物理技术降解农产品农药残留的研究进展.pdf

2013年8
中国粮油学报
Val. 28, No. 8
第28卷第8期
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Aug.2013
物理技术降解农产品农药残留的研究进展
孙蕊张海英李红卫韩涛
(农产品有害微生物及农残安全检测与控制北京市重点实验室
北京农学院食品科学与工程学院,北京102206
摘要衣药的使用对衣业的发展发挥着重大作用,不仅可以使农产品保收、増产,还可以提升产品质
量。但使用农药的同时也造成严重的衣药污染以及食品安全问题。本文对可降低农产品中农药残留量的物
理技术或方法进行了综述,包折光照、超声波、电离辐射、低温等离子体、超高压、洗涤、加热等,以期为相关技
术的应用及提升、相关设各和产品的研发生产、农产品生产与消费安全的集成创新,提供理论依据,提高农产
品食用安全性
关键词物理技术农产品农药残留降解
中图分类号:S481-.8文献标识码:A文章编号:1003-0174(2013)08-0118-11
农药用于防治农怵牧业病、虫、草害、鼠害和其负面作用的个重要研究领域。随着人类对于农点
他有害生物,也包括控制作物生长的调节剂、提高药品需求量的不断扩大,农药的使用处于一个急速増
剂效力的辅助剂、増效剂,在农业的生产保收和保长的阶段,其自然分解无法满足人类的安全需求,因
存、农产品质量的提升以及病害的控制等方面起着此只能借助科学的手段来促进农药的降解,提高农
重要的作用-。农药具有药效強、见效快、性质稳产品的安全性。国内外对此进行了多方面的研
定、价格低等优势,是日前使用最为广泛的防治农作究,日前农药残留降解方法主要有超声波技术、吸
物病虫害的措施之一。实践表明,从不使用农药附、洗涤和电离辐射等物理方法,水解、氧化分解和
的自然农业到使用农药的现代农业,农药在促进作光化学降解等化学方法,徴生物、降解晦和工程菌等
物生长、保障人类食物来源等方面做出了巨大贡生物方法,相关研究取得了相当大的进展。本研
献。据统计,世界粮食产量每年因病害损失究就农产品产后至食用之前各环节中(图1),农药残
10%,因虫害损失14%,因草害损失11%;使用农留的物理去除技术的研究进展与应用作一综述
药后,是世界粮食产量相对增长,较不使用衣药可增
产50%。我国是农药使用大国,农药的使用每年
的一「农产品门物
可減少粮食损失200~300亿kg,挽回自接经济损失
600亿元。
食物原材料
食品生产原材料
但是,施用农药在使人类获益的同时也对生态
储
超生波、光照、电离辐射
环境及人类健康产生负面影响。不合理的运用农药
吸附)
会导致对环境、作物、水产、禽畜的严重污染,人们通
过饮食和呼吸等途径使残留的农药进入人体,不仅
去皮、剥壳
超高压
对人类个体造成极大的伤害,同吋也将会对经济发
烹调
展和生态环境产生恶劣影响,以至留下全人类呕待
处理后农产品
解决的农药残留问题-
加工
食物
残留农药的降解足減少环境残留、降低农药毒
基金项目:有害微生物及农残检测与安全控制研究(PXM2012
?1农产品产后农药残留降解的各个环节
014207000011),农产品加工及贮藏工程北京市重点
建设学科(PXM2013-014207-000057)
收稿日期:2012-(08-08
1农药残留的类型
作者简介:孙蕊,女,1989年出生,硕士,农产品加工及贮蔵工程
通讯作者:韩涛,男,1963年出生,教授,农产品加工及贮藏工程
农药残留指使用农药后,残留于生物体、农副
第28卷第8期
孙蕊等物理技术降解衣产品农药残留的研究进展
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品和环境中的微量农药及其有毒有害代谢物的总1.5国家禁止使用的农药
量。由于农药的降解过程十分复尔,对降解产物种
根据中华人民共和国农业部第1586号公告,日
类及毒性的研究述十分久缺,因此本义主要针对农前我国禁止生产、销售和使用的农药有33种,较之
药本身的成分和数量及其对人、、其他生物和环境前新增了10利,分别为苯线磷、地虫疏磷、屮基硫环
可能造成的毒害和污染进行研究,日的是通过科学磷、磷化钙、磷化镁、磷化锌、硫线磷、蝇毒曄、治螟
合理使用农药以减少其对环境的污染及对人商和生磷、特丁硫磷。这10种农药自2011年10月31日停
态等的不良影响。
止生产,2013年10月31日起停止销售和使用。在
日前常用的农药主要是有机磷、有机氯、拟除虫蔬莱、果树、茶叶、中草药中不得使用和限制使用的
菊和氨基甲酯类农药。
农药为甲拌磷、克百威和内吸磷等19种。近年来
1.1有机磷类农药
国家采取了严历打击制售假劣和禁限用高毒农药行
有机璘类农药是日前使用量最大的杀虫剂,占为的描施
全部衣药用量的80%~90%,主要是用于谷物、棉
即使农业部明文规定了禁止使用的农药,但依
花、蔬菜、茶和果树等作物上。这一类农药具有品种然有人为了达到某种效果,在作物生长过程中违规
多、药效高、用途心、易分解等特点。有机磷农药施用。因此,采取行使有效的农药残留降解方法是
早期发展的大部分是高效高毒品种,如对硫磷、甲胺今后确保农产品安全性重要措施之
磷、毒死蜱和卬拌磷等,而后高效低毒的品种父展的
很快,如乐果、敌百虫、敌敌畏、马拉硫磷、二嗦磷和2物理技术在降低农药残留中的作用
示螟松等,逐步取代了一些高毒品种,使有机隣农药与应用
的使用更安全有效。
2.1光照
1.2有机氯类农药
光照降解农药残留主要是依靠中波紫外
有机氯类农药主要用于防治植物病、虫害,它具(253.7m)的作用,使农药主要组成物质双键断裂
有高效、低毒、低成本、应用广泛等特点。因其结构
苯环开环,破坏构成农药成分的有机碳及其他元素
性质稳定,易通过食物链的积累而在生系统中构间的结合;农药的分子结构被破坏后,难降解的有机
成恶性循坏,从前对环境和人类造成不容忽视的严物分解为小分了物质;农药降解后的产物有酸类、醇
重后果。我国有机氯农药的生及使用量在20世类、胺类或相应的氧化物等低分子化合物。如有机
纪0年代至80年代初占农药总产量的一半以上,后磷农药马拉硫礎降解后,先生成马拉氧磷,继续反
来因其残留量高、难分解的特性抑制了有机氯农药应,分子断製,最终生成磷酸、硫酸、二氧化碳和
的大规模使用。
水
1.3拟除虫菊酯类农药
韭菜、菠菜、白菜、京角在日光下光照10min,敌
拟除虫菊酯类农药是一种仿生物农药,用于棉敌畏、氧化乐果和毒死蜱的去除率分别为90.7%
花大谷物等。具有高效、低毒、低残留、用量少等99.6%、46.2%-~90.4%、60.3%~93.9%:溴氰菊
特点。此类农药属于高效低残畄类农药,对人畜安和氧成菊酯的去除率为17.2%~28.2%、23.4%
?,而对害虫有较高药效,是替代有机氯农药的主要38.2%;光照对有机磷农药的去除效果明显好于除
类型之一。拟除虫菊酯类杀虫剂在光和土壊微生物虫聚階类农药。游泳等?研究了高压汞灯和白
的作用下很容易转化为极合物,不易造成污染,在农炽灯两种光源对上海青油菜中乐果的去除效果,发
作物中的残留期为7~30d"。
现高压汞灯的效果好于自炽灯,光