劉曉亮 姬春紅 唐文偉 李雪生 譚輝華
摘要:農(nóng)藥殘留分析技術(shù)在保障公眾舌尖上的安全中發(fā)揮著極其重要的作用,《農(nóng)藥殘留分析》是植物保護(hù)專業(yè)的必修課程之一,本文將從農(nóng)藥殘留分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性、趣味性、實(shí)用性、時(shí)效性、主觀能動(dòng)性及課程的設(shè)置等方面初步探討該課程的教學(xué)方法,旨在使學(xué)生在全面掌握該課程理論知識(shí)的基礎(chǔ)上增強(qiáng)專業(yè)技能。
關(guān)鍵詞:農(nóng)藥殘留分析;實(shí)驗(yàn)課程;教學(xué)探討
中圖分類號(hào):G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2019)15-0190-02
農(nóng)藥在保障全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全中發(fā)揮著極其的重要作用,但農(nóng)藥的廣泛使用又不可避免地造成諸如作物藥害、農(nóng)藥殘留超標(biāo)、環(huán)境污染等負(fù)面問題。目前,農(nóng)藥殘留問題已受到國家的高度重視。
面對新的形勢、機(jī)遇和挑戰(zhàn),我國急需大量掌握農(nóng)藥殘留分析技術(shù)的專業(yè)技術(shù)人才。因此,在植物保護(hù)專業(yè)《農(nóng)藥殘留分析》教學(xué)中,不管是從學(xué)生將來的繼續(xù)求學(xué)深造還是就業(yè)服務(wù)于社會(huì)考慮,都需要在其實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)開設(shè)一定量的相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程,培養(yǎng)學(xué)生農(nóng)藥殘留分析的初步實(shí)驗(yàn)技能。本文將從農(nóng)藥殘留分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的角度進(jìn)行一些有益的探討。
一、強(qiáng)調(diào)重要性
食品安全是當(dāng)今世界十分關(guān)注的重大問題。在全球范圍內(nèi),每年有超過2000種食品樣品用作農(nóng)藥殘留分析,農(nóng)藥殘留是影響食品安全的重要因素。因此,食品中農(nóng)藥殘留量的分析及檢測技術(shù)已經(jīng)成為食品安全執(zhí)法和國際食品貿(mào)易的關(guān)鍵問題。農(nóng)藥殘留的危害應(yīng)引起足夠重視,讓學(xué)生們體會(huì)到農(nóng)藥殘留分析是保障食品安全、保護(hù)國家農(nóng)產(chǎn)品國際貿(mào)易的一個(gè)重要手段,從思想上讓學(xué)生們認(rèn)識(shí)到農(nóng)藥殘留分析是與日常生活休戚相關(guān)的、有用的、重要的,才能在后面的農(nóng)藥殘留分析技能培訓(xùn)中易于激發(fā)起他們的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)起他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
二、體現(xiàn)趣味性
農(nóng)藥殘留是人們經(jīng)?!罢劵⑸儭钡脑掝},但有農(nóng)藥殘留是否一定會(huì)引起危害呢?答案是否定的。作為科班出身的專業(yè)技術(shù)人員,應(yīng)該正確地看待農(nóng)副產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留問題。各個(gè)國家是如何制定本國的農(nóng)藥殘留最大限量標(biāo)準(zhǔn)是《農(nóng)藥殘留分析》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第一趣味點(diǎn)。
此外,農(nóng)藥殘留分析是一門涉及范圍極廣的綜合性學(xué)科。首先,農(nóng)藥的種類多種多樣,我國現(xiàn)有登記的農(nóng)藥有效成分已達(dá)六百多種,并且這些農(nóng)藥的有效成分在理化性質(zhì)和生物活性方面千差萬別,再加上其有毒代謝物、降解產(chǎn)物及有關(guān)雜質(zhì)等,農(nóng)藥殘留的檢測對象就更加繁雜多樣;其次,農(nóng)藥殘留檢測的樣品類型諸如食品、農(nóng)畜產(chǎn)品、土壤及環(huán)境樣品等也是各種各樣,并且各類樣品中的干擾物質(zhì)也是五花八門;再次,所選擇的檢測手段也是多種多樣。農(nóng)藥殘留分析屬于痕量分析范疇,如何把微量的目標(biāo)物從樣品中提取出來,并對雜質(zhì)進(jìn)行有效的凈化,最終怎樣選擇合適的分析儀器對其準(zhǔn)確地定性、定量分析,這是《農(nóng)藥殘留分析》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的又一趣味點(diǎn)。
農(nóng)藥殘留分析是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作,它涉及到農(nóng)產(chǎn)品品種、布點(diǎn)、抽樣、樣品的前處理及質(zhì)量控制等諸多方面,這些都將直接影響到檢測結(jié)果的科學(xué)性和真實(shí)性。如何將《農(nóng)藥殘留分析》課堂上所學(xué)的理論知識(shí)系統(tǒng)地應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,對所實(shí)驗(yàn)的農(nóng)藥殘留檢測樣品進(jìn)行準(zhǔn)確地定性、定量分析不僅是學(xué)以致用、動(dòng)手能力的展現(xiàn),更是一種自身價(jià)值的體現(xiàn),這是該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的再一個(gè)趣味點(diǎn)。
三、重視實(shí)用性
前面已經(jīng)述及農(nóng)藥殘留分析涉及的檢測對象和檢測手段多種多樣,怎樣通過有限的、代表性的實(shí)驗(yàn)操作展現(xiàn)農(nóng)藥殘留分析中的共性問題,傳授基本的分析檢測技能是《農(nóng)藥殘留分析》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵,這就要求該實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)者必須重視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)用性。筆者認(rèn)為可以通過樣品的選擇、目標(biāo)農(nóng)藥的選擇和分析儀器的選擇3個(gè)方面突出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)用性。首先,樣品的選擇應(yīng)該是居民最為關(guān)心的日常消費(fèi)農(nóng)產(chǎn)品,并且這種樣品相對而言雜質(zhì)干擾要小以便于提取和凈化;其次,要檢測的農(nóng)藥必須是在我國已經(jīng)正式登記的,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)廣泛使用的種類和品種,并且所選農(nóng)藥的殘留檢測方法要成熟、簡單、便于操作,最好是有現(xiàn)成的國家標(biāo)準(zhǔn)方法;再次,所選的分析檢測儀器應(yīng)該是廣大農(nóng)藥殘留分析實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)廣泛普及的常規(guī)儀器。從上述3方面考慮,建議《農(nóng)藥殘留分析》實(shí)驗(yàn)教學(xué)所選的檢測樣品以水果、蔬菜樣品為首選;檢測的農(nóng)藥以有機(jī)磷類和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥為宜。
四、突出時(shí)效性
本科生1次實(shí)驗(yàn)課最多也就是3個(gè)課時(shí),在這有限的時(shí)間內(nèi)要完成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,這就使得高效率顯得格外重要。農(nóng)藥殘留分析主要包括樣品前處理和儀器分析兩個(gè)部分。樣品的前處理主要包括樣品的提取和凈化,約占整個(gè)農(nóng)藥殘留分析時(shí)間的2/3,并可產(chǎn)生1/3以上的誤差。傳統(tǒng)的樣品前處理如索氏提取、振蕩提取、液-液分配、柱層析等,操作煩瑣復(fù)雜、耗時(shí)長、選擇性差,提取與凈化效率低,常出現(xiàn)誤差。本科生農(nóng)藥殘留分析前處理需要簡便、快速、易操作、成本低、所用器具較少、空間較小等特點(diǎn)的高效率前處理技術(shù)。顯然,傳統(tǒng)的農(nóng)藥殘留分析前處理技術(shù)不太適合本科生農(nóng)藥殘留分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)。Anastassiades.M等提出的快速、簡便、廉價(jià)的QuEChERS(Quick、Easy、Cheap、Effective、Easy、Rugged、Safe)方法以其回收率和精確度高、分析時(shí)間短、溶劑用量少、操作簡便、方法十分嚴(yán)格、所需空間小、安全性好、樣品制備過程所用裝置簡單等優(yōu)點(diǎn)正好滿足本科生農(nóng)藥殘留分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求。因此,建議以QuEChERS方法作為本科生農(nóng)藥殘留分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)前處理的首選方法。另外,單個(gè)樣品在分析儀器上總計(jì)運(yùn)行時(shí)間最好在15分鐘之內(nèi),供試農(nóng)藥在儀器上的保留時(shí)間以在5—10分鐘為宜。
五、發(fā)揮主觀能動(dòng)性
學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體,在教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性至關(guān)重要,《農(nóng)藥殘留分析》實(shí)驗(yàn)教學(xué)亦不例外。任課教師可根據(jù)前面實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)的效果,在最后一次實(shí)驗(yàn)課酌情安排學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)完整的農(nóng)藥殘留分析實(shí)驗(yàn)。任課教師和實(shí)驗(yàn)授課教師都要進(jìn)行實(shí)時(shí)、耐心、細(xì)致的指導(dǎo),對本次實(shí)驗(yàn)的時(shí)間安排應(yīng)不受原實(shí)驗(yàn)課時(shí)安排的限制,實(shí)驗(yàn)時(shí)間要適當(dāng)延長,實(shí)驗(yàn)操作要靈活安排。
總之,筆者認(rèn)為《農(nóng)藥殘留分析》實(shí)驗(yàn)教學(xué)在上述原則的指導(dǎo)下可如下設(shè)置:結(jié)合實(shí)驗(yàn)室所擁有的實(shí)驗(yàn)材料和分析儀器進(jìn)行現(xiàn)場授課,幫助學(xué)生對所學(xué)的知識(shí)由感性認(rèn)識(shí)上升到一定的理性認(rèn)識(shí),需要1次課;選用理化性質(zhì)迥異的農(nóng)藥進(jìn)行氣相色譜和液相色譜分析,氣相色譜和液相色譜分析均應(yīng)包括樣品的前處理、分析方法的確證和樣品檢測,這一階段需要4次課;在氣相色譜和液相色譜分析培訓(xùn)之后,有條件的實(shí)驗(yàn)室可安排1次氣質(zhì)或液質(zhì)聯(lián)用分析農(nóng)藥殘留;最后,再安排1次學(xué)生相對獨(dú)立的,實(shí)驗(yàn)時(shí)間比較長的、靈活的農(nóng)藥殘留分析操作。農(nóng)藥殘留分析這門課,經(jīng)過課堂上的理論學(xué)習(xí)和6—7次比較系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)操作,相信學(xué)生對這門課知識(shí)的掌握會(huì)有一個(gè)由量變到質(zhì)變的飛躍,這門課將會(huì)對學(xué)生今后的學(xué)習(xí)或工作大有裨益。
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