農(nóng)藥農(nóng)藥殘留的急性評(píng)估

農(nóng)藥農(nóng)藥殘留的急性評(píng)估

中國(guó)應(yīng)利用只有世界7%的耕地作為22%的人口，并確保農(nóng)產(chǎn)品的穩(wěn)定和高產(chǎn)。如果減少使用30%農(nóng)藥,將會(huì)導(dǎo)致至少3.5億中國(guó)人饑餓,因此今后一段時(shí)間農(nóng)藥的使用必不可少。農(nóng)藥是把雙刃劍,在保證農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)及持續(xù)發(fā)展方面做出了不可磨滅的貢獻(xiàn),農(nóng)藥的使用給人們帶來(lái)極大益處。但如果不能合理和正確的施用農(nóng)藥,將導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品污染,最終危害廣大消費(fèi)者身體健康。人們迫切希望知道通過(guò)膳食攝入的農(nóng)藥殘留是否會(huì)對(duì)身體健康產(chǎn)生危害及危害程度;迫切需要建立在科學(xué)評(píng)估基礎(chǔ)上的農(nóng)藥殘留限量(MRL)標(biāo)準(zhǔn);迫切需要對(duì)食品質(zhì)量采取嚴(yán)格的、建立在科學(xué)評(píng)估基礎(chǔ)上的安全監(jiān)管措施,解決上述問(wèn)題的科學(xué)依據(jù)是開(kāi)展膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。完整的膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括慢性評(píng)估和急性評(píng)估,二者主要區(qū)別在于評(píng)估涉及的時(shí)間期限不同,因此輸入?yún)?shù)不同。一般而言,如果慢性評(píng)估表明不存在食物攝入風(fēng)險(xiǎn),但急性評(píng)估有可能存在風(fēng)險(xiǎn);如果急性評(píng)估顯示不存在風(fēng)險(xiǎn),則慢性評(píng)估極少出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)。因此,慢性評(píng)估結(jié)果過(guò)于保守,急性評(píng)估是目前國(guó)際上關(guān)注的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。上述兩類(lèi)評(píng)估既可以采取點(diǎn)評(píng)估、也可以概率評(píng)估的方式實(shí)現(xiàn)。點(diǎn)評(píng)估所需參數(shù)較少,目前國(guó)際上此類(lèi)評(píng)估開(kāi)展的較多,但評(píng)估結(jié)果比較保守,容易過(guò)高估計(jì)攝入風(fēng)險(xiǎn);概率評(píng)估結(jié)果比較符合實(shí)際情況,但如果參數(shù)不合理、數(shù)據(jù)庫(kù)不完備等等因素存在,概率評(píng)估可能得出錯(cuò)誤的結(jié)論,從而誤導(dǎo)管理者采取錯(cuò)誤的措施,因此概率評(píng)估應(yīng)慎重進(jìn)行。目前只有美國(guó)、歐盟發(fā)達(dá)國(guó)家和國(guó)際組織開(kāi)展了概率評(píng)估?；谟行?shù)據(jù)的容量大小,國(guó)際上通常采用由低級(jí)(比如最嚴(yán)重情況下、殘留都達(dá)到限量時(shí)點(diǎn)評(píng)估)到稍高級(jí)(采用實(shí)際殘留濃度或膳食攝入輸入的點(diǎn)評(píng)估)、高級(jí)(概率評(píng)估)、分級(jí)評(píng)估的方式評(píng)估食品中農(nóng)藥殘留的危害,由此可見(jiàn)級(jí)別越低所需參數(shù)越少,評(píng)估結(jié)果也越保守。低級(jí)評(píng)估也叫嚴(yán)重評(píng)估,評(píng)估的結(jié)果高于實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)情況,因此低級(jí)評(píng)估如果表明食品中風(fēng)險(xiǎn)小或者可以忽略,就可以認(rèn)為攝入此類(lèi)食品是安全的、無(wú)需更高級(jí)的評(píng)估。為了更有效、合理地利用已有資源,結(jié)合評(píng)估方式的特點(diǎn),目前大多數(shù)國(guó)家采用點(diǎn)評(píng)估方式評(píng)估食品中農(nóng)藥殘留的市場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果;只有點(diǎn)評(píng)估結(jié)果顯示食品中農(nóng)藥殘留存在健康危害、并且數(shù)據(jù)庫(kù)比較完備(包括農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)、膳食攝入數(shù)據(jù)及加工因子等)時(shí),才需要開(kāi)展更高級(jí)(概率)評(píng)估;如果多種情況下評(píng)估有風(fēng)險(xiǎn)(農(nóng)藥殘留攝入量高于參考劑量),則需要開(kāi)展毒理學(xué)評(píng)估。除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥以其低毒、廣譜、生物活性高、環(huán)境相容性好等特性,在農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治中占有重要地位。尤其近年來(lái)作為高毒禁用農(nóng)藥的替代品為我國(guó)作物病蟲(chóng)害防治做出了重要貢獻(xiàn)。氯氰菊酯是菊酯類(lèi)農(nóng)藥的重要一類(lèi),以其高效、廣譜、易降解、低殘留等特性應(yīng)用于農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治中,雖然通過(guò)皮膚接觸和呼吸進(jìn)入人體的氯氰菊酯毒性較低,但如果通過(guò)膳食攝入則對(duì)人體產(chǎn)生較大的危害,因此在廣泛應(yīng)用的同時(shí)其殘留的危害性也越來(lái)越引起人們的重視[16,22,23,24,25,26,27]。宋玉峰等的研究表明,山東部分地區(qū)蔬菜中氯氰菊酯殘留是所有菊酯農(nóng)藥中檢出率最高的一類(lèi),目前急需開(kāi)展蔬菜中氯氰菊酯殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,確定通過(guò)蔬菜攝入的這類(lèi)農(nóng)藥殘留是否對(duì)消費(fèi)者的健康存在風(fēng)險(xiǎn)以及危害的程度,為農(nóng)藥合理使用和風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。變異因子是急性評(píng)估的重要參數(shù),從市場(chǎng)抽樣檢測(cè)獲得的殘留數(shù)據(jù)其變異性不同于田間試驗(yàn),對(duì)市售蔬菜殘留危害的評(píng)估應(yīng)采用符合其實(shí)際污染狀況的變異因子,作者已在此方面開(kāi)展了較為系統(tǒng)的研究,為此次評(píng)估提供了技術(shù)支持。我國(guó)食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作起步較晚,數(shù)據(jù)庫(kù)不完備、符合本國(guó)國(guó)情的評(píng)估技術(shù)研究的極少,評(píng)估工作基礎(chǔ)非常薄弱。為了調(diào)查出口日本的菠菜中毒死蜱殘留的健康危害,羅祎等采用EPA的評(píng)估模式,開(kāi)展其膳食攝入點(diǎn)評(píng)估,但其研究只針對(duì)低于殘留限量(MRL)的毒死蜱殘留的健康風(fēng)險(xiǎn)情況,并且未考慮殘留的變異性。迄今為止,國(guó)內(nèi)未見(jiàn)完整的蔬菜中農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程的研究報(bào)道。本研究在世界衛(wèi)生組織(WHO)農(nóng)藥殘留專(zhuān)家委員會(huì)聯(lián)席會(huì)議(JMPP)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估原則指導(dǎo)下,結(jié)合已有數(shù)據(jù)的特性,開(kāi)展山東濟(jì)南、青島和壽光市售蔬菜中氯氰菊酯殘留的攝入評(píng)估研究。參照國(guó)際研究經(jīng)驗(yàn),對(duì)于急性評(píng)估表明存在風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估結(jié)果開(kāi)展統(tǒng)計(jì)分析及慢性評(píng)估,最終確定其健康危害程度,為國(guó)內(nèi)蔬菜乃至食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究開(kāi)展積極有益的嘗試,為農(nóng)藥殘留限量制定及風(fēng)險(xiǎn)管理提供技術(shù)支持。1材料和方法1.1毛細(xì)管色譜柱氣相色譜儀,美國(guó)安捷倫(6890N),配電子俘獲檢測(cè)器(ECD)。毛細(xì)管色譜柱BPX-608(30m×0.25mm×2.5μm)。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、高速勻漿機(jī)、氮吹儀等。農(nóng)藥殘留標(biāo)準(zhǔn)溶液:氯氰菊酯,濃度1000μg·mL-1,由農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(天津)提供。1.2樣品的采集和測(cè)試1.2.1材料采集檢測(cè)按照NY/T762—2004《蔬菜農(nóng)藥殘留檢測(cè)抽樣規(guī)范》,采集山東濟(jì)南、青島和壽光市場(chǎng)銷(xiāo)售的白菜、菜椒(含彩椒、柿子椒及長(zhǎng)椒)、芹菜、菜豆、西紅柿、茄子及豇豆7種蔬菜。1.2.2蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲(chóng)菊酯和氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留檢測(cè)蔬菜中氯氰菊酯殘留測(cè)定采用氣相色譜法,詳見(jiàn)NY/T761—2008《蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲(chóng)菊酯和氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥多殘留檢測(cè)方法》。以保留時(shí)間定性,外標(biāo)法定量。方法定量限(LOQ)為0.01mg·kg-1。方法回收率70%~110%,相對(duì)偏差≤15%。1.2.3評(píng)估結(jié)果按照GB2763—2005《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》判定結(jié)果。1.2.4修改價(jià)值按照GB/T8170—2008《數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定》進(jìn)行數(shù)值修約。1.3數(shù)據(jù)處理和分析采用SPSS完成統(tǒng)計(jì)分析,Excel完成計(jì)算及圖形繪制。2結(jié)果和分析2.1蔬菜中的殘留風(fēng)險(xiǎn)蔬菜品種比較多,逐一評(píng)估存在較大困難。前期研究表明,白菜、菜椒、芹菜、菜豆、西紅柿、茄子及豇豆是殘留檢出率比較高且消費(fèi)者食用頻率比較高的蔬菜品種,因此本文重點(diǎn)研究氯氰菊酯殘留在上述蔬菜中的攝入風(fēng)險(xiǎn)。蔬菜的抽樣比例、檢出率及超標(biāo)率(超過(guò)MRL的比例)情況見(jiàn)圖1。白菜攝入頻率比較高,采樣率>10%,農(nóng)藥殘留的檢出率為15.7%,超標(biāo)率最高(1.6%);菜椒的采樣率14%,檢出率11%,沒(méi)有超標(biāo)現(xiàn)象;芹菜和豇豆采樣比例約6%左右,但檢出率最高(>20%),豇豆的超標(biāo)率(1.4%)高于芹菜(0.4%),但低于文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果;西紅柿采樣比例最大(15%),檢出率15.2%,無(wú)超標(biāo)現(xiàn)象,總體情況比較好;菜豆和茄子的采樣比例、檢出率和超標(biāo)率都比較低。2.2參與蔬菜的剩余風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估2.2.1蔬菜殘留毒性的估計(jì)在WHO原則指導(dǎo)下,計(jì)算短期殘留攝入量(NESTI),開(kāi)展急性評(píng)估,其計(jì)算公式(式1)如下:個(gè)體重量在0.025kg以下的蔬菜:個(gè)體重量在0.025kg以上的蔬菜,并且單個(gè)重量小于大部分膳食者消耗量:個(gè)體重量在0.025kg以上的蔬菜,并且單個(gè)重量大于或等于大部分膳食者消耗量:式中:U為蔬菜的個(gè)體重量,kg;HR為抽查蔬菜中農(nóng)藥最高殘留量,mg·kg-1;v為變異因子;LP為涵蓋97.5%食用者的蔬菜攝入量,kg·d-1;bw為食用者平均體重,kg。變異因子v計(jì)算參見(jiàn)已有研究結(jié)果,LP取所有蔬菜總攝入量,即假定最大量攝入、最嚴(yán)重評(píng)估,bw取55,U取值參見(jiàn)WHO統(tǒng)計(jì)。計(jì)算過(guò)程中如果檢出率低于10%,且最大檢出值低于2倍LOQ的數(shù)據(jù)組,攝入值估計(jì)為0,殘留攝入量很小、可以忽略,本文不再探討這部分檢測(cè)結(jié)果的污染狀況;檢出率低于10%但最大檢出值高于2倍LOQ,則v取值2.5;上述兩類(lèi)情況之外的數(shù)據(jù)處理參見(jiàn)文獻(xiàn),改進(jìn)之處是對(duì)于低于LOQ的結(jié)果直接以LOQ代替。不同蔬菜殘留攝入量的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖2。采用EFSA建議的方法,用危害系數(shù)(HQ)表示攝入氯氰菊酯殘留的危害程度。HQ=NESTI/ARfD,其中ARfD表示急性參考劑量,氯氰菊酯的ARfD=0.04mg·kg-1·bw·d-1。如果HQ<1,則表示無(wú)風(fēng)險(xiǎn)或風(fēng)險(xiǎn)很小,小至可以忽略風(fēng)險(xiǎn),攝入的蔬菜是安全的;HQ>1,存在攝入風(fēng)險(xiǎn)。HQ越大,風(fēng)險(xiǎn)越大。不同蔬菜殘留攝入的危害系數(shù)計(jì)算結(jié)果(圖3)顯示,絕大多數(shù)蔬菜中殘留攝入是安全的(圖3中給出了相應(yīng)的誤差棒)。但對(duì)于白菜,存在兩個(gè)需要注意的危險(xiǎn)值,其中之一雖然低于1,但非常接近1;另外一個(gè)值已高于1,表明存在攝入風(fēng)險(xiǎn),需要進(jìn)一步評(píng)估和分析。即使估計(jì)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理帶來(lái)50%的誤差,上述風(fēng)險(xiǎn)情況仍然存在(HQ>1)。2.2.2長(zhǎng)期生存試驗(yàn)采用M估計(jì)分析(SPSS,95%的置信區(qū)間)表明,此超標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)果異常,評(píng)估計(jì)算中按極值處理,可以不予以考慮。如果參見(jiàn)UK白菜農(nóng)藥殘留膳食攝入急性的變異因子,結(jié)合我國(guó)具體膳食攝入情況及評(píng)估人群特征,最大攝入量評(píng)估,則白菜中氯氰菊酯殘留最大濃度為1.16mg·kg-1,結(jié)果仍低于上述異常值。可見(jiàn)這只是不規(guī)范使用農(nóng)藥而偶然出現(xiàn)的情況所致。國(guó)際已有的研究結(jié)果顯示,急性評(píng)估結(jié)果無(wú)風(fēng)險(xiǎn),則慢性評(píng)估結(jié)果一定無(wú)風(fēng)險(xiǎn),只需對(duì)急性評(píng)估存在問(wèn)題的結(jié)果開(kāi)展慢性評(píng)估。依據(jù)國(guó)際通用處理方法進(jìn)一步開(kāi)展慢性評(píng)估,長(zhǎng)期攝入量(NEDI)的計(jì)算見(jiàn)式(2):式中:Cmedian代表中位濃度,以最大攝入量LP取代平均攝入量;LP和bw意義同式(1)。慢性評(píng)估值NEDI=0.004mg·kg-1·bw·d-1,氯氰菊酯的日允許攝入量(ADI)=0.02mg·kg-1·bw·d-1,評(píng)估值低于慢性參考劑量-日允許攝入量,即慢性評(píng)估表明不存在攝入風(fēng)險(xiǎn)。3低毒菊酯類(lèi)農(nóng)藥氯氰菊酯廣泛用于黃曲條跳甲幼蟲(chóng)及成蟲(chóng)、菜青蟲(chóng)、小菜蛾、斜紋夜蛾等病蟲(chóng)害防治中,在保證蔬菜穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)方面起到積極作用。由于目前國(guó)內(nèi)禁用的高毒農(nóng)藥均為殺蟲(chóng)劑,低毒菊酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑作為重要的替代品在蔬菜上廣泛使用。前期研究結(jié)果證實(shí),蔬菜中氯氰菊酯殘留的檢出率較高,本研究發(fā)現(xiàn)它在白菜、芹菜和菜豆中有超標(biāo)情況(圖2),表明在菊酯類(lèi)農(nóng)藥使用過(guò)程中存在不規(guī)范現(xiàn)象。此外,盡管菊酯類(lèi)農(nóng)藥毒性低,但是動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果顯示,這類(lèi)農(nóng)藥具有甲狀腺和雄性激素干擾作用,可對(duì)DNA造成無(wú)法修復(fù)的損傷,屬于環(huán)境內(nèi)分泌干擾素。因此,急需研究這類(lèi)農(nóng)藥殘留的攝入風(fēng)險(xiǎn)。3.1農(nóng)藥殘留周轉(zhuǎn)率氯氰菊酯具有急性毒性特征,2006年JMPR設(shè)定了氯氰菊酯ARfD,因此本文依據(jù)國(guó)際經(jīng)驗(yàn)首先開(kāi)展急性評(píng)估。本研究中抽樣量最大的蔬菜是西紅柿,其總體污染比較輕,理論上攝入量都在0.004mg·kg-1·bw·d-1之內(nèi);雖然菜椒的抽樣比例僅次于西紅柿,抽樣量比較大(圖2),但計(jì)算得到的攝入量比較低(≤0.002mg·kg-1·bw·d-1);菜豆、茄子、豇豆和芹菜,農(nóng)藥殘留攝入量都在0.02mg·kg-1·bw·d-1之內(nèi)(圖3)。此外,本文中采用最大蔬菜攝入量計(jì)算,高于同期調(diào)查中97.5%人群攝入量,因而本次評(píng)估結(jié)果高于實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)情況,是比較極端的評(píng)估。相應(yīng)地上述6種蔬菜總體攝入量低于氯氰菊酯ARfD,不存在攝入風(fēng)險(xiǎn),消費(fèi)者可以放心食用。白菜中出現(xiàn)一例超標(biāo)現(xiàn)象,即使考慮到50%的誤差仍然超標(biāo)(見(jiàn)圖3中誤差棒)。M估計(jì)分析表明,此值與其他數(shù)據(jù)偏離極大,可作為異常值處理,不參與急性評(píng)估計(jì)算,而且此例超標(biāo)數(shù)據(jù)僅占總調(diào)查數(shù)據(jù)的0.02%,這種現(xiàn)象很可能是不規(guī)范使用農(nóng)藥而導(dǎo)致的偶然現(xiàn)象。值得注意的是:本次急性評(píng)估采用的是極壞值評(píng)估,評(píng)估表明99.98%的殘留攝入是安全的,因?yàn)闃O壞值評(píng)估結(jié)果高于實(shí)際風(fēng)險(xiǎn),所以實(shí)際有超過(guò)99.98%的殘留攝入不存在攝入風(fēng)險(xiǎn)。依據(jù)文獻(xiàn)調(diào)查結(jié)果,在總的食物攝入中蔬菜約占1/3,即使從總的食物攝入安全考慮,99.96%的氯氰菊酯殘留攝入是無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的,高于國(guó)際認(rèn)可的99.9%的保護(hù)水平。3.2慢性評(píng)估結(jié)果雖然急性評(píng)估這一例出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象、存在攝入風(fēng)險(xiǎn),但因?yàn)榇私M數(shù)據(jù)中80%檢測(cè)值低于0.1mg·kg-1,故中位濃度比較低,慢性評(píng)估表明,此超標(biāo)情況不存在攝入風(fēng)險(xiǎn)(NEDI/ADI<1)。相比較可知,慢性評(píng)估結(jié)果出現(xiàn)過(guò)低評(píng)估風(fēng)險(xiǎn),開(kāi)展急性評(píng)估是十分必要的。3.3美國(guó)質(zhì)量保護(hù)法評(píng)估特殊人群的評(píng)估上述已有的評(píng)估對(duì)象為成人。目前,我國(guó)在孕婦、嬰兒和兒童等特殊人群的評(píng)估中缺少相關(guān)數(shù)據(jù),無(wú)法直接評(píng)估。為了解決特殊人群的評(píng)估,美國(guó)質(zhì)量保護(hù)法(FQPA)設(shè)定安全系數(shù)進(jìn)行調(diào)整獲得特殊人群校正評(píng)估。FQPA設(shè)定氯氰菊酯的校正系數(shù)為1,即如果成人評(píng)估是安全的,則特殊人群的攝入也是安全的。因此,上述研究中,99.96%通過(guò)蔬菜攝入的氯氰菊酯殘留不會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)卦袐D、嬰兒和兒童身體健康產(chǎn)生危害。4是否存在危害健康的問(wèn)題,評(píng)估結(jié)果需要進(jìn)一步探討,在世界衛(wèi)生組織(WHO)農(nóng)藥殘留專(zhuān)家委員會(huì)聯(lián)席會(huì)議(JMPP)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估原則指導(dǎo)下,借鑒歐洲食品安全局評(píng)估模式,針對(duì)7種市售蔬菜,開(kāi)展氯氰菊酯殘留膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。評(píng)估結(jié)果顯示,99.98%的殘留攝入是安全的,不存在危害健康的攝入風(fēng)險(xiǎn);即使考慮50%的誤差,以及