解放军文职招聘考试第六章 农药分析

 第六章   农药分析
第一节   概述
农药是用于保护农作物等免受病虫害，以及促进植物生长、除草、灭鼠、杀菌的各种药剂之总称。自20世纪40年代以来，随着科技的进步和生产的不断发展，人工合成的农药品种日益增多。目前，全世界农药有1200余种，常用的约有250种。这些农药的应用，在农业、畜牧业及公共卫生等各方面都起到了积极的作用。但随着农药的长期和大量使用，环境和饲料的农药污染日益严重，并通过生物富集和食物链，可造成在动物体内蓄积而引起在畜禽产品中残留。农药污染已成当前主要公害之一。
一、农药污染饲料的途径1、农药在作物中的残留2、粮库或饲料库内应用农药防虫，使粮食及饲料残留农药。3、饲料在运输过程中受污染。
4、事故性污染  5、生物富集与食物链 
二、兽医临床上农药中毒的原因1、用量过大。2、误用拌过或浸过农药的种子作饲料。3、家畜采食喷洒过农药的农作物、蔬菜或牧草等。4、农药保存不当或使用不按操作规程，污染了饲料或水源。5、报复投毒等等。
三、常见农药中毒的机理及症状农药的种类繁多，大部分属于化学性农药，常见的化学性农药按化学成分可分为：有机氯农药、有机磷农药、有机汞农药、有机砷农药、有机氟农药和有机硫农药等。这些农药中毒的机理及症状如下：
㈠  有机氯农药（Organochloric  pesticides）
1、特点  有机氯农药具有杀菌范围广、高效、急性毒性小，易于大量生产，价廉等优点，但由于性质稳定，残留时间长，累积浓度高，很容易污染环境、农作物和畜产品，易引起人畜的慢性中毒。因此，目前国内外都已采取措施，停止生产或控制应用一些残毒性较高的有机氯农药。我国已于1983年停止生产、1984年停止使用有机氯农药。
2、品种  常用的有机氯农药有DDT、六六六、艾氏剂、氯丹、毒杀芬等。这类农药曾经是应用最广、用量最大的农药，因此有机氯农药中毒是过去常见的畜禽中毒病。
3、中毒机理  根据对DDT和六六六的研究结果，认为有机氯农药能抑制ATP酶和单胺氧化酶的活性以及乙酰胆碱酯酶的合成。
4、中毒症状  有机氯农药中毒的临床症状主要是神经系统。急性中毒表现为听觉和感觉过敏、反射活动增强、兴奋性增高、肌肉震颤，牛羊出现流涎、腹泻，猪出现呕吐。蓄积性中毒症状不明显。

㈡  有机磷农药（Organophosphatic  pesticides）
1、特点  有机磷农药不仅具有高效、广谱的杀虫作用，而且在生物体内残留时间短，残留量较少，因此是我国目前使用最广泛的杀虫剂，尤其在我国停止使用有机氯农药以后，已上升为最主要的一类农药，因而畜禽中毒的机会较多。
2、品种  有机磷农药是始创于20世纪30年代，在二次大战后广泛地用于农业上，常用的有机磷农药有对硫磷（1605）、乐果、敌百虫、敌敌畏、马拉硫磷（4049）、甲胺磷和稻瘟净等。
3、中毒机理  有机磷农药的中毒机理是它与体内的胆碱酯酶（CHE）结合，形成不易水解的磷酰化胆碱酯酶，使胆碱酯酶活性受抑制，分解乙酰胆碱的能力降低，致使体内乙酰胆碱大量蓄积，从而出现一系列与胆碱能神经机能亢进的临床症状。
4、中毒症状  中毒畜禽表现为流涎、呕吐、腹泻、瞳孔缩小、呼吸困难、肌肉震颤、多汗等。
5、解毒方法  解磷定、阿托品
㈢  有机汞农药
1、特点  有机汞农药主要用于防治农作物病毒危害。这类农药由于在外界环境中残留时间长，且易在体内蓄积，毒性大，因此，70年代后，世界各国都已禁止或限制使用。我国自1972年起已禁止生产、进口和使用。但是由于高效的有机汞杀菌剂的禁用，给一些由种子传染的病毒性疾病（如麦类黑穗病等）的防治造成很大的困难。因此，我国政府有关部门于1979年根据生产的实际情况，对有机汞农药的使用问题重新加以考虑并作了新的规定，不再全面禁用，可限制使用。
2、品种  主要品种有西力生（氯化乙基汞）、赛力散（醋酸苯汞）、谷仁乐生（磷酸二乙基汞）、富民隆（磺胺苯汞）等，
3、中毒机理  有机汞农药属于高毒类农药①  通过对局部的强烈刺激，造成胃炎、肠炎；②  易与蛋白质或其它活性物质中的—SH结合，使各种含SH的酶活性抑制，蛋白质凝固，组织坏死，而呈现毒性作用。
4、中毒症状  中毒家畜以消化道损害，肾损害及神经症状为特征，表现为口唇糜烂、腹泻、蛋白尿、血尿、共济失调、感觉异常等。剖解可见消化道糜烂、溃疡，肾溃疡。
㈣  有机硫农药
1、特点  有机硫农药是近年来发展起来的一种新型杀菌剂，具有高效、低毒之特点，正在替代汞制剂等在农业生产上起着重要作用。有机硫农药对人畜毒性低，但家畜偶然大量偷食使用过有机硫农药不久的作物，也可引起中毒。
2、品种  常用的有机硫农药有代森类（如代森锌、代森铵）和福美类（如福美锌、福美铁等）。
3、中毒机理  这类农药主要是通过干扰细胞的新陈代谢过程而产生毒性。
4、中毒症状  中毒家畜先出现呕吐、腹泻等消化系统症状，继而出现兴奋不安，共济失调等神经症状，最后呼吸和循环衰竭而死亡。
㈤  有机砷农药
1、特点  这类农药为一类主要用于防治水稻纹枯病的杀菌剂，属中等毒或低毒类。
2、品种  常用的品种有稻脚青、退菌特、甲基硫砷、稻宁等。
3、中毒机理  有机砷化合物被动物吸收后，转化为无机的三价砷及衍生物，与体内酶蛋白分子上的—SH结合，特别是与含双SH的酶（如丙酮酸氧化酶），形成稳定的复合物，使酶失去活性，从而阻碍细胞的正常呼吸和代谢，导致细胞死亡，故主要为慢性中毒或亚急性中毒。
4、中毒症状  有机砷农药主要表现为消化系统和神经系统症状。
㈥  有机氟农药
1、品种  有机氟农药的主要品种有氟乙酰胺、氟乙酸钠。
2、中毒机理  有机氟农药主要是通过阻断三羧酸循环而产生毒作用。
3、中毒症状  中毒的食草家畜主要表现为心血管系统症状，如心跳过快、节律不齐；肉食动物主要表现为神经症状，如兴奋不安，共济失调等；杂食动物则心血管系统症状和神经症状均有。
以上叙述了常见农药中毒的机理和症状。一般来说，兽医临床上的农药中毒多数是急性、亚急性中毒，但在长期少量摄入某些农药特别是有机氯农药和有机汞农药时，动物也可表现为慢性中毒。另外，有些农药在体内蓄积，虽然没有使动物在临床上表现中毒症状，但动物产品如肉、蛋、奶却带有一定程度的毒性。有人发现，奶牛在采食含DDT7~8ppm的干草后，其乳汁中DDT含量可高达3ppm之多，如果用这种严重带毒的乳汁或乳制品喂幼畜或食用，将有引起中毒的危险，这是一个应予严重关注的问题。

 

 

 

 

第二节有机氯农药的分析
一、概述
㈠  种类
有机氯农在83年以前一直是我国主要的农药品种，占总用药量的50~70%。最常用的有机氯农药有六六六、DDT、林丹（高丙体六六六）、氯丹、狄氏剂、毒杀芬等。
㈡  理化性质
多数有机氯农药对光、热、酸稳定，如DDT 115~200℃加热15h不发生分解，遇碱易失效。有机氯农药属脂溶性化合物，不溶于水，而易溶于多种有机溶剂，如苯、二甲苯、氯仿、正已烷、石油醚等。
㈢  残留
有机氯农药化学性质稳定，不易分解，在环境中的残留期长，例如六六六喷施后一年，土壤残留量为65%，其残留期可达十年以上。DDT喷施后一年，还有88%残留在土壤中，残留期长达15年之久。因而，此类农药可在空气、土壤、水和动植物体内长期蓄积，并通过食物链进入畜禽体内蓄积，易引起畜禽慢性中毒。我国已于1983年停止生产、1984年停止使用有机氯农药。
㈣  毒性作用
有机氯农药在体内可蓄积于脂肪组织、神经组织和肝、肾等器官中，动物长期少量摄入有机氯农药可产生慢性中毒。轻度中毒畜禽表现为生产性能下降，消瘦，精神沉郁，严重者表现为肌肉震颤、共济失调、衰竭等。无论是急性中毒，还是慢性中毒，剖检均无特征性病变。
几种有机氯农药的口服LD50见表6-1。
表6-1  几种有机氯农药的口服LD50
名称 动物 LD50(mg/Kg)
DDT 多数动物 200～500
六六六 小白鼠 86
 家兔 60～200
艾氏剂 小白鼠 42.1
 家兔 25.1
狄氏剂 小白鼠 41.1
 家兔 22.3
有机氯农药多为中等毒性农药，在现在已停止生产和使用的情况下，急性和亚急性中毒几乎不再发生。但由于目前我国的土壤、水体等普遍受到有机氯农药的污染，故此类农药慢性中毒仍有可能发生。
㈤  饲料中有机氯农药的卫生标准
我国国家饲料卫生标准中饲料原料和饲料中六六六、DDT的允许量标准见表6-2、3。
表6-2   我国国家饲料卫生标准饲料原料和饲料品种中六六六允许量
饲料原料或饲料品种 允许量（mg/kg）
米糠、小麦麸 ≤0.05
大豆饼、粕 ≤0.05
鱼      粉 ≤0.05
肉仔鸡、生长鸡配合饲料 ≤0.03
产蛋鸡配合饲料 ≤0.03
生长肥育猪配、混合饲料 ≤0.04
表6-3  我国国家饲料卫生标准猪、鸡饲料中DDT允许量标准
饲料原料或饲料品种 充许量（mg/kg）
米糠、小麦麸 ≤0.02
大豆、饼、粕、鱼粉 ≤0.02
鸡配合、猪混、配合饲料 ≤0.02
我国“食品中六六六，DDT残留量”国家标准（GB2763—81）见表6—4。
表6-4   我国粮食、蔬菜等食品中六六六、DDT允许量标准
食 品 品 种 允许量
 六六六（mg/kg） DDT（mg/kg）
成 品 粮 ≤0.3 ≤0.2
蔬菜、水果 ≤0. 2 ≤0.1
鱼 ≤2 ≤1
二、提取、纯化和浓缩
1、提取
最常用的提取方法为振荡提取法和组织提取法。
常用的提取有机溶剂有正已烷、石油醚、乙腈、丙酮、苯或这些有机溶剂的混合液。具体应用溶剂通常视样品的含水量不同进行选择。
⑴  对含水量低的谷物、饲料，可用正已烷或石油醚直接提取。
⑵  对含水量高的蔬菜、牧草等，应先以亲水性溶剂丙酮或乙腈进行提取，然后加硫酸钠溶液稀释，再以正已烷或石油醚萃取有机氯农药，以便纯化和浓缩。
加硫酸钠溶液的目的是增大丙酮或乙腈液的极性，降低农药在它们中的溶解度，使其更完全地转移到正已烷或石油醚中，而水溶性杂质则留在丙酮层或乙腈层弃去。
2、纯化和浓缩
提取液中常含有脂肪、色素、蜡质等杂质，干扰测定，故必须进行纯化。由于多数有机氯农药对酸都极为稳定，所以可用磺化法纯化。
其操作方法是于100ml提取液中加10ml（即提取液的1/10）的浓硫酸，振摇1min后，静置分层，弃去下层水溶液，上层溶液由分液漏斗上口倒置另一250ml分液漏斗中，用少许石油醚洗原分液漏斗后，并入250ml分液漏斗中，加入100m l 2%硫酸溶液振摇后，静置分层，弃去下层水溶液，用滤纸吸干分液漏斗颈外的水。加硫酸钠溶液的目的是洗去沾附的硫酸，否则在样液浓缩后出现蓝色或黑色，从而影响结果。
将石油醚经盛有约15g无水硫酸钠的漏斗过滤，并以少许石油醚洗涤盛有无水硫酸钠的漏斗数次，洗液并入滤液中，然后用减压浓缩至1ml，供TLC用。
此外，提取液也可用柱层析或萃取法纯化。如果一种纯化方法不能达到纯化要求时，可系数通过第二或第三种方法纯化。
三、测定方法
有机氯农药定量分析的常用方法有GC和TLC法。前者已成为常规的检验方法，后者操作简便，特别适合于一般实验室分析。
1、吸附剂  有机氯农药薄层定量的吸附剂有硅胶G和氧化铝G，其中氧化铝薄层色谱的灵敏度较硅胶略高。
制备薄层时加入少量硝酸银溶液，可提高测量的灵敏度，更有效地对复杂混合物进行分离。但硝酸银溶液应先与水混匀，再在乳钵中与氧化铝G一起研磨。若氧化铝G先加硝酸银溶液，往往造成局部硝酸银含量偏高，使底板变黑而降低灵敏度。
薄层板制备  称取氧化铝G45g加1ml1%硝酸银和6ml水，研磨成糊状，立即涂布于3块薄层板（5×20cm）上，厚度为0.25mm，于100℃活化0.5h，置干燥器中，避光保存。
2、展开剂  正已烷—丙酮（99﹕1）、石油醚—丙酮（99﹕1）
3、显色剂
有机氯农药的显色剂有两类：
⑴  硝酸银显色液  是有机氯农药最常用的显色剂，其灵敏度较高，最低检出量可达到0.01g，并且显色斑点稳定。
硝酸银显色液配制方法：称取硝酸银0.05g溶于数滴水中，加苯氧乙醇10ml，用丙酮稀释至100ml，加30%过氧化氢溶液10l，混合后贮于棕色瓶中，放冰箱内保存。
硝酸银的作用是与有机氯农药中的氯在紫外光照射下生成氯化银，并进一步分解成氧化银的少量单质银的混合物，而显黑色斑点。
mAgCl