王 微,胡 毅,鄢人雨,兰吉玉
(黔东南州农产品质量安全检测中心 ,贵州 凯里 556000)
“柴米油盐酱醋茶”,俗称开门七件事,可见茶的重要性。黔东南州是茶叶生产大州,茶产业亦是雷山县的支柱产业,已成为茶区农民增收致富奔小康的重要途径。截止2016年,雷山县茶园面积1.07万hm2(其中无公害茶叶基地达1万hm2,有机茶叶面积达到624.5 hm2)。登记茶企业156家,其中合作社51家、省级龙头企业5家、州级龙头企业7家、州级示范社1家、获得对外贸易经营资格2家。
2013年,雷山县获中国国际茶文化研究会授予的“中国茶文化之乡”,雷山银球茶被授予“中华文化名茶”称号;2015年,“雷山银球茶”获国家地理标志保护产品、贵州省首届春茶斗茶大赛绿茶类金奖“茶王”和百年世博中国名茶金奖。
目前,我国茶园中仍存在农药用量大、次数多甚至滥用等情况[1-2],农药污染后的茶叶,除降低其品质外,饮用随之带来的对人体的急慢性毒性问题,特别是致癌和致突变等问题更是让人闻之后怕[3]。为了解雷山县茶叶农药残留情况,我们对雷山县春茶农药残留进行了检测分析。
分散机(德国IKA),旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂),氮吹仪(UGC-24C 北京优晟),离心机(TG-16-WS 湖南湘仪),电子天平(JY5002 上海舜宇恒平),三重四级杆串联气相色谱-质谱联用仪(7890B-7000C 安捷伦),三重四级杆串联液相色谱-质谱联用仪(AcQuity H/TQ-Smicro沃特世)。
乙腈(色谱纯),甲苯(色谱纯),正己烷(TEDIA公司,色谱纯),氯化钠(分析纯),无水硫酸钠(分析纯),Cleanert TPT柱(艾杰尔)。
雷山县以春茶为主,约占该县茶叶生产总量的90%以上,其中名优茶占40%、大众茶占60%。采集当地生产的有代表性的绿茶、红茶样品,每份样品取样量不少于500 g,同时记录原料来源和生产批次。采样时间:春茶4月至5月15日。共采集样品59个。
吡蚜酮、虫螨腈、敌百虫、啶虫脒、甲胺磷、甲拌磷、甲基对硫磷、甲基硫环磷、克百威、硫环磷、氯唑磷、灭线磷、内吸磷、氰戊菊酯、三氯杀螨醇、水胺硫磷、特丁硫磷、辛硫磷、氧乐果、茚虫威、灭多威、乙酰甲胺磷、氯氰菊酯、滴滴涕、溴氰菊酯、杀螟硫磷、氟氰戊菊酯、六六六、氯菊酯、苯醚甲环唑、除虫脲、硫丹、噻嗪酮、哒螨灵、丁醚脲、联苯菊酯、氯氟氰菊酯和高效氯氟氰菊酯、甲氰菊酯、吡虫啉、多菌灵、噻虫嗪、氟氯氰菊酯和高效氟氯氰菊酯、噻螨酮、喹螨醚、氯噻啉、毒死蜱、杀扑磷、炔螨特、丙溴磷、噻虫胺、乙螨唑、氟苯虫酰胺、唑虫酰胺、氟虫脲、百菌清、噻虫啉、西玛津、莠去津、吡唑醚菌酯、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、甲萘威、草甘膦和草铵膦共63个农药指标和1个化学物质:蒽醌[4]。
提取:称取5.0 g茶叶于100 mL离心管中,加入 25 mL 乙腈,15000 r/min 均质提取 1 min,4500 r/min 离心 5 min 取上清液 10 mL。净化:用 Cleanert TPT 柱净化后浓缩定容至 2 mL。待测上机:上述液体取1 mL进行GC-MS/MS上机检测,取1 mL用甲醇-水进行溶剂交换并定容1 mL,进行LC-MS/MS上机检测。
检测后根据GB 2763-2016中规定的茶叶限量要求进行判定样品的合格率,同时作农药指标的检出规律和残留水平等分析;并根据膳食评估公式对样品进行风险评估分析。膳食暴露评估是食品危险度评估的重要组成部分,也是膳食安全性的衡量指标,分为长期膳食摄入和慢性风险评估
长期膳食摄入评估[5]:按照FAO(联合国粮食及农业组织)统计数据[6]中国居民每人每天饮茶 11.4 g、成人体重按照60 kg,用公式(1)计算国家估算每日摄入量:
式中:NEDI—国家估算每日摄入量,单位mg/kg bw/d;STMR—农产品的规范试验残留平均值,单位mg/kg;F—农产品的消费量,单位kg/d;bw—人群平均体重,单位kg。
农残慢性摄入风险[7]用国家估算每日摄入量占ADI的百分比表示,用公式(2)计算:
式中:ADI—每日允许摄入量,单位mg/kg bw/d;%ADI—慢性风险。
%ADI≤100%时,表示慢性风险可以接受,%ADI越小,风险越小;当%ADI>100%时,表示有不可接受的慢性风险,%ADI越大,风险越大。
短期膳食摄入评估[8]:根据世界卫生组织数据,中国居民茶叶消费的大份餐(LP)每天为 75.88 g。
式中:NESTI—国家估计急性摄入量,单位mg/kg bw/d;LP—大份餐,即某类食品一餐的最大消费量,一般以日消费量的97.5百分位点值为准;单位kg/d;HR—最高残留量,单位mg/kg;%ARfD — 急性膳食摄入风险;SM—安全界限,单位mg/kg。
%ARf D 越小风险越小,当 % ARf D ≤ 100%时,表示风险在可以接受范围;反之,% ARf D>100%时,表示风险不可以接受。
借鉴 VRC 的兽药残留风险排序矩阵[9],并用农药毒性指标代替兽药药性指标,进行农药残留风险排序。用公式(6)计算农药使用频率:
公式(7)计算各样品中各农药残留的风险得分(S):
其中:FOD—农药使用频率;P—为果实发育日数,单位为d(天);T—果实发育过程中使用该农药的次数 ;A—毒性得分;B—毒效得分;C—膳食比例得分;D—农药使用频率得分;E—高暴露人群得分;F—残留水平得分;S—残留风险得分。
毒性(A)采用急性经口毒性(LD50);毒效(B)采用ADI值;残留水平采用残留检测值;膳食比例根据中国茶叶产量、出口量及贮藏损耗率推算中国居民茶叶暴露量占总膳食的比例。每种农药残留的风险得分以该农药在所有样品中残留风险得分平均值计算,风险得分越大,残留风险越高。
本 实 验方法 在 GB/T 23204-2008[10]和 GB 23200.13-2016[11]的前处理方法上进行了优化,使前处理更简单、便捷,一个前处理后能同时进行GC-MS/MS和LC-MS/MS上机检测。本方法采用乙腈提取,能很好的提取出大部分农药残留;与GB/T 23204-2008标准相比,减少了一个浓缩步骤,能尽量减少前处理中的损失;同时采用TPT柱进行净化,能很好的去除色素和杂质[12]。本方法的大部分农药在添加量为0.1 mg/kg时,回收率在85%~105%之间,表示该方法满足检测要求;部分指标如甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧乐果、氟胺氰菊酯和丁醚脲等的回收率为80%~120%,其回收率仍在可行范围;相对偏差RSD值在1.8%~5.6%之间,RSD<10%,表示该方法的精密度较好。
59份样品中,共检出含农药残留样品33份,检出率55.9%,未检出农药残留样品26份。按照食品中农药最大残留限量GB 2763-2016[13]中规定值,样品合格率为100%;其中检出指标17个,检测项次101次(表1)。
由表1可见,草甘膦、联苯菊酯、唑虫酰胺、氯氟氰菊酯、噻嗪酮等5种农残检出率较高。其中,检出率最高的为草甘膦和联苯菊酯,其次是唑虫酰胺和氯氟氰菊酯。唑虫酰胺在GB 2763-2016中没有规定其最大残留限量,其检出范围在0.0141~0.4402 mg/kg,无法判定残留情况。此外,检出率较高、在GB 2763-2016中没有规定其最大残留限量的吡唑醚菌酯,其检出率达到 10.17%,检出范围 0.0093~0.0681 mg/kg。另检出率较高的噻嗪酮,检出率达到16.95%,但其残留限量为10 mg/kg,检出值低于残留限量标准10倍以上,可视为较安全的。而在GB 2763-2016中虽没有规定最大残留限量指标的唑虫酰胺、吡唑醚菌酯、毒死蜱3种农药,但仍有一定的使用和检出,应引起重视。
根据膳食评估公式计算得到表2。从表2可以看出,17个农药的慢性风险(%ADI)均小于100%,表示慢性风险可以接受。%ADI越小表示慢性风险越小,表2中所有指标的慢性风险均小于1%(0.004%~0.544%),表示雷山茶叶的慢性风险是完全可以接受的,且均很低。其中检出率最高的草甘膦的慢性风险为0.004%,远低于1%,风险可以接受,但是除草剂的使用不仅仅影响茶叶的品质,还会破坏环境的生态平衡,仍需慎重使用。检出农药中最高的联苯菊酯的慢性风险值为0.544%,也小于1%。
根据世界卫生组织(WHO)数据库,除草甘膦、哒螨灵和唑虫酰胺3个指标没有急性参考剂量(ARfD)外,其余指标的急性参考剂量(ARfD)见表2。急性风险(%ARfD)<100%时,急性风险可接受。表2可以看出,雷山茶叶14项农药急性风险(%ARfD)均<100%,急性风险都可接受,%ARfD范围在0.007%~42.285%。但是联苯菊酯的急性风险%ARfD为42.285%,急性风险较高,应引起重视。结果表明,所检农药的最高残留值均低于安全界限(SM),进一步证实了这些农药的急性膳食风险很低。
表1 茶叶中农药残留检出结果Table 1 Determination result of pesticides residues in tea
表2 农药残留慢性风险和急性风险评估Table 2 Chronic and acute risk assessment of pesticide residues in Tea
根据中国茶叶产量、出口量及贮藏损耗率推算,中国居民茶叶暴露量占总膳食比例小于2.5%,因此膳食比例得分(C)为0;按照农药标签和调研资料显示农药每季在茶树上使用次数最多不超过3次,按最大3次计,每季按90 d计算,则农药使用频率评分(D)为1分。由于无确定性资料判定是否存在高暴露人群,因此没有高暴露人群得分(E)为3分。由表2可见每种农药的残留水平,计算得到每种农药的残留水平得分。残留水平中的MRL值以GB 2763-2016中限量值来作为参考值,其中毒死蜱、唑虫酰胺和吡唑醚菌酯没有限量要求,则以欧盟标准中茶叶限量要求作为参考。
图1 茶叶中17种农药残留的风险排序(A:高风险;B:中风险;C:低风险)Fig.1 Ranking of residue risk of 17 pesticides in Tea
借鉴 VRC 兽药残留风险排序矩阵,根据公式(4)计算各农药的残留风险得分,进行茶叶产品中农药残留风险排序,结果如图1所示。根据各农药的残留风险得分将风险大小划分为3类,第1类为高风险农药,风险得分均≥20,共有3种,分别为毒死蜱、联苯菊酯和唑虫酰胺;第2类为中风险农药,风险得分在15~20之间,共有8种;第3类为低风险农药,共有6种,风险得分介于10~15之间。17种农药在低、中和高风险水平的比例分别为35.3%、47.1%和17.6%。由此可见,茶叶中农药残留总体上处在中低风险水平,但需重点关注3种高风险水平的农药。
增加检测指标后,农药检出率大幅提高[14]。本次实验可看出:本次采集的59份样品,农药残留检出率为55.9%,检出指标均远低于GB 2763-2016规定的最大残留限量,全部合格;其中,有26份未检出任何农药残留,占44.1%。所有样品均未检出含有化学污染物蒽醌。所检出的农药慢性摄入风险和急性摄入风险均在可接受范围,且大部分都很低。所检出农药中,大部分是中低风险农药(82.4%),高风险农药仅为3种(17.6%)。
黔东南州雷山县地势较高,茶园位置在海拔900~1400 m之间,且初春气温较低,因此,茶树的病虫害相对较少。据调查,雷山茶园病虫害春季均较少,随气温和雨水量的增加,以夏秋季节病虫害为主。因此,夏秋季节的病虫害可能会导致农药的大量使用,从而增大农药残留风险。但春茶农药检出率较高,所以夏秋季节农药残留问题应更加重视。建议首先从源头抓起,科学合理用药,注意农药的安全间隔期。其次,政府相关部门加强农资市场和基地监管,禁止销售、使用国家禁用农药。同时,大力推广物理防治和生物农药、植物源农药或者水浸出率低的农药。
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