濰坊市水果農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀和急性膳食暴露風險評估

巢玉彬，顏世敢

(齊魯工業(yè)大學生物工程學院，山東 濟南，250353)

濰坊市地處山東半島中部，是中國北方地區(qū)最大的果蔬生產(chǎn)和集散地，是京津地區(qū)的“菜籃子”、供港蔬菜基地、出口日韓農(nóng)產(chǎn)品基地，在全國果蔬生產(chǎn)行業(yè)具有舉足輕重的地位[1,2]。以該市為樣本，對蔬菜和水果進行農(nóng)藥殘留水平監(jiān)測和風險評估具有重要的現(xiàn)實意義，但以往研究多集中在蔬菜，水果相關(guān)研究較少。據(jù)統(tǒng)計，全市水果年種植面積達6.12萬hm2，產(chǎn)量160萬t，形成了西瓜、蘋果、櫻桃、草莓、桃、葡萄等6大優(yōu)勢水果產(chǎn)業(yè)[3]。筆者以上述幾種水果為研究對象，進行農(nóng)藥殘留水平監(jiān)測，開展膳食暴露風險評估，旨在為政府監(jiān)管和安全生產(chǎn)提供有益的借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

乙腈、正己烷、甲醇、異辛烷、甲苯、丙酮、二氯甲烷，均為色譜純，美國Sigma公司生產(chǎn)；無水硫酸鈉，分析純，國藥集團化學試劑有限公司生產(chǎn)，用前650 ℃灼燒4 h，干燥器內(nèi)儲存?zhèn)溆茫灰宜徜@，分析純，國藥集團化學試劑有限公司生產(chǎn)；氯化鈉，優(yōu)級純，國藥集團化學試劑有限公司生產(chǎn)；甲酸，分析純，永華化學股份有限公司生產(chǎn)；微孔濾膜(尼龍)，13 mm×0.2 μm；Sep-Pak氨基固相萃取柱，1 g，6 mL，美國Waters公司生產(chǎn)；Envi-18 柱，12 mL，2.0 g，美國SUPELCO公司生產(chǎn)；Envi-Carb活性炭柱，6 mL，0.5 g，美國SUPELCO公司生產(chǎn)。

1.2 儀器與設(shè)備

ACQUITY超高效液相色譜，Xeno TQ三重四級桿質(zhì)譜儀，配ESI電離源，美國Waters公司生產(chǎn)；氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀，TSQ 900，美國ThermoFisher公司生產(chǎn)；臺式高速離心機，TG16-WS，湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司生產(chǎn)；超純水機，F(xiàn)JY1002-UVF-P，青島富勒姆科技有限公司生產(chǎn)；電子分析天平，MS204TS/02，瑞士梅特勒-托利多國際有限公司生產(chǎn)；勻漿機，PT-MR 4000，瑞士Kinematica公司生產(chǎn)；渦旋振蕩器，Vortex 5，德國IKA公司生產(chǎn)。

1.3 樣品采集

按照水果成熟上市季節(jié)，在濰坊市區(qū)周邊果蔬種植農(nóng)戶、合作社、家庭農(nóng)場和公司田間現(xiàn)場采樣，共采集水果樣品143份。抽樣程序和方法參照《國家食品安全監(jiān)督抽檢實施細則(2019年版)》[4]、NY/T 789—2004《農(nóng)藥殘留分析樣本的采樣方法》[5]和DB 37/T 3489—2019《山東省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測抽樣技術(shù)規(guī)范》[6]。

1.4 方法

1.4.1農(nóng)藥殘留檢測方法 參考國家市場監(jiān)督管理局2019年食用農(nóng)產(chǎn)品抽檢品種、項目表[7]，根據(jù)實際情況，檢測50種常用農(nóng)藥：多菌靈、甲萘威、吡蟲啉、啶蟲脒、辛硫磷、烯酰嗎啉、苯醚甲環(huán)唑、噻蟲嗪、三唑磷、甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂果、嘧菌酯、涕滅威、滅多威、克百威、滅幼脲等17種農(nóng)藥參照GB 20769—2008用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測[8]，樂果、嘧霉胺、三唑酮、二嗪磷、噠螨靈、敵敵畏、甲拌磷、馬拉硫磷、毒死蜱、腐霉利、伏殺硫磷、氟氯氰菊酯、氟蟲腈、聯(lián)苯菊酯、乙烯菌核利、三氯殺螨醇、甲氰菊脂、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、氟氰戊菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯、氟胺氰菊酯、丙溴磷、異菌脲、甲基對硫磷、亞胺硫磷、蟲螨腈、五氯硝基苯、水胺硫磷、對硫磷、甲基異柳磷、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽等33種農(nóng)藥參照GB 23200.20—2016用氣相色譜-質(zhì)譜法檢測[9]。測定部位和最大殘留限量(MRL)見GB 2763—2016[10]，檢測指標有一項超標則判定超標；檢出結(jié)果小于檢出限(LOD)時，以1/2 LOD代替[11]。

1.4.2暴露風險評估 目前使用較普遍的農(nóng)藥聯(lián)合暴露風險評估方法包括危害指數(shù)法(hazard index，HI)、毒性當量因子(toxicity equivalence factor，TEF)/相對毒效因子法(relative potency factor，RPF)、暴露閾值法(margin of exposure，MOE)、分離點指數(shù)法(point of departure index，PODI)和累積風險指數(shù)法(cumulative risk index，CRI)[12～14]。TEF/RPF法適用于評估同一類化合物[15,16]，要求檢測農(nóng)藥的毒理學終點、暴露途徑和持續(xù)時間相同，對反應(yīng)條件和劑量反應(yīng)關(guān)系的鑒別較為復雜[14]，PODI 與MoE，CRI與 HI 互為倒數(shù)[14]，評價意義相當，二者取其一即可。考慮上述情況，本次研究選擇HI法和PODI法進行評價，比較結(jié)果差異。

①危害指數(shù)法(HI) 單一農(nóng)藥殘留暴露風險采用HQ(危害系數(shù)，hazard quotients)評價，農(nóng)藥多殘留聯(lián)合暴露風險用HI評價[17～19]。各HQ值相加即得HI，HI>1表示對人體健康存在潛在風險，HI≤1表示無風險[18,20]。急性膳食暴露風險計算公式如下：

ESTI=(Cmax×F)/BW

(1)

式中ESTI為估計短期攝入量，單位mg·(kg·d)-1；Cmax為檢出農(nóng)藥殘留最高水平，單位mg·kg-1；BW為人均體質(zhì)量，本研究取60 kg；F為水果的每日攝入量，參見相關(guān)文獻，單位：kg·d-1。

HQ=(ESTI/ARfD)×100%

(2)

ARfD為急性參考劑量，以人體質(zhì)量計，單位：mg·(kg·d)-1，具體數(shù)值參見JMPR數(shù)據(jù)庫[21]。

②分離點指數(shù)法(PODI)

(3)

式中POD為每種農(nóng)藥的分離點，采用無可見有害作用水平(NOAEL)數(shù)據(jù)，單位mg·(kg·d)-1；E為膳食暴露量，對應(yīng)公式(1)中的ESTI，單位mg·(kg·d)-1；PODI為聯(lián)合暴露風險指數(shù)，求出PODI后再乘以不確定因子100，若結(jié)果小于1，表明其聯(lián)合暴露風險為可以接受[12,22～24]。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藥殘留狀況分析

6種水果中有4種水果檢出農(nóng)藥殘留，檢出率由高到低的順序為葡萄、草莓、蘋果、桃、櫻桃/西瓜。其中，葡萄和草莓農(nóng)藥殘留檢出率均超過50%，應(yīng)予以重點關(guān)注，加強用藥指導和安全監(jiān)管。櫻桃和西瓜未檢出農(nóng)藥殘留，所有水果均未檢出農(nóng)藥超標(表1)。

表1 水果中的農(nóng)藥殘留檢出率和超標率

蘋果中檢出3種農(nóng)藥，分別為多菌靈、腐霉利和三唑磷，檢出率均為6.3%；草莓中檢出5種農(nóng)藥，分別為嘧霉胺、烯酰嗎啉、多菌靈、腐霉利、啶蟲脒，以腐霉利最高，嘧霉胺和多菌靈次之；桃中檢出3種農(nóng)藥，分別為多菌靈、毒死蜱和氯氟氰菊酯，檢出率均較低；葡萄中檢出5種農(nóng)藥，分別為多菌靈、腐霉利、毒死蜱、氯氟氰菊酯和氯氰菊酯，以腐霉利、多菌靈和毒死蜱的檢出率較高(表2，表3)。除蘋果中腐霉利、桃和蘋果中毒死蜱尚未制定MRL標準外[10]，其余檢出農(nóng)藥水平均遠低于MRL。檢索中國農(nóng)藥信息網(wǎng)農(nóng)藥登記信息數(shù)據(jù)庫[25]發(fā)現(xiàn)，腐霉利和三唑磷未在蘋果中登記，烯酰嗎啉、多菌靈、腐霉利和啶蟲脒未在草莓中登記，腐霉利和氯氟氰菊酯未在桃中登記，毒死蜱、腐霉利和氯氟氰菊酯未在葡萄中登記。因西瓜和櫻桃未檢出，未列入表內(nèi)，下同。

表2 水果中的農(nóng)藥殘留水平

表3 水果中農(nóng)藥的最大殘留限量和登記狀況 mg·kg-1

急性膳食暴露風險(HI法)結(jié)果見表4。查閱相關(guān)文獻，得到水果的每日攝取量，蘋果0.072 kg·d-1[26]，桃0.058 kg·d-1[27]，葡萄0.046 kg·d-1[28]，草莓0.045 7 kg·d-1[29]。除嘧霉胺的ARfD為不需要(Unnecessary)[21]，HQ無法計算外，其余農(nóng)藥的數(shù)值見表4。聯(lián)合暴露風險HI由高到低的順序為蘋果(6.41×10-2)、葡萄(1.24×10-2)、桃(2.11×10-3)、草莓(1.10×10-3)，數(shù)值均小于1，表明農(nóng)藥殘留急性膳食攝入風險是可接受的。單一農(nóng)藥的暴露風險中，以三唑磷的HQ最高，為6.36×10-2，值得注意。

表4 膳食暴露風險(HI)

急性膳食暴露風險(PODI法)結(jié)果見表5。為保證數(shù)據(jù)來源統(tǒng)一且便于比較，表中的NOAEL數(shù)據(jù)均來自JMPR數(shù)據(jù)庫，均采用大鼠毒性數(shù)據(jù)[21]。各種農(nóng)藥的E/POD相加再乘以不確定因子，得出各種水果的農(nóng)藥殘留聯(lián)合暴露風險由高到低的順序為蘋果(4.27×10-2)、葡萄(1.02×10-2)、桃(2.31×10-3)、草莓(1.65×10-3)，均小于1，可以接受。兩種方法的暴露風險大小順序相同，結(jié)果數(shù)量級一致，但同一水果中不同農(nóng)藥對暴露風險的貢獻率存在差異。除草莓因嘧霉胺無HQ數(shù)值無法比較外，蘋果的農(nóng)藥暴露風險貢獻率順序相同，桃HI以氯氟氰菊酯最高，PODI則以毒死蜱最高，葡萄HI貢獻率由高到低的順序為腐霉利、氯氟氰菊酯、多菌靈、氯氰菊酯、毒死蜱，PODI由高到低的順序為腐霉利、毒死蜱、氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、多菌靈。

表5 膳食暴露風險(PODI)

3 討論和結(jié)論

對2019年濰坊市生產(chǎn)種植環(huán)節(jié)6種水果中的農(nóng)藥殘留水平進行了監(jiān)測，共檢出9種農(nóng)藥殘留，葡萄、草莓、蘋果和桃分別檢出3～5種農(nóng)藥，但均未超標。葡萄和草莓農(nóng)藥殘留檢出率均超過50%，應(yīng)予重點關(guān)注，加強用藥指導和安全監(jiān)管。本次研究中，櫻桃和西瓜未檢出農(nóng)藥殘留，可能與檢測樣本量小，檢測農(nóng)藥種類少，取樣時間和范圍集中等因素有關(guān)。除少量文獻檢測結(jié)果[30,31]與本次研究一致外，國內(nèi)外西瓜和櫻桃中普遍檢出農(nóng)藥殘留，安全狀況不容忽視。西安市售櫻桃中檢出多菌靈、烯酰嗎啉等8種農(nóng)藥殘留，部分超標[32]；進口櫻桃檢出異菌脲、多菌靈、啶蟲脒等19種農(nóng)藥，異菌脲等部分農(nóng)藥檢出率高達100%[33]。調(diào)查研究顯示[34]，國內(nèi)西瓜種植過程中普遍使用氯吡脲、赤霉酸、蕓苔素內(nèi)酯等農(nóng)藥；泰國市售西瓜檢出呋喃丹、毒死蜱、二嗪酮、樂果和甲霜靈5種農(nóng)藥，但遠低于MRL水平[35]；加納市售西瓜檢出七氯、艾氏劑等7種農(nóng)藥，甲氧滴滴涕、艾氏劑和γ-666超出歐盟MRL標準[36]。本研究檢出農(nóng)藥多數(shù)未在相應(yīng)水果中登記，部分農(nóng)藥尚未制定MRL標準，造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植過程中農(nóng)藥使用無據(jù)可依、違規(guī)使用情況，建議加快標準制修訂和農(nóng)藥登記工作。

使用HI法和PODI法對農(nóng)藥殘留水平進行了分析評價，兩者得出的暴露風險大小順序相同，結(jié)果數(shù)量級一致，但同一水果中不同農(nóng)藥對暴露風險的貢獻率存在差異。各種水果的農(nóng)藥急性膳食暴露風險均為可接受狀態(tài)，表明對人體無風險。但出于健康考慮，還是要對貢獻率較高的幾種農(nóng)藥，比如蘋果中的三唑磷、葡萄中的腐霉利進行重點監(jiān)測，加強用藥管理，指導生產(chǎn)種植者科學合理用藥。