高水平，不但会对草莓对外销售质量造成影响， 使我国草莓在国际上的竞争力下降。严重影响了草莓的质量安全。
在国内,关于检测食品中的有机磷农药残留普遍运用气相色谱法。有机磷农药在农作物的生产方面被广泛使用，招致农作物中会残留下不同程度的有机磷农药，如果不加以监测和处理，将会对人体健康造成严重的损伤。而草莓作为人们经常食用的水果之一，对其中有机磷农药的残留量进行测定十分必要。这之中，气相色谱法是一种常用的分析方法，在有机磷农药残留量测定中拥有广泛的应用。基于这种原因，本篇文张进行了相关研究和探讨。
1 有机磷农药的基本介绍及其检测方法
1.1有机磷农药的基本描述
1.1.1 有机磷农药的定义和分类
有机磷农药,是一种用来预防并治疗植物病虫害的，含有机磷的有机化合物。这种农药具有有效性高,广泛使用,高效和容易分解等优点,一般不会在人和畜体内积累,有机磷农药是农药中的一个极为重要的类别。
我国现今市面上售卖的农药中，有机磷农药类型有很多,约占我国各类杀虫剂总数的37%, ,但生产量高的是难以估计的,大约是农药中的74%。有机磷农药可用于农业,例如杀死昆虫,养育庄稼,但农药的残留将富集在食物链中,人们吃了含有农药残留的食物，体内便会累加、毒素,使人们的身体状况遭到影响。有机磷农药的品种很多，其相应的功效也很多，化学性质不稳定,效率高,易于氧化,分解时放热等等。最常见的几种农村常用含有有机磷的农药分别是氧乐果、敌敌畏、敌百虫、对硫磷等。
1.1.2 有机磷农药的基本性质和其危害
大多数有机磷农药的物理性质表现为油状或晶状,有机磷农药在工业上也有重要的用途,和农业在稍有不同,通常是黄色或棕褐色,有类似的韭菜和大蒜的气味。一般不溶于水,溶于有机溶剂,如苯、丙酮、乙醚、氯仿、石油,对光、热、氧相对稳定,遇到碱易分解和破坏。
农药是一种特殊的化学品,它可以控制病虫害利于农业和林业,但对会人类和动物的健康产生伤害。因此,农药的广泛使用,并没有造福人类,反而对人类和其他生物带来了严重的灾难。根据文献的报道,农药的利用率一般是10% ，大约 90%的残留便会留在土壤中,对环境造成污染。大量散失的农药蒸发到空中,溶入水中,沉聚在土壤里。严重污染农业和渔业,并通过食物链富集转移到人体,对人体造成伤害。农药中残留下来的有害物质会一步步在食物链中富集，从而导致人体慢性中毒。高效、高毒性农药,毒性大并且残留的时间很长,在环境中农药残留的食物会导致累积中毒。这种伤害往往经过很长时间积累表现症状,没有得到人们的认识。通过食物链富集,最后进入人体,不容易找到,因此,一般不被人们关注。污染范围广，不易被人体察觉，在人体内潜伏期长，因此更容易对人体造成极大危害。
1.2 五种有机磷农药的介绍
1.2.1 氧乐果
氧乐果属高毒杀虫剂,原药大鼠经口LD50为500毫克/千克,急性经皮LD50为700毫克/千克。无慢性毒性。纯品是无色透明的油状液体。原油是淡黄色,黄色透明、淡黄色油状液体。溶于水、乙醇、丙酮和碳氢化合物,微溶于乙醚,不溶于石油醚。热不稳定性,在中性和酸性介质中更稳定，在pH值7和24℃,半衰期为611 h,遇碱快速分解。工业品带黄色。
1.2.2 乙酰甲胺磷
乙酰甲胺磷原药大鼠经口LD50为945毫克/千克，兔经皮LD50为2000毫克/千克，小猎犬每天给药1000毫克/千克饲喂1年未发现任何病变;小鸡经口LD50为852毫克/千克;鲫鱼TLM为9550 毫克/千克,白鲢(48H)485毫克/千克,红鲤鱼TLM(48h)104 毫克/千克。
1.2.3对硫磷
对硫磷是广谱杀虫剂，具备触杀、胃毒、熏蒸等作用,没有内吸传导作用,但能在植物体内渗透。微溶于油,难溶于水,溶于苯、甲苯、醇、酮、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙醚、二氧六环和其他有机溶剂,与硫酸混合完成。在室温下保持稳定，在阳光下，可以变成黑色、黄色或红色的物体，同时分解和消失。在中性或弱酸性介质是稳定的。纯品为无色针状结晶,工业为无色或淡黄色油状液体,13毫克/公斤(通过口腔压力雄大鼠);3，6毫克/公斤(雌老鼠通过口腔)致命剂量。
1.2.4敌百虫
是一种有机磷杀虫剂。在工业上产品表现为白色固体,纯品的熔点是83～84℃，能溶于水和有机溶剂，性质较为稳定，当其遇到碱或碱性有机物会水解为敌敌畏,急性毒性LD50值：大白鼠经口为560～630mg/kg。
1.2.5敌敌畏
又名DDVP，在工业处理下产品都呈现无色至浅棕色液体，纯品的沸点为74℃，挥发性很大，室温环境下在水中溶解度仅为1%，在煤油中溶解度可达2%～3%，能溶于有机溶剂，易水解，遇碱分解更快。毒性大，急性毒性LD50值：对大白鼠经口为56～80mg/kg，经皮为75～210mg/kg。
1.3 气相色谱法
有机磷农药作为一种高效杀虫剂，在水果生长过程中使用率很高。鉴于各种缘由，农药残留过量的问题一直叨扰着水果的安全性，对人们的健康会产生影响。故此，找到一种对样品的前处理简单、迅速且精确的测量农药残留量的方式是很有必要的。目前，对水果中残留有机磷农药采用的测定方法有快速法、气相色谱法和气相色谱质谱连用法等方法。快速法虽然简单且方便，但不容易准确定性并且无法定量，气相色谱质谱连用法是测量农药残留最先进和准确的方法之一，但使用气相色谱质谱连用法所需要的仪器价格昂贵，无法普遍使用。气相色谱法已经比较普遍，并且简单好用，但是国家标准中有关有机磷农药测定的方法大多仍然是20世纪8、90年代的方法，样品的前处理十分繁琐，样品经洗脱后回收率更是不易保证。因为这样，本文对样品的前处理进行了比较大的改善，采用程序升温测定，对5种有机磷农药的分离效果相对较为良好，色谱峰形对称，20min内就可将测定过程完成。同时，对待分析的样品，采用双柱定性，由此进一步对5种有机磷农药进行定性.用外标法定量，方法简洁，快速好用。
1.4固相萃取法
固相萃取法是农药多残留净化常用的富集方法之一。本研究在净化过程中分别选择NH₂柱，C18柱和Florisil柱进行比较，结果表明，C18柱去除杂质的能力较弱，Florisil柱无法完全去除杂质，而NH₂柱对杂质的驱除能力较好，能够较好地实现对基质的净化。
固相萃取柱选择 Oasis HLB 固相萃取柱、氨基固相萃取柱和 C18固相萃取柱3 种常见的固相萃取柱。研究发现，Oasis HLB 固相萃取柱净化效果较好，但对色素的吸附性较差；氨基固相萃取柱净化效果好，且对待测农残的吸附性较低；C18固相萃取柱能有效去除水果中的脂肪酸和腊状物，但对农药的吸附性高，从而使检测结果的准确度下降。综合分析，选择弗罗里矽柱作为萃取柱{zhyf2}。

2 实验内容
2.1 实验仪器与试剂
GC600 气相色谱仪，美国 Perkin Elmer
500mg⁄500mg，6ml Carbon⁄PSA复合固相萃取小柱，德国CNW
旋转蒸发仪 高速匀浆机，德国IKA
氮吹仪 半自动固相萃取仪
因为本实验的目的是测定草莓中有机磷农药的残留.依照有机磷的特性，我们使用以下试剂
(
实验试剂
) 乙腈试剂
丙酮试剂
氯化钠
无水硫酸钠
二氯甲烷
农药标准溶液：敌百虫、敌敌畏、乙酰甲胺磷等
农药标准品均为液体，100μg/ml，
乙腈、正己烷均为色谱纯，其余试剂均为分析纯。
2.2样品采集及其处理方法
2.2.1样品来源
样品取自市场上售卖的草莓。
2.2.2样品挑选
选取个头一般大的颜色和成熟度差不多的草莓带回实验室。
2.2.3样品预处理
将草莓用自来水清洗三遍后，用纯净水再清洗一遍，最后用超纯水进行第三次清洗，确保草莓洁净无农药残留。
2.3色谱法工作原理
色谱法，是一种重要的分离分析技术。因为这种方法的分离效能好、分析速度快、检测灵敏度高、适用范围广和操作方便等特点，在各类化学工艺的生产、科研、教学等非常多的领域中应用十分宽泛，尤其是和当接连入计算机系统之后，它已经是分析测试和分离提纯方面重要的手段。
它分离原理是运用混合溶液中的各组分在流动相和固定相中具有不同的溶解—解析能力 、吸附—脱附能力，当两相相对运动时，样品中的各个组分在两相中多次（≥100次）受到上述各种作用力的作用，使得混合物各组分获得互相分离。
如图2.3所示，当样品（例如含A、B两组分的混合物）进入色谱柱头以后，流动相将样品流入色谱柱内，刚进入柱子时，组分A和B 以混合谱带出现。
图2.3混合物在色谱柱中分离情况
由于各组分在固定相中的溶解—解析，吸附—脱附，各个组分在色谱柱中的滞留时间也不大相同，也就是说它们在柱中的运行速度不同。随着流动相的不断流过，组分在柱中两相间经过了反复多次的分配和平衡过程，当运行一定的柱长以后，样品中各组分得到了分离。 当组分A离开色谱柱出口流过检测器时，记录设备记录出组分A的色谱峰；当组分B离开色谱柱流过检测器时，记录设备就记录出组分B的色谱峰。
2.4　色谱条件
比较 Agilent-1701 毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μm）、elite-1（30 m×0.25 m×0.25μm）和 elite-5（30m×0.25mm×0.25μm ）毛 细 管 柱，从结果上可看出 ：Agilent-1701 在峰型、基线、响应值等方面较其他更加良好，所以试验运用分离效果比较好的Agilent-1701 毛细管柱作为色谱分析柱。

2.4.1　准确度和精密度试验
使用上述色谱条件对0.01～ 2.0μg/ml的混合标准溶液进行测定,其线性较好,相关系数r均在0.99以上,见表2.3.1
2.4.2　回收率试验
将浓度均为0.1μg/ml的混合标准溶液添加到样品中,共添加6个平行样,按上述方法进行处理和测定,相对标准偏差RSD在6.57%～ 19.0%之间,见表2.3.1
表2.3.1　准确度和精密度试验结果(n= 6）
序号 混和标准液 相关系数r 平均回收率/% 相对标准偏差RSD/%
1 乙酰甲胺磷 0.9992 98.5 5.24
2 氧乐果 0.9990 95.4 1.28
3 对硫磷 0.9998 97.8 2.29
4 敌百虫 0.9992 91.3 1.65
5 敌敌畏 0.9999 96.0 2.85
在线性范围内进行加标回收实验，回收率、相对标准偏差见表2.3.1
实验结果表明：5种有机磷农药加标平均回收率在90.6~105.3%，相对标准偏差在 1.28~6.30%，准确度和精密度均达到了农残检测的相关要求
2.4.3色谱柱
取 0.1μg/ml 5种有机磷类混合标准溶液，分别选用中等强度极性毛细管色谱柱DB–1701，强极性毛细管色谱柱 HP–INNOWAX，非极性毛细管色谱柱 DB–1，按色谱条件，待仪器稳定后进样分析。研究发现，选择 HP–INNOWAX 的色谱柱，
分离效果较差，且出峰时间太迟；DB–1 色谱柱能将5种有机磷很好地分离，但是色谱峰的灵敏度不如DB–1701 高。综合考虑，选择 DB–1701 色谱柱，典型谱图如图
2.4.3所示。
图2.4.3有机磷混合标准溶液色谱图
2.5标准曲线、线性范围及检出限
2.5.1净化方法的选择
固相萃取法是常用的残留农药净化方法之一，因为草莓样品本身水分含量很高并且带有色素。所以，在提取汁液过程中，为了降低水分对溶剂提取的扰乱和色素在色谱柱分离方面的影响，本篇文章选用NH柱，这种色谱柱拥有回收率高，驱除杂质能力完全，净化良好的优点。
2.5.2洗脱剂的选择
根据现有结论表明，用甲醇洗脱时，流出液有颜色，色素会被洗脱下来。而乙腈具有穿透性好、极性大等特点，洗脱能力不特别算强，回收率相对较低。在用丙酮和正已烷混合溶剂洗脱时，可以在净化柱上保留色素的同时完全洗脱有机磷农药，提取效率良好，杂质干扰少，因此本研究运用丙酮和正乙烷作为洗脱剂。
2.5.3色谱条件的选择
根据分离效果好、混合峰保留时间和待测组分不重叠保留时间的要求，根据色谱条件编程升温，结果表明，5种有机磷农药能在20分钟内有效分离，分析时间短，效果好。
2.5.4农药回归方程图表绘制
准确配制5组不同浓度的5种有机磷农药混合标准溶液，横坐标为三种农药的浓度梯度,纵坐标为三种农药的峰面积,进行线性回归方程分析，五种农药的线性回归方程、回归相关系数，方法检出限如表2.5。
用空白基质配制标准曲线，5种农残均配制为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/L
的标准混合溶液，进行测定绘制曲线。
在仪器稳定的情况下，以三倍信噪比对应的质量浓度进行方法检出限计算
表2.5三种有机磷农药的线性回归方程及平均回收率
序号 混和标准液 线性回归方程 相关系数 检出限（mg/kg）
1 乙酰甲胺磷 Y=167089.62X-22659.67 0.9990 0.0065
2 氧乐果 Y=102866.87X-4303.88 0.9998 0.0031
3 对硫磷 Y=100206.93X-1317.60 0.9999 0.0063
4 敌百虫 Y=61931.72X-950.61 0.9994 0.0046
5 敌敌畏 Y=103446.92X-1030.23 0.9991 0.0038
实验结果表明：上述5种农药在一定范围内，不同浓度的农药残留量和仪器响应值的峰面积有较好的线性，相关系数R²均大于 0.9990，符合相关规定和要求。
实验结果表明：5种有机磷农药残留量的检出限在0.0012mg/kg~0.0082mg/kg，符合国内及欧美国家相关标准限量的要求，可以使用在实际样品检测。
2.6实验过程
1.配置五种农药的标准溶液（0.2mg/L）各10ml,分别将五颗大小、重量基本相同的草莓浸泡入溶液内10秒钟后捞出。
2.去草莓可食用部分制成匀浆，分成五份装入洁净容器内，密封并做好标记。实验开始之后，取草莓匀浆样品置于离心管中，这之后向管中加乙腈，混合漩涡1分钟，取出后加入氯化钠匀浆，在此过程中注意将离心管密封，使样品在离心机内以5000r/min转速转动，保证农药提取效果。
3.乙腈有极性大，穿透力较强等特点，当向提取液中加入氯化钠匀浆时，乙腈和水会产生明显分层，提取效率比较好，杂质的干扰相对较少。
4.各农药残留量经计算后，得出结果如下图所示：
混和标准液 溶液体积 残留量
乙酰甲胺磷 10ml 0.01556
氧乐果 10ml 0.04194
对硫磷 10ml 0.01325
敌百虫 10ml 0.01571
敌敌畏 10ml 0.03006
2.7实验结果
经试验发现，乙酰甲胺磷在同等条件下，经气相色谱法测定，在草莓果肉内残留量最少。

3 样品结论分析
本文运用的是可以在同一时间测定水果中不同种有机磷农药残留的气相色谱法进行分析，避免了分类测量、多次进行样品处理和色谱测定，操作简洁，试剂用量较小，降低了化学废料对环境的污染和危害，符合当前农药残留快速测定的趋势，给监测人员带来极大方便，灵敏度高，准确性好，适合于批量样品的测定。
在前处理阶段，我们先对相关的测定实验进行研究与分析，力求实验的科学性与精准性，在查阅资料时发现余明池等建立的有机磷测定方法中对于分离水层时采用的是氯化钠，经过研究分析，我们实验借鉴该方法，在提取过程中，将氯化钠滴入离心
管，这一操作之后，溶剂中水与乙腈得到了良好的分离，在观察中看层次比较明显。
因为人们生活水平不断提高，农副产品的质量安全备受关注，特别是水果中的农药残留情况。本实验运用气相色谱法检测草莓中5种农药残留，方法简便，分离程度好，回收率在90.6％~105.3％， 5种农药的检出限在0.0012mg/kg~0.0082mg/kg，最后经实验分析乙酰甲胺磷在草莓果肉内的残留量最小。为0.1556。各顶指标都能够控制在食品中农药残留卫生标准的要求区间之内，适合在同一时间内测定草莓中多种有机磷农药残留量，为草莓中农药残留量的监测提供了有效可靠的检验方式。

4展望
通过以上的实验分析可以知道气相色谱分析法对于农药残留的分析的重要以及优势，从而告诉我们如何快速的对果蔬中残留的农药成份进行检测，但是在实验中存在的不足以及缺点还有望得到专业人员的补足或是改善。现如今信息技术越来越成熟，人类对于实验精密性的要求也随之提高，这对于之后科技的发展提出了更强有力的要求。
对于农药中残留毒性物质的危害不可小觑，该如何减少此类药剂所带来的弊端将成为农业以及药物研究方面的一个重大难题，也希望我们今后可以更加关注此类问题。将有机磷农药的危害降到最低。
我们应当针对性地研究有效的可以杀死病虫害，但是对农作物污染较小的农药产品，或是根据农药的特性研究可以减轻毒素对人体影响的药物，这些都可以作为我们将来进一步研究的方向。</div></div></div>