成都市售果蔬中農藥殘留水平分析及慢性膳食風險評估

常 薇，李 慧, ，李春梅 ，何 強，黃 湛，陳江濤，呂朋晏，宋美婕，李青松，劉 宏，李 傲

（1.四川省輕工業研究設計院有限公司，四川成都 610081；2.中國農業科學院農產品加工研究所，北京 100193）

果蔬是維生素、礦物質和膳食纖維的重要來源，是人們日常飲食中必不可少的重要食品[1-2]。但果蔬病蟲害發生程度高、蔓延快，為了控制病蟲害的發生和蔓延，生產者不得不使用農藥以保證果蔬的產量[3]。然而，直接或間接食用受農藥污染過的食品可能會導致農藥在人體內蓄積[4]，即使濃度很低，這種蓄積也可能會導致嚴重的疾病，如生殖和內分泌系統紊亂、癌癥、腎病、帕金森病和阿爾茨海默病等[5-9]。因此，開展果蔬中農藥殘留檢測及風險評估，摸清農產品中可能存在的主要危害因子，科學評價其膳食風險，對保障果蔬質量安全具有重要意義。

成都地區果蔬消費量具有較大規模，成都市果蔬的質量安全問題關系到蓉城1600多萬消費者的健康。目前，針對成都市果蔬中農藥殘留分析及膳食風險評估已有部分報道。劉劍等[10]對成都20批草莓樣品進行了58種農藥的殘留檢測和風險評估，結果顯示農藥殘留的檢出率為22.4%，共檢出13種農藥，其中烯酰嗎啉和噻蟲嗪超標，但對草莓安全影響的風險和安全狀態均在可接受范圍內。高琴等[11]研究了四川省119個柑橘樣品中55種農藥的殘留水平和風險評估，結果共檢出25種農藥，檢出率為53.8%，其中丙溴磷、水胺硫磷、甲基異柳磷和三唑磷超標，但柑橘農藥殘留的安全指數均小于1，其安全狀態在可接受范圍內。尹全等[12]對成都市生產基地531份蔬菜中66種農藥殘留狀況進行了分析，結果表明，17.3%的蔬菜樣品中檢出農藥殘留，共檢出32種農藥，其中葉菜類蔬菜農藥殘留尤為突出。李步南[13]對四川省4種常見蔬菜韭菜、小白菜、番茄和芹菜中16種農藥進行了農藥殘留檢測和風險評估，結果顯示農藥檢出種類為8～10種，檢出率為30%～62.5%，其中韭菜和番茄農藥檢出率最高，其中多菌靈、毒死蜱、腐霉利和啶蟲脒超標，風險評估結果顯示目標危險系數和復合污染系數均小于1，不會對人體健康產生潛在危害。但這些研究主要集中于一類或幾類水果或蔬菜中農藥殘留分析，關于成都市售不同種類果蔬中農藥殘留情況及相應的膳食風險評估缺乏系統全面的研究。

因此，本文采用改良的QuEChERS方法結合氣相色譜-三重四級桿串聯質譜（gas chromatographytandem mass spectrometry, GC-MS/MS）對成都市9類果蔬中48種農藥的殘留水平進行系統分析，并利用食品安全指數法對檢出農藥進行慢性膳食風險評估，以期為監管部門制定風險管理措施和保障消費者的生命健康提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

果蔬樣品 采集自成都市15個主要區縣市售環節的新鮮果蔬，采樣地點為當地人口密度大、流通范圍廣的農貿市場和超市。果蔬種類包括鱗莖類蔬菜、葉菜類蔬菜、茄果類蔬菜、根莖類蔬菜、以及柑橘類水果、仁果類水果、核果類水果、漿果和其他小型水果、熱帶和亞熱帶水果等9類，共計203份。48種農藥標準品 見表1，純度＞95%，質量濃度為10 μg/mL，天津阿爾塔科技有限公司；乙腈、乙酸乙酯 色譜純，美國Fisher Chemical公司；檸檬酸鹽提取鹽試劑包（4 g硫酸鎂、1 g氯化鈉、0.5 g檸檬酸氫二鈉和1 g檸檬酸鈉）、乙二胺-N-丙基硅烷（primary secondary amine，PSA）凈化管Ⅰ（150 mg PSA、900 mg硫酸鎂）、乙二胺-N-丙基硅烷/石墨化炭黑（PSA/raphitizing of carbon black，GCB）凈化管Ⅱ（150 mg PSA、900 mg硫酸鎂和45 mg GCB） 分析純，島津技邇商貿有限公司。

表1 MRM模式下48種農藥的保留時間、監測離子對和碰撞能量Table 1 Retention times, monitoring ion pairs and collision energy of 48 pesticides under multiple reaction monitoring (MRM) mode

TQ8040NX氣相色譜-三重四級桿串聯質譜日本島津公司；冷凍離心機 德國Eppendorf公司；渦旋器 美國Talboys公司；氮氣發生器 上海析友分析儀器有限公司；氮氣濃縮儀 上海屹堯儀器科技發展有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品前處理方法 采用GB 23200.113-2018中的前處理方法并做部分改進。具體為：取果蔬樣品的可食部分（去核、去萼）將其切碎、勻漿。稱取10 g試樣（精確至0.01 g）置50 mL聚苯乙烯具塞離心管中，精密加入乙腈溶液10 mL，渦旋使混勻，加入檸檬酸鹽提取鹽試劑包后立即搖散，置振蕩器上劇烈震蕩 1 min，于冰浴中冷卻 10 min，離心（4000 r/min）5 min。取上清液6 mL，置預先裝有凈化材料的分散固相萃取PSA凈化管Ⅰ（對于顏色較深的試樣，包括韭菜、菠菜、芹菜，加入分散固相萃取PSA凈化管Ⅱ）渦旋使充分混勻，離心（4000 r/min）5 min。精確吸取上清液2 mL，置氮氣濃縮儀上于35 ℃水浴濃縮至近干。1 mL乙酸乙酯復溶，經0.22 μm濾膜過濾后，于氣相色譜-串聯質譜儀測定。

續表 1

續表 1

1.2.2 標準溶液的配制 準確移取48種農藥標準物質0.5 mL于5 mL容量瓶中，用乙酸乙酯溶解并定容，配制成1 μg/mL混合標準儲備液，于-18℃冰箱避光保存備用。后續所需不同濃度溶劑標準溶液通過1 μg/mL混合標準溶液進行逐級稀釋。

精確吸取一定量的混合標準儲備液，逐級用乙酸乙酯稀釋成質量濃度為 0.025、0.05、0.1、0.25、0.5、1、2.5、5、10、25 μg/kg 的混合標準使用液。按1.2.1制備的空白基質提取溶液取10份2 mL氮氣吹干，分別加入1 mL上述相應質量的標準使用液復溶，配制成系列基質匹配混合標準工作溶液，現用現配。

1.2.3 儀器方法 氣相色譜條件：色譜柱：SH-Rxi-5il MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：初溫 50 ℃，保持1 min，以25 ℃/min 升溫 125 ℃，再以10 ℃/min升至 300 ℃，保持 2 min；進樣量 1 μL，不分流進樣；載氣：氦氣；載氣控制方式：恒線速度（47.2 cm/sec）；進樣口溫度：250 ℃

質譜條件：檢測器電壓：0.6 kV；接口溫度：250 ℃；離子源溫度：200 ℃；多反應監測（multiple reaction monitoring，MRM）；碰撞氣：氬氣；溶劑延遲時間：8.5 min。

1.2.4 定性定量方法 在與基質匹配標準溶液相一致的保留時間下，所選擇的所有離子或離子對的豐度比與基質匹配標準溶液的離子豐度比相一致（相對豐度＞50%，允許±20%偏差；相對豐度＞20%～50%，允許±25% 偏差；相對豐度＞10%～20%，允許±30%偏差；相對豐度≤10%，允許±50%偏差）[14]，則可判斷樣品中存在該目標化合物。目標化合物的定量采用外標法，定量用標準溶液應采用基質混合標準工作溶液。

1.2.5 標準曲線的繪制及定量限、檢出限的測定取基質匹配混合標準工作溶液，以48種農藥的定量離子峰的峰面積響應值為縱坐標，以其質量濃度為橫坐標繪制基質匹配標準曲線。采用標準添加法進行測定，分別以定量離子信噪比S/N≥3和信噪比S/N≥10得到48種農藥化合物的檢出限（LODs）和定量限（LOQs）。

1.2.6 加標回收試驗 選擇柑橘和芹菜2種基質空白樣品，準確加入48種農藥標準混合溶液（1.2.2）適量，制備3個水平的添加樣品，每個水平重復6次。添加水平分別為2.5、5和25 μg/kg，按照1.2.1的處理方法提取和凈化，按照1.2.3的方法分析，基質匹配外標法定量，計算加標回收率和相對標準偏差（RSD%）。

1.2.7 基質效應評價 基質效應指樣品提取液中除目標物質外的其他組分對樣品定量分析準確性和重現性的影響[15]。本研究采用的計算公式如下[16-17]：

當基質效應在-20%～20%之間為弱基質效應，在-50%～-20%和20%～50%為中等基質效應，超過-50%或50%為強基質效應。

1.2.8 食品安全指數分析 針對成都市農貿市場和超市的果蔬樣品農藥殘留的檢測結果，提取檢測數據并引入國家調查大城市人群人口果蔬攝入量和體重數據以及GB 2763-2019[18]規定的農藥ADI值，以IFS值即食品安全指數計算果蔬中各種農藥對消費者的健康危害程度，從而評估農藥殘留攝入的安全風險，如IFS≥1，表示存在安全風險，超過了可接受程度，反之則風險可接受[19-21]。計算公式如下：

式中：EDIc為農藥的實際攝入量估算值，等于Ri×Fi×Ei×Pi，其中 Ri為果蔬 i中某農藥的殘留平均值，μg/kg；Fi為果蔬 i的估計攝入量，g/（人·d）；Ei為果蔬i的可食用部分因子；Pi為果蔬i的加工處理因子；SIc為農藥的安全攝入量；bw為人的平均體重（kg）；f為農藥安全攝入量的矯正因子。

1.3 數據處理

采用島津GC-MS再解析軟件對數據進行統計分析；采用Office Excel 2016進行表格和圖片繪制。

2 結果與分析

2.1 儀器條件的確定

分別對48種農藥化合物進行全掃描，選擇2～3個特征且豐度高的離子作為母離子。再分別對每個母離子進行子離子掃描，擇優選擇強度和信噪比兼顧的離子對，并確定定量和定性離子。通過對定性定量離子的確定及碰撞電壓的優化后，建立MRM模式方法，每種農藥選擇1對定量離子，2對定性離子，按照保留時間順序分段檢測。每種農藥的保留時間、定量離子和定性離子見表1。在芹菜基質中添加48種農藥標準溶液（25 μg/kg）的總離子流圖見圖1。

圖1 芹菜基質混合標準溶液總離子流色譜圖（25 μg/kg）Fig.1 Total ion chromatogram of celery matrix spiked with mixed pesticide standards at 25 μg/kg

2.2 方法學考察

2.2.1 基質效應 色譜質譜分析中的基質效應是樣品基質對目標化合物分析的干擾效應。本實驗48種農藥的基質效應如圖2所示，基質效應值為-18.4%～294%，其中柑橘和芹菜中分別有33種和32種農藥表現為中等以上基質增強效應。因此，采用基質標準溶液對果蔬樣品進行定量分析，以減少基質效應對實驗結果的影響。

圖2 48種農藥在柑橘和芹菜中的基質效應Fig.2 Matrix effects of 45 pesticides in orange and celery sample

2.2.2 線性范圍、檢出限、定量限、回收率和精密度取1.2.2配制的基質匹配混合標準工作溶液，在1.2.3儀器條件下，以農藥的峰面積與質量濃度作標準曲線，結果如表2所示。48種農藥在0.025～25 μg/kg范圍內線性關系良好，各農藥的線性相關系數r為0.9970～0.9999；按1.2.6方法進行添加回收試驗，得到48種農藥的平均回收率為60.1%～117.7%，RSD為0.14%～9.88%。分別以3倍和10倍信噪比確定48種農藥在果蔬樣品中的方法的LODs和LOQs，結果見表2，方法檢出限為0.025～1 μg/kg，定量限為0.083～3.3 μg/kg，遠遠低于食品安全國家標準GB 23200.8-2016 中的 LOQs（12.6～600 μg/kg）[22]，可以滿足果蔬中48種農藥的痕量檢測要求。

表2 48種農藥的線性范圍、相關系數、檢出限、定量限、平均回收率和相對標準偏差Table 2 Linear ranges, correlation coefficients (r), LODs, LOQs, average recoveries and RSDs of 48 pesticides

2.3 果蔬中農藥殘留情況

2.3.1 不同種類果蔬農藥殘留情況 成都市各類果蔬中農藥殘留檢出情況如表3所示。采集的203個果蔬樣品中共有102個樣品檢出農藥殘留，檢出率為50.2%，表明成都市果蔬生產過程中農藥使用情況比較普遍，但均未超過國家農藥殘留限量標準。與其他地區果蔬中農藥檢出情況相比，成都市蔬菜中農藥檢出率為27.9%，低于綿陽市2010～2011年蔬菜的檢出率（74.2%）[23]、吉林省5城市市售蔬菜中的檢出率（44.8%）[24]，而與深圳市2016年市售蔬菜的檢出率（22.86%）[25]和北京市蔬菜的檢出率（21.5%）[16]相近；成都市水果樣品中農藥檢出率為66.7%，遠高于溫州市水果中農藥檢出率（20%）[26]和四川省2009年水果中農藥檢出情況（3.5%）[27]，這可能與監測農藥種類有關，如吳俊[26]僅對溫州市果蔬中有機磷農藥進行了分析，農藥覆蓋范圍少，同時，可能與各地氣候、病蟲害發生以及生產者用藥情況等有關。

不同種類果蔬由于其種植特性導致受農藥污染的程度不同，農藥檢出率為13.3%～91.7%（表3），其中檢出率在50%以上的占3類，主要為水果類，分別為漿果和其他小型類（91.7%）＞柑橘類（77.6%）＞熱帶和亞熱帶（72.7%）。以草莓為代表的漿果和其他小型類水果檢出率最高，這可能是因為草莓主要是設施栽培，與露地栽培相比，具有高溫高濕的種植環境[28]，因而添加的農藥更多。近期，班思凡[29]等對我國設施栽培120個草莓樣品中88種農藥的殘留水平和膳食風險進行了研究，結果顯示100%的樣品檢出了農藥殘留，共檢出50種農藥。以柑橘為代表的柑橘類水果和以香蕉為代表熱帶亞熱帶類水果檢出率亦較高，這主要是因為柑橘和香蕉在生產過程中容易感染黑斑病病菌，引起果實上產生黑星型、毒性型和黑斑型病斑[30]，導致商品價值降低，嚴重時可導致田間落果，成熟果實因果面病斑而難以鮮銷，另柑橘和香蕉真菌病害的防治的過程中，農民為追求產量和效益，存在著用藥次數多、水平低等現象。與水果相比，蔬菜中農藥檢出率相對較低，檢出率為21.1%～36.4%，其中根莖類蔬菜生長在土壤，病蟲害不容易防治，種植者可能加大藥量頻次、且防治地下病害蟲的農藥殘效期較長且不易分解，故檢出率相對較高，為36.4%。葉菜類和仁果類2類果蔬農藥殘留檢出率較低，在21.1%以下。綜上所述，今后應加大對漿果和其他小型類水果、柑橘類和熱帶亞熱帶類水果的農藥殘留抽檢力度。

表3 成都市各類果蔬中農藥殘留檢出情況Table 3 Detection of pesticides in all kinds of fruits and vegetables in Chengdu

2.3.2 不同種類農藥殘留情況 48種農藥在成都市果蔬中共檢出6種，如圖3所示。吡唑醚菌酯是檢出率最高的農藥，檢出率為29.1%，其次是聯苯肼酯（17.2%），螺螨酯（10.3%），溴蟲腈（8.87%），炔螨特（8.37%），醚菊酯（0.493%）。同時，表4列出了檢出農藥分別在蔬菜和水果中的檢出情況，由表可見，蔬菜樣品中有4種農藥有檢出，分別為吡唑醚菌酯，聯苯肼酯，溴蟲腈和螺螨酯，檢出率在1.16%～17.4%之間。水果樣品中6種農藥都被檢出，檢出率為0.855%～37.6%。這些農藥均屬于低毒農藥，表明成都市果蔬生產者積極響應國家禁止在農產品中使用高毒農藥的政策，但是低毒農藥的不合理使用也是造成果蔬農藥殘留檢出的重要因素，應給予高度重視。

圖3 果蔬中農藥殘留檢出率Fig.3 Detection rate of pesticides in fruits and vegetables

表4 成都市果蔬中主要農藥殘留安全指數Table 4 Food safety index of the main pesticides detected in fruits and vegetables in Chengdu

同一種農藥在不同種類果蔬中的檢出率也存在差異，由圖4可見，6種農藥在果蔬中的檢出率在ND～91.7%之間。蔬菜中農藥檢出合計：茄果類4種＞根莖類2種=葉菜類2種＞鱗莖類1種。其中吡唑醚菌酯在4類蔬菜中都有不同程度的檢出，且在鱗莖類蔬菜中的檢出率最高為30.8%，吡唑醚菌酯為殺菌劑，但其在鱗莖類韭菜中未登記使用，屬超范圍用藥，且我國也尚未制定吡唑醚菌酯在韭菜中的限量標準，而種植戶通常使用吡唑醚菌酯用于防治韭菜疫病、灰霉病等病蟲害。因此建議將其納入韭菜種植過程中農藥登記名單并制定相應限量標準。聯苯肼酯和螺螨酯只在茄果類蔬菜中檢出；溴蟲腈在葉菜類、茄果類、根莖類蔬菜中有檢出，且在茄果類蔬菜的檢出率高于葉菜類和根莖類蔬菜。水果中農藥檢出合計：柑橘類6種＞核果類3種＞仁果類1種=漿果和其他小型類1種=熱帶和亞熱帶類1種。吡唑醚菌酯在柑橘類、熱帶和亞熱帶類和核果類水果中有檢出，且在柑橘類和熱帶和亞熱帶類水果的檢出率較高，分別為46.6%和72.7%，吡唑醚菌酯主要登記用于防治香蕉黑星病和柑橘褐斑病等病害[31]，我國已制定吡唑醚菌酯在香蕉中的最大殘留限量（1 mg/kg），但未制定其在柑橘中的最大殘留限量，因此建議制定吡唑醚菌酯在柑橘中的限量標準；聯苯肼酯在柑橘類、核果類和漿果和其他小型類水果中有不同程度的檢出，且在漿果和其他小型類水果中尤為突出，檢出率為91.7%，聯苯肼酯為殺螨劑[32]，主要登記用于防治草莓葉螨、紅蜘蛛等害螨[33]，目前我國規定聯苯肼酯在草莓上的最大殘留限量為2 mg/kg；炔螨特在柑橘類、核果類水果和仁果類中有檢出，且在柑橘類水果的檢出率高于核果類和仁果類水果；溴蟲腈、螺螨酯和醚菊酯只在柑橘類水果中檢出，其中醚菊酯檢出率在1%以內。

圖4 不同種類果蔬的農藥檢出率Fig.4 Detectable rate of pesticide residue in different kinds of fruits and vegetables

2.4 農藥殘留安全指數分析

根據食品安全指數法計算成都市果蔬中6種檢出農藥的安全指數。采用《中國居民營養與健康狀況監測報告（2010～2013）膳食與營養素攝入狀況》[34]中大城市人群果蔬平均攝入量數據，其中大城市人群蔬菜的日攝入量為Fi=271.9 g/（人·d），水果的日攝入量為 Fi=220.0 g/（人·d）。根據文獻資料[35-37]，本次評估設 Ei=1；Pi=1；bw=60 kg；SIc 取可接受日攝入量（即ADI值）；f取1；未檢出值按1/2 LOD值處理，計算結果如表4所示。從表4可以看出，炔螨特的膳食攝入量最高為0.00257 mg/d，其IFS值也比其他農藥高，因此是主要的風險因子之一?？傮w上看，成都市果蔬中所有檢出農藥的食品安全指數值為0.00002～0.004，均小于1，表明這些農藥殘留量對果蔬安全風險是可以接受的。

3 結論

本研究建立了果蔬中48種農藥同時定性定量分析的GC-MS/MS檢測方法，該方法靈敏度高，重復性好，能夠滿足果蔬中農藥痕量分析要求。成都市售9類果蔬樣品農藥檢出率為13.3%～91.7%，但合格率達100%，其中以草莓為代表的漿果和其他小型類水果檢出率最高，達91.7%。48種農藥中共檢出6種，其中吡唑醚菌酯檢出率最高，為29.1%，但其在韭菜中未登記使用，我國也未制定相應的限量標準，屬超范圍用藥，今后應重點關注。慢性膳食暴露評估結果表明，成都市果蔬中所有檢出農藥的食品安全指數值均小于1，農藥殘留安全風險可接受，但炔螨特的日攝入量相對較高，應列入重點防患的風險因子。