除草剂作为现代农业中广泛使用的化学品,对提高作物产量和抑制杂草生长具有重要作用。然而,除草剂的过量使用或不当残留可能通过土壤、水体、农产品等途径进入生态系统,威胁人类健康和环境安全。近年来,全球范围内对除草剂残留的监管日益严格,检测需求显著增加。除草剂类检测的核心目标是精准识别样品中目标化合物的种类、浓度及其代谢产物,同时需解决基质复杂、化合物种类繁多及痕量分析等技术难题。
除草剂类检测涵盖以下关键项目:
1. 目标化合物检测:包括草甘膦、莠去津、百草枯等常用除草剂;
2. 代谢产物分析:如草甘膦的主要代谢物氨甲基膦酸(AMPA);
3. 多残留筛查:针对农产品中多种除草剂的复合污染检测;
4. 环境介质检测:土壤、水体及大气中除草剂的迁移与归趋研究。
现代除草剂检测主要依赖以下精密仪器:
1. 气相色谱-质谱联用仪(GC-MS):适用于挥发性除草剂分析;
2. 液相色谱-质谱联用仪(HPLC-MS/MS):处理热不稳定及高极性化合物;
3. 超高效液相色谱(UPLC):提升分离效率和检测速度;
4. 免疫分析设备:基于抗体反应的快速筛查技术;
5. 电感耦合等离子体质谱(ICP-MS):用于含磷、硫等元素的除草剂检测。
检测流程通常包含三个关键阶段:
前处理技术:采用QuEChERS法、固相萃取(SPE)或加速溶剂萃取(ASE)提取目标物;
净化步骤:通过凝胶渗透色谱(GPC)或基质分散固相萃取(MSPD)去除干扰物质;
仪器分析:结合色谱分离与质谱检测,实现定性与定量分析。近年发展的高分辨质谱技术(HRMS)显著提升了检测灵敏度和准确性。
国际主流标准包括:
- 中国标准:GB 23200.113-2018《植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定》
- 国际标准:EPA Method 547(饮用水草甘膦检测)、欧盟SANTE/11312/2021
- 行业标准:AOAC Official Method 2007.01(食品中草甘膦残留测定)
上述标准严格规定了方法验证参数,包括检出限(LOD)、定量限(LOQ)、回收率及精密度要求。
随着纳米材料、生物传感器和人工智能技术的融合应用,除草剂检测正向快速化、微型化和智能化方向发展。新型分子印迹技术(MIT)和适配体传感器的开发,为田间实时检测提供了更高效的解决方案,同时推动检测标准体系持续完善。