小白菜中常用農(nóng)藥殘留試驗(yàn)及膳食暴露評(píng)估

小白菜中常用農(nóng)藥殘留試驗(yàn)及膳食暴露評(píng)估

卷心菜是中國(guó)消費(fèi)者最喜歡的蔬菜品種之一。它在中國(guó)的許多地區(qū)種植，每年都可以上市。由于其生長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng),農(nóng)藥使用相對(duì)頻繁,葉片舒展程度高,葉片附著農(nóng)藥量相對(duì)較高,容易造成的農(nóng)藥殘留超標(biāo)問(wèn)題已影響到膳食消費(fèi)安全。我國(guó)《食品中農(nóng)藥最大殘留限量(GB2763-2005)》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定毒死蜱在葉菜類(lèi)蔬菜中最大殘留限量為0.1mg/kg,但對(duì)新農(nóng)藥茚蟲(chóng)威缺少限量指標(biāo)。毒死蜱是生產(chǎn)中常用農(nóng)藥。ZHANG等研究了大田春白菜中毒死蜱、樂(lè)果等7種農(nóng)藥的殘留動(dòng)態(tài),袁玉偉等報(bào)道了毒死蜱在甘藍(lán)中的殘留動(dòng)態(tài)。茚蟲(chóng)威的作用機(jī)理完全不同于目前的各種殺蟲(chóng)劑,并且具有卓越的殺蟲(chóng)活性以及對(duì)非靶標(biāo)生物低毒的特點(diǎn),近年來(lái)在蔬菜生產(chǎn)中經(jīng)常使用。龔勇等采用氣相色譜法檢測(cè)小白菜中的茚蟲(chóng)威殘留,方法簡(jiǎn)單易行,符合殘留分析要求。陳麗萍等研究了茚蟲(chóng)威在菜用大豆上的殘留動(dòng)態(tài)。然而目前仍未見(jiàn)毒死蜱和茚蟲(chóng)威在小白菜中的殘留動(dòng)態(tài)研究報(bào)道。為此,我們根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際,同時(shí)進(jìn)行了毒死蜱和茚蟲(chóng)威在小白菜中的殘留動(dòng)態(tài)研究;并結(jié)合小白菜的采收特點(diǎn),對(duì)不同間隔期的殘留進(jìn)行了不同消費(fèi)群體的短期和長(zhǎng)期膳食暴露評(píng)估,以期能為小白菜的安全生產(chǎn)和消費(fèi)者的安全消費(fèi)提供依據(jù)。1材料和方法1.1剩余面積試驗(yàn)1.1.1供試品種及栽培方式試驗(yàn)于2008年11月25日～12月2日在紹興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院基地的大棚內(nèi)進(jìn)行。供試小白菜品種為‘半高’,采用保護(hù)地栽培方式,于2008年11月1日直播。供試農(nóng)藥為48%毒死蜱(chlorpyrifos)EC(美國(guó)陶氏益農(nóng)公司生產(chǎn))、15%茚蟲(chóng)威(indoxacarb)SC(美國(guó)杜邦公司生產(chǎn))。1.1.2農(nóng)藥殘留分析試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理:①15%茚蟲(chóng)威SC40.5g/hm2(有效成分含量,下同);②15%茚蟲(chóng)威SC81g/hm2;③48%毒死蜱EC540g/hm2;④48%毒死蜱EC1080g/hm2;⑤清水對(duì)照。小區(qū)面積15m2,3次重復(fù)。于2008年11月25日用手動(dòng)背負(fù)式噴霧器噴灑藥液至葉片表面均勻濕透,每小區(qū)用量為675L/hm2;分別于噴藥后0d(藥液干后),1,3,5,7d各取樣1次,對(duì)照處理僅在噴藥后0d取樣,小白菜的每株鮮重為9.4～16.4g。在每小區(qū)除周邊保護(hù)行之外的區(qū)域進(jìn)行隨機(jī)采樣,10個(gè)以上采樣點(diǎn)采樣約1kg,去除明顯腐爛、萎蔫、枯老的葉片。將樣品立即暫存于冰箱內(nèi)(-18℃以下),全部采樣結(jié)束后一同進(jìn)行農(nóng)藥殘留分析。田間試驗(yàn)期間室外日平均氣溫4.7～11.7℃。1.2剩余分析1.2.1氣相色譜儀試劑:乙腈、石油醚(60～90℃,重蒸)、丙酮、氯化鈉、無(wú)水硫酸鈉、弗羅里硅土(650℃烘烤4h,5%去離子水脫活)、毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.0%,美國(guó)Sigma公司提供)、茚蟲(chóng)威標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.0%,美國(guó)杜邦公司提供)氣相色譜儀:菲尼根TraceGCUltra(具FPD及ECD檢測(cè)器)。1.2.2樣品的預(yù)處理和檢測(cè)(1)氣相色譜fpd準(zhǔn)確稱(chēng)取20g(準(zhǔn)確到0.01g)待測(cè)樣品,加入70mL乙腈和10mL水,高速提取2min,抽濾。將濾液移入100mL具塞量筒中,加入氯化鈉10～15g,用力振搖1min后靜置30min,使其充分分層。準(zhǔn)確量取上層乙腈液35mL,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(40℃)濃縮至干,5mL丙酮定容,待測(cè)。氣相色譜(FPD)檢測(cè)條件:DB-1(30m×0.32mm×0.25μm);載氣:N2,2mL/min;空氣:115mL/min;H2:90mL/min。INJ·T:220℃;FPD·T:150℃;基座·T:300℃;程序升溫:100℃,1min;20℃/min,260℃,5min;20℃/min,270℃,1min;進(jìn)樣1.0μL。(2)u3000石油醚氧化法提取方法與毒死蜱檢測(cè)相同。凈化步驟如下:準(zhǔn)確量取上層乙腈液25mL,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(40℃)濃縮至干,加入2mL石油醚溶解。稱(chēng)弗羅里硅土4g裝入玻璃填充柱中(上下兩端裝2cm左右的無(wú)水硫酸鈉),用20mL石油醚預(yù)淋。將樣品提取液過(guò)弗羅里硅土柱,待上清液完全流出后,用50mL(石油醚∶丙酮體積比為9∶1)淋洗,淋洗液收集于50mL平底燒瓶中。然后在低于40℃的水浴中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,氮?dú)獯蹈?用5mL石油醚定容,待測(cè)。氣相色譜(ECD)檢測(cè)條件:DB-5MS(30.00m×0.32mm×0.25μm);載氣為N2,2mL/min;INJ·T:280℃;DET·T:300℃;程序升溫:100℃,1min;40℃/min至220℃,2min;20℃/min至260℃,1min;進(jìn)樣1.0μL。1.2.3添加不同濃度a.蟲(chóng)威的回收率和精密度采用外標(biāo)法,保留時(shí)間定性,峰面積定量。空白小白菜中分別添加不同濃度的毒死蜱和茚蟲(chóng)威,其回收率分別為93%～103%和95%～105%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.8%～6.8%和1.1%～5.9%(表1)。1.3風(fēng)險(xiǎn)商%農(nóng)藥的膳食暴露和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用下列公式:估計(jì)膳食暴露量(mg)=農(nóng)藥殘留量(mg/kg)×食物攝入量(kg)(1)最大允許攝入量(mg)=ADI或ARfD(mg/kg.bw)×體重(kg)(2)本文中長(zhǎng)期評(píng)估采用ADI(日允許攝入量),急性評(píng)估采用ARfD(急性參照劑量)。風(fēng)險(xiǎn)商(%)=估計(jì)膳食暴露量(mg)/最大允許攝入量(mg)×100(3)當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)商>100時(shí),表示存在不可接受的較大風(fēng)險(xiǎn),數(shù)值越大,風(fēng)險(xiǎn)越大;當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)商<100時(shí),表示風(fēng)險(xiǎn)是可以接受的,數(shù)值越小,風(fēng)險(xiǎn)越小。2結(jié)果與分析2.1蟲(chóng)威在西瓜ml的殘留限和最佳風(fēng)險(xiǎn)商圖1表明,茚蟲(chóng)威在小白菜中的殘留降解速度快,殘留消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。常量和加倍劑量時(shí)方程分別是C=7.9319×e-0.5382t(R2=0.9318)和C=11.252×e-0.4831t(R2=0.9448),半衰期T1/2分別為1.4和1.2d。常量和加倍劑量時(shí)0d的初始?xì)埩舴謩e為3.88和5.68mg/kg,3d時(shí)分別為2.18和2.99mg/kg,而7d時(shí)則降低到0.42和0.82mg/kg。從CAC和歐盟等國(guó)關(guān)于茚蟲(chóng)威在白菜中最大殘留限量(MRL)規(guī)定(表2)來(lái)看,0d時(shí)就符合美國(guó)MRL為12mg/kg的規(guī)定;第3天開(kāi)始符合CAC的3mg/kg規(guī)定,7d后才達(dá)到日本的要求(1mg/kg)。我國(guó)目前沒(méi)有小白菜中茚蟲(chóng)威MRL,借鑒CAC的限量要求,確定其安全間隔期大約為3d。膳食暴露評(píng)估用數(shù)據(jù)主要是農(nóng)藥殘留量和食物消費(fèi)量,長(zhǎng)期暴露估計(jì)一般基于農(nóng)產(chǎn)品的監(jiān)測(cè)試驗(yàn)中位數(shù)殘留(STMR)和不同群體的消費(fèi)數(shù)據(jù)(表3);短期暴露估計(jì)基于殘留試驗(yàn)的最高殘留(HR)和不同群體的消費(fèi)數(shù)據(jù),然后將攝入量與該農(nóng)藥的ADI進(jìn)行比較。按1.3節(jié)的方法,計(jì)算茚蟲(chóng)威在不同年齡消費(fèi)群體的理論長(zhǎng)期和短期風(fēng)險(xiǎn)商,數(shù)據(jù)見(jiàn)表4和表5。從表4可以看出,不同年齡群體的理論長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)商有很大差別,幼兒的風(fēng)險(xiǎn)商相對(duì)高于成人。如茚蟲(chóng)威常量處理間隔5d,2～6歲的風(fēng)險(xiǎn)商高于100;而18歲以上成人的風(fēng)險(xiǎn)商僅為50左右。加倍處理時(shí)不同群體的風(fēng)險(xiǎn)商明顯高于常量處理時(shí)不同群體的風(fēng)險(xiǎn)商,且從第7天開(kāi)始不同群體的風(fēng)險(xiǎn)商都低于100。農(nóng)藥MRL與膳食暴露所產(chǎn)生的危害之間沒(méi)有直接聯(lián)系,如常量處理3d后按照CAC標(biāo)準(zhǔn)則符合限量要求,而中國(guó)蔬菜消費(fèi)量評(píng)估表明其風(fēng)險(xiǎn)商都高于100。按照J(rèn)MPR提供茚蟲(chóng)威對(duì)人體的ARfD為0.1mg/kgbw進(jìn)行計(jì)算,無(wú)論是常量還是加倍劑量處理的不同間隔期,幼年消費(fèi)者(2～10歲)的風(fēng)險(xiǎn)商高于成年人的50%左右,但不同年齡群體膳食暴露量的理論急性風(fēng)險(xiǎn)商都低于100;7d后的風(fēng)險(xiǎn)商都低于10,這說(shuō)明小白菜中茚蟲(chóng)威的膳食風(fēng)險(xiǎn)還是比較小的(表5)。2.2不同群體的蔬菜需求風(fēng)險(xiǎn)商毒死蜱在小白菜中的殘留試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2,殘留消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。常量和加倍劑量時(shí)方程分別為C=47.5×e-0.6003t(R2=0.9588)和C=51.697×e-0.5459t(R2=0.9576),半衰期T1/2分別為1.1和1.3d。雖然毒死蜱在小白菜中的降解半衰期較短,但由于其常量和加倍處理時(shí)分別為20.6和24.8mg/kg,降解7d后的殘留分別為2.0和3.0mg/kg,均高于CAC、歐盟、美國(guó)和日本(分別為1.0,0.5,1.0和1.0mg/kg的限量標(biāo)準(zhǔn)),更高于我國(guó)現(xiàn)行0.1mg/kg的限量標(biāo)準(zhǔn)(表1)。根據(jù)不同年齡群體的蔬菜消費(fèi)量(表3)和殘留平均值(圖2)計(jì)算毒死蜱的理論長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)商,結(jié)果如表6。常量和加倍劑量處理不同間隔期時(shí),所有群體的理論長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)商都接近和高于100,且幼年消費(fèi)者(2～10歲)的風(fēng)險(xiǎn)商要高于成年人的50%左右。如果長(zhǎng)期攝入可能存在一定的膳食安全風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)該采取措施降低小白菜中的毒死蜱殘留量或者減少其消費(fèi)量。表7表明,毒死蜱理論急性風(fēng)險(xiǎn)商在某種程度上可以接受。無(wú)論是常量還是加倍劑量處理時(shí),間隔3d后不同年齡群體的急性風(fēng)險(xiǎn)商都低于100,且幼年消費(fèi)者(2～10歲)的風(fēng)險(xiǎn)商也均高于成年人的約50%左右;而7d后,不同年齡群體的急性風(fēng)險(xiǎn)商范圍分別是9.1～19.6和13.9～30.3。3蟲(chóng)威/死刑槲茚蟲(chóng)威和毒死蜱在小白菜中的殘留試驗(yàn)表明,常量用藥時(shí)的初始?xì)埩袅糠謩e為3.88和20.60mg/kg,具有很大的差異,而其半衰期差異不大,都為1.1～1.4d。如果達(dá)到相同的防治效果,茚蟲(chóng)威比毒死蜱在安全生產(chǎn)方面更具有推廣價(jià)值,因?yàn)檐嵯x(chóng)威更容易符合CAC、歐盟、美國(guó)和日本的MRL標(biāo)準(zhǔn)要求。我國(guó)毒死蜱在葉菜類(lèi)的MRL為0.1mg/kg,但從小白菜中殘留試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,常量用藥時(shí)間隔期7d后的殘留量為2.96mg/kg,遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。袁玉偉等研究認(rèn)為安全間隔期7d的情況下,毒死蜱在大棚菠菜中的殘留量難于滿(mǎn)足0.1mg/kg的要求。由此,毒死蜱限量標(biāo)準(zhǔn)缺少實(shí)際操作性,不適合用于生長(zhǎng)期短的蔬菜;而茚蟲(chóng)威缺少限量標(biāo)準(zhǔn),仍不能用于實(shí)際生產(chǎn)。暴露評(píng)估結(jié)果表明,不同間隔期時(shí)低年齡群體的茚蟲(chóng)威風(fēng)險(xiǎn)商約高于成人的50%,間隔期7d后的理論長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)商均開(kāi)始可以接受且低于100;而短期暴露評(píng)估表明所有群體在不同間隔期時(shí)的理論急性風(fēng)險(xiǎn)商都低于100,其風(fēng)險(xiǎn)均為可接受。JMPR根據(jù)GEMS/Food(全球環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/食品)的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)茚蟲(chóng)威進(jìn)行國(guó)際急性膳食攝入評(píng)估,結(jié)論認(rèn)為除了在甘藍(lán)上使用茚蟲(chóng)威可能造成膳食風(fēng)險(xiǎn)外,其余均不會(huì)對(duì)公眾造成健康危害。毒死蜱的理論風(fēng)險(xiǎn)商都明顯高于茚蟲(chóng)威,且長(zhǎng)期理論風(fēng)險(xiǎn)商基本都接近和高于100,而其急性風(fēng)險(xiǎn)商也在間隔期3d后才都可以接受。JMPR對(duì)毒死蜱