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蔬菜农药残留降解研究进展

时间:2022-03-31 10:12:09 浏览次数:

摘 要:就国内外近年来农药残留降解方法和技术进行了总结,常用农药残留降解包括洗涤、超声波、光降解、去皮、烹饪、加工等物理方法;化学方法有臭氧、化学降解剂、电解水降解;生物方法包括降解菌株筛选,基因工程的利用等。

关键词:农药残留;降解研究;综述

中图分类号:S481+.8 文献标识码:A 文章编号:1001-3547(2017)20-0043-05

蔬菜为人体提供了各种矿物质和维生素等营养物质,是人们日常饮食中必不可少的食物之一。在蔬菜生产过程中,常使用农药防控病虫害,以保障蔬菜产量和品质,然而在使用农药过程中由于选择药剂不合理、用药时机不准确、施药方法不当,甚至私自加大用药量等导致蔬菜产品农药残留。农药残留不仅造成环境污染,而且对人体健康有很大影响[1]。随着国民生活水平日益提高,对蔬菜农药残留的重视程度也越来越高,在提高农药科学使用水平避免农药残留的同时,农药残留的降解也成为了国内外学者的研究热点。目前农药残留降解主要有物理方法:超声波、洗涤等;化学方法:氧化、电解等;生物方法:微生物降解、酶降解等。本文就国内外近年来农药残留降解方法进行综述,为进一步开展农药残留降解技术以及方法的研究提供参考。

1 物理方法

物理方法是利用农药光不稳定性、热不稳定性、水溶性等物理性质来降解残留农药[2]。常见的物理方法有洗涤处理、加工处理、超声波处理等。

1.1 洗涤处理

洗涤处理是降解农药残留的可行方法之一,其主要利用农药水溶性,在采收后、食用前对蔬菜进行洗涤来降解农药残留。李华等[3]采用定性检测法对经淘米水、盐水、清水清洗的青菜进行分析,结果表明,几种清洗方法均能不同程度去除残留农药,淘米水浸泡处理后效果最好,酶抑制率降低3.05%。张艳丽等[4]将洗过的黄瓜与小白菜浸泡于毒死蜱、敌敌畏、百菌清、高效氯氟氰菊酯中,然后分别用不同清洗方法处理,得出清洗和放置是去除农药残留的有效方法。刘振华等[5]分别用淘米水、面粉水、小苏打和食用碱 4 种洗涤溶液,对残留有机磷类农药的白菜清洗,用面粉水清洗去除农药效果最佳,最佳条件为:浓度 7 g/L、浸泡时间 17 min、浸泡温度 32℃,农药去除率达 83%,推荐在日常生活中用面粉水处理农药残留。马越等[6]研究不同洗涤方式去除黄瓜毒死蜱残留的效果,结果表明,强酸电解水10 min 处理对毒死蜱去除率达44.8%。此外李杨等[7]、韩礼等[8]和于弘慧等[9]也研究了不同清洗方法去除农药残留的效果。

1.2 超声波处理

超声波降解农药是利用超声波空化效应使农药变为小分子无毒物质,达到降解农药残留的目的[10]。Hoffmann等[11] 报道了超声波技术降解水中化学污染物技术。Rana等[12]研究结果显示,90 W功率下,超声波能在30 min有效去除甲草胺。Patil等[13]報道,利用超声波可有效去除吡虫啉农药残留。高立国等[14]优化超声波法降解氯氰菊酯工艺,结果显示,在超声波功率223.65 W,处理时间28.64 min,处理温度26.85℃条件下,降解率为44.9%。张媛媛等[15]研究结果显示,用超声波处理苹果汁,甲胺磷降解率随着超声波功率的升高而升高,在处理时间为2 h,功率为500 W时降解率达最大,为57.2%。

1.3 光降解

光降解是指光照射到农药表面后产生反应,使农药大分子中的化学键断裂,切断农药化学分子中有机碳与其他元素的化学键,将农药大分子物质转化为小分子物质,从而达到降解农药的目的。

①自然光降解 自然光降解是农药在大气、土壤表面、植物表面、表层水中降解的主要途径之一。季静[16]研究发现,光照能够使有机磷的降解率达到75.8%。殷丽丽[17]研究不同光强时间下农药降解半衰期,发现在不同光强下农药降解半衰期不同。袁大伟等[18]通过研究蔬菜不同农药降解动态发现,大棚农药降解速率明显低于自然光条件下的降解速率。易锡斌[19]研究5种不同农药在蔬菜上的降解动态表明,温室蔬菜残留降解率明显低于露天蔬菜的。

②紫外线降解 紫外线处理与自然光降解农药残留原理类似,通过紫外线照射,使农药残留中的大分子物质降解为小分子物质[20,21]。Nieto等[22]通过研究橄榄油在紫外光条件下的降解规律发现,随着紫外光照射时间和温度变化,农药残留降解率在7%~80%变化。Gromboni等[23]研究了光芬顿法降解拟除虫菊酯类和有机磷类农药,结果表明,与没有紫外光存在下的芬顿法降解农药相比,紫外光存在的芬顿体系中能够更加有效地降解农药残留。刘新社等[24]试验结果表明,用波长253.7 nm,有效强度2 243 μW/cm2的紫外光分别照射农药残留超标的苹果和梨 3、2、1、0.5 min,与未经照射的对照组相比,经处理的水果农药残留均大幅度下降;综合来看处理 1 min 的效果较好。刘新社等[25]利用紫外线降解红富士苹果中的有机磷农药残留,结果表明,随着紫外线照射时间延长,农药残留降解率越大,在处理7 min后不同有机磷药剂降解率分别为甲胺磷70.34%、久效磷55.37%、敌敌畏72.25%。

1.4 其他物理方法

除了上述物理方法外,在实际生活中采用去皮、烹饪等方法也能够有效去除农药残留。

①去皮 农药在施用后大部分残存在蔬菜表面,所以针对部分可以去皮的蔬菜,去皮能够有效降解农药残留。孔志强[26]研究5种不同农药在苹果不同部位的残留,结果表明,皮和核中的农药残留水平明显高于果肉。王平[27]通过研究去皮对苹果中农药的影响发现,去皮能有效去除苹果中农药残留。尤娟等[28]研究发现去皮对芒果干制作过程中咪鲜胺、多菌灵、甲基硫菌灵及苯丙咪唑的残留减少均有效果,其中最高降解率达94.82%。张艳丽等 [29]利用不同方法加工番茄,结果发现剥皮能够有效降低有机磷和有机氯农药残留。Kong等[30]研究发现,番茄在去皮后苯醚甲环唑的含量降低了99%。Rawn等[31]试验结果表明,去除苹果表皮能够去除克菌丹农药残留达到98%。

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