روش های آنالیز باقیمانده سموم و آفت کش ها
سموم کشاورزی چیست؟
محصولات کشاورزی دچار آفت های مختلف می شوند، این آفات باعث می شوند گیاهان قبل از ثمر دادن از بین بروند، به همین دلیل باید سم زدایی شوند. به دلیل تامین امنیت غذایی و افزایش تولید کشاورزی تمامی کشور ها مجبور به استفاده از سموم شیمیایی یا آفت کش ها هستند اما مسائلی مانند باقی مانده سموم در محصولات باعث می شود نگرانی هایی بوجود آید.
دوره کارنس چیست؟
به طور کلی اکثر محصولات کشاورزی که در معرض آفت کش ها قرار می گیرند و مدت زمان کوتاهی بعد از سمپاشی به بازار مصرف ارائه می شوند و اصطلاحا دوره کارنس در آن ها در نظر گرفته نمی شوند، به خصوص در محصولات گلخانه ای حاوی مقادیری بالایی از باقیمانده سموم هستند.
بیشتر بخوانید: روش های آنالیز آب
دوره کارنس، حداقل زمان بین آخرین سمپاشی تا برداشت محصول است که باید رعایت شود تا بقایای سم در محصول تجزیه شود و مقدار آن در سطح محصولات میوه و سبزیجات کاهش یابد. رعایت این زمان به خصوص برای محصولات کشاورزی که به صورت تازه مصرف می شوند، اهمیت زیادی دارد. اما اغلب اوقات این محصولات قبل از اینکه دوره کارنس سم به پایان برسد وارد بازار می شوند.
لازم به ذکر است که چنانچه میزان سم مصرفی بالاتر از میزان توصیه شده شرکت تولید کننده سم باشد حتی با رعایت کردن دوره کارنس، باقی مانده سموم بالاتر از حد مجاز خواهد بود و نکته دیگر، پاشش صحیح سم مطابق با دستورالعمل های تولید کنندگان است که اگر سمپاش کالیبره نشود، مقدار سم مطابق با دستورالعمل ها پاشیده نخواهد شد و ممکن است بعد از گذراندن دروه کارنس نیز مقادیر بالایی از سم در محصولات کشاورزی باقی بماند و یا بالعکس دارای عملکرد مناسب نباشد.
طبقه بندی سموم کشاورزی
طبقه بندی سموم کشاورزی بر اساس نوع حرکت در گیاه
آفت کشها بر اساس شیوه عمل به دو دسته غیر سیستمیک و سیستمیک تقسیم می‌شوند. سموم غیر سیستمیک چربی دوست هستند و در لایه مومی گیاهان جذب می شوند و فقط در قسمت‌های بیرونی گیاه باقی می‌مانند، بر خلاف آفت کش‌های سیستمیک که در تمام بخش‌های گیاه پخش می‌شوند. به همین دلیل این سموم نسبت به سموم سیستمیک، راحت تر از روی محصولات کشاورزی حذف می‌شوند.
طبقه بندی سموم کشاورزی براساس ساختار و نوع ترکیب
علاوه بر این، سموم بر اساس ساختار شیمیایی به دو دسته معدنی فاقد کربن و آلی حاوی کربن تقسیم می شوند، سموم معدنی شامل دو دسته طبیعی مانند گوگرد و ساخته شده مانند سموم آرسنیکی هستند. سموم آلی نیز شامل دو دسته طبیعی مانند آزادیراختین و ساخته شده مانند ترکیبات فسفره، کلره، کاربامات، تریازین، فنوکسی، پیرتروئید، نئونیکوتینوئید تقسیم می‌شوند.
سموم کلره: ددت (DDT) یک نوع رایج از آفت کش های این دسته است که تقریبا در سراسر جهان ممنوع شده اما هنوز در بسیاری از کشورها، به ویژه در کشورهای در حال توسعه، به طور غیرقانونی استفاده می شود. اندوسولفان، متوکسی کلراید و دیکوفول ها از دیگر آفت کش های کلره هستند. از عوارض آن ها می توان به ناهنجاری‌های غدد درون ریز، تأثیر بر رشد جنین، متابولیسم چربی ها، … اشاره نمود.
بیشتر بخوانید: تیتراسیون اسید سولفوریک و سود مایع
سموم فسفره: مانند مالاتیون، دیازینون و دی متوآت و … که اثرات مخربی روی انسان از جمله آسیب به DNA، کاهش تولید انسولین، کاهش زمان بارداری و اختلالات رشدی نوزادان دارند.
آفت کش های نئونیکوتینوئید مانند استامی پراید، ایمیداکلوپراید، تیامتوکسام که اثرات منفی روی سیستم عصبی می گذارند.
سموم کاربامات مانند کربوفوران و آلدیکارب هستند که می توانند با ایجاد اختلال در غدد درون ریز، بیماری های عصبی-رفتاری و افزایش احتمال زوال عقل، بر سلامتی انسان ها تأثیرگذار باشند.
آفت کش های تریازین مانند آترازین که این آفت کش ها می توانند در بروز سرطان سینه دخیل باشند.
آفت کش پیرتروئید از پیرتروم ها (عصاره گیاهی از گل داوودی) به دست می آید. سایپرمترین و دلتامترین در این دسته قرار دارند. این سموم می توانند بر سیستم عصبی، قلبی-عروقی و ژنتیکی موجودات زنده اثر داشته و باعث سرطان زایی نیز شود.
آفت کش های فنوکسی می توانند منجر به سرطان و نقایص مادرزادی در کودکان شوند.
طبقه بندی سموم کشاورزی بر اساس نحوه نفوذ
سموم گوارشی: ترکیباتی هستند که از طریق دستگاه گوارش وارد بدن آفات می شود و با ایجاد اختلال در بافت و اندام ها باعث مرگ می شوند مانند آبامکتین.
سموم تماسی: ترکیباتی که از طریق پوست وارد بدن آفت شده و باعث مسمومیت و مرگ حشره می شوند مانند مالاتیون.
سموم تدخینی: ترکیباتی هستند که در شرایط عادی به شکل گاز در آمده و از طریق روزنه های تنفسی وارد سیستم تنفسی آفت می شوند و با جایگزین شدن به جای اکسیژن باعث خفگی آفات می شود مانند فسفید آلومینیوم.
بیشتر بخوانید: تفاوت جذب اتمی با ICP
طبقه بندی سموم بر اساس نسل
با توجه به خطرات سموم شیمیایی برای کاهش اثرات منفی آن روی انسان و محیط زیست نسل هایی مختلف سموم تولید شدند.
نسل اول حشره کش هاشامل ترکیبات معدنی مانند آرسنیک هستند.
در نسل دوم ترکیبات کلره، فسفره، کاربامات ها و پیرتروئیدهای ساخته شده گسترش یافتند. در این نسل آفت کش DDT تولید شد.
نسل سوم آفت‌کش‌ها به زیست پایه (Biorational) یا دارای منشأ زیستی موسوم بودکه در واقع مواد بیولوژیکی هستند که برای کنترل آفت خاصی به‌کار می‌روند و روی موجودات زنده غیرهدف تأثیری ندارند و شامل هورمون‌ها، تنظیم کننده‌های رشد حشرات (IGR)، ویروس‌ها، باکتری‌ها، قارچ‌ها و نماتدهای بیماری‌زای حشرات هستند.
معرفی نسل چهارم آفت کشها موسوم به آفتکش های بیولوژیک بر پایه دانش زیست فناوری، از زمانی آغاز شد که طراحی و ساخت گیاهان مقاوم به آفات با استفاده از انتقال ژن و بحث تراریختگی مطرح گردید. در سال های اخیر نسل چهارم که فن آوری انتقال ژن می باشد توسعه یافته است و ژن های تولید کننده سم از باکتری باسیلوس تورنجینسیس (Bt) به گیاهان منتقل می شود و در نتیجه گیاه توانایی تولید این نوع پروتئین را برای از بین بردن حشرات پیدا می کند، ولی از آن جایی که تعداد زیادی از حشرات توانستند در مقابل این باکتری مقاومت کنند، دانشمندان در کنار این ترکیب روی سایر ترکیبات نیز سرمایه گذاری علمی نمودند.
روش هایی برای تعیین میزان سموم
تعیین باقی مانده سموم در محصولات غذایی و کشاورزی باید توسط در آزمایشگاه کاملا معتبر انجام شود که معمولا با استفاده از دستگاه هایی با تکنولوژی های بالا مانند دستگاه های کروماتوگرافی گازی که مجهز به آشکار ساز طیف سنج جرمی(GC-MS) هستند و همچنین کروماتوگرافی مایع که مجهز به آشکار ساز طیف سنج جرمی متوالی (LC-MS-MS) هستند، انجام می شود.
بیشتر بخوانید: انواع نمودارهای کالیبراسیون و کاربرد آن ها
دستگاه LC-MS دامنه وسیع تر و حساسیت بالاتری را برای شناسایی سموم شیمیایی نسبت به دستگاه GC-MS دارد. بعضی از سموم با دستگاه GC-MS و بعضی با دستگاه LC-MS قابل اندازه گیری هستند بطور مثال سم ددت، اندوسولفان (تیودان)، دیازینون (بازودین) با دستگاه GC-MS و سموم استامی پراید (موسپیلان)، ایمیداکلوپراید (کنفیدور) با دستگاه LC-MS قابل اندازه گیری هستند.