陆思浩,冯春野,方晓明,丁卓平*
(1上海海洋大学,上海 201306;2上海出入境检验检疫局,上海 200135)
自美国、欧盟、日本等发达国家率先实施农药残留监控计划[1-2],该举措在此后的食品安全监管中发挥着重要作用。在当今社会,因为农药残留问题而引起的健康、食品安全问题影响着各国的贸易交流,也引起了政府部门和各国各健康组织的高度重视以及广泛关注。
我国关于农药残留的筛查和危险性评估分析甚少报道,可以看出,我国的监控环节较为薄弱,并未形成合力,以往制订各项相关限量标准多是从检验合格率上考虑[3-5]。自2001年11月我国正式加入世贸组织(WTO)以来,进口农产品关税大幅下降,其占国内农产品的市场份额也日益增大,大量进口产品的涌入丰富了我国农产品市场的同时,这些农产品中的有害物质残留也正引起人们的高度重视。因此,从保障我国食品安全角度来说,加强对进口农产品的检验检疫、分析评估显得尤为必要。
目前,农产品、农作物以及食品果蔬中农药残留问题的主要检测手段是气相色谱-质谱法(GC-MS)和液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)。HPLC-MS/MS具有灵敏度高、抗干扰能力强等特点,是当今痕量分析的首选方法之一[8]。本调查研究采用LC-MS/MS法对上海市进口农产品中的53种常用农药进行检测,并将进口果蔬农产品中的农药残留情况与国家标准GB 2763—2014进行比对分析,再将数据与日本、欧盟的MRLs对比,以期找出我国现行的GB 2763—2014与发达国家的农药最大残留量(MRLs)的差距,同时为相关部门提供数据来源和数据支撑。
1.1.1 仪器
液相色谱(HPLC,Agilent6410)-四级杆串联质谱仪(MS/MS,API4000),配电喷雾离子源(ESI)。均质机(Knifetec 1095,Hoganas公司),高速冷冻离心机(Allegia X-22R,Beckman公司);涡旋混合器(XW-80A,上海医科大学仪器厂);天平(精度为0.0001 g,Sartorius ME公司)。
1.1.2 试剂
53种农药标准品均购自Riedel-dehaen公司,纯度≥98%。乙腈(HPLC级,Fisher公司),其他试剂为分析纯。水由Milli-Q净化系统(Millipore公司)制得。提取包:4.0 g硫酸镁+1.0 g氯化钠+1.0 g柠檬酸钠二水合物+0.5 g柠檬酸二钠盐1.5水合物。净化包(a):150 mg C18+150 mg PSA(N-丙基乙二胺固相吸附剂)+900 mg硫酸镁+15 mg GCB(石墨化碳黑);净化包(b):150 mg PSA+900 mg硫酸镁。
标准储备溶液(1.0 mg/mL):分别精确称取50 mg的农药标准品于50 mL容量瓶中,用乙腈配成1.0 mg/mL标准储备溶液,于-18oC保存。
标准工作溶液:待测时吸取一定体积的标准储备溶液,用空白基质溶液配制成适当浓度的混合标准工作溶液。
1.1.3 样品
随机采取市售的进口食品,包括水果3 135例、蔬菜519例、食用菌244例、坚果类11例、油料类作物10例、水果干9例、谷物类6例、饮料类4例,以及其他样品(谷蔬)2例,共计样品3 940例。
将粉碎后的样品约500 g装入密封袋作为试样,并标明标记。
1.2.1 样品提取
称取10.0 g样品(水果干称取5.0 g样品,加入5 mL水)于50 mL离心管中,加入10 mL乙腈,均质1 min,快速加入提取包,振荡1 min,静置5 min,再次振荡1 min,于4 500 r/min离心10 min,移取6 mL上清液于15 mL离心管中。
2,4-D的提取:称取10.0 g样品(水果干称取5.0 g样品,加入5 mL水)于50 mL离心管中,加入10 mL乙腈和1 mL 1 mol/L盐酸,均质1 min,快速加入提取包,振荡1 min,静置5 min,再次振荡1 min,于4 500 r/min离心10 min,移取6 mL上清液于15 mL离心管中。
1.2.2 样品净化
在上述提取液中加入净化包(a),振荡2 min,于4 500 r/min离心5 min,移取4mL上清液,加入40μL含5%甲酸的乙腈,取0.50 mL上述提取液,加入0.5 mL乙腈稀释,过0.45μm滤膜,供测试。
2,4-D的净化:在上述提取液中加入净化包(b),振荡2 min,于4 500 r/min离心5 min,移取4 mL上清液,加入40μL含5%甲酸的乙腈,取0.50 mL上述提取液,加入0.5 mL乙腈稀释,过0.45μm滤膜,供测试。
1.3.1 色谱条件
AgilentXDB-C18色谱柱(50 mm×4.6 mm,1.8μm);柱温22℃;流动相:A相为乙晴+0.1%甲酸,B相为5 mmol/L乙酸铵+0.1%甲酸;梯度洗脱程序:0—2 min 2%A;2—5.5 min线性升至99%A;5.5—11.1 min保持99%A,11.1—12.2 min线性降至2%A,12.2—18.0 min保持2%A;流速0.30 mL/min;进样量20.0μL。
1.3.2 质谱条件
ESI离子源温度400℃;雾化气为氮气,温度350℃,流速10 L/min;毛细管电压5.0 kV;MRM模式检测。
本方法可测定浓度范围为1.0—200μg/kg,基质标准曲线的相关系数(γ2)0.97,待测物质在2.5—100μg/kg范围内,方法回收率>70%,相对标准偏差(RSD,n=6)<30%,均符合出入境检验检疫行业标准SN/T 0001—1995《出口商品中农药、兽药残留量及生物毒素检验方法标准编写的基本规则》中所规定的要求。
根据10倍信噪比(S/N)确定方法测定定量低限(LOQ),53种农药的保留时间、定量离子、碰撞电压、定量低限(LOQ)、线性范围和相关系数结果见表1。
表1 53种农药的保留时间、定量离子、碰撞电压、定量低限(LOQ)、线性范围和相关系数Table 1 Retention time,target ions,collision energy,lim its of quantification(LOQ),linear range and correlation coefficients(γ)of 53 pesticides
(续表1)
2.1.1 检出样品的总数与检出率
统计分析发现,3 445例样品为未检出,占样品总数的87.4%,495例样品为阳性,占12.6%。
2.1.2 检出农药的品种总数与频次
在本次3 940例样品检测结果中,共检出581频次的13种农药,其中检出频次最高的为多菌灵,共计291次;其次是抑霉唑,检出134次;噻菌灵检出91次(图1)。
图1 13种农药残留的检出频次Fig.1 The detection frequency of 13 pesticide residues
2.1.3 单例样品农药检出种类与占比
对单例样品检出农药种类和频次统计,其中有410例样品只检出1种农药,占总数的10.4%;84例样品检出2种农药,占2.1%;检出3种农药的只有1例葱样品,占总数的0.1%。可见,多类农药的复合使用在进口农产品中出现的情况较低。
2.1.4 检出农药类别与占比
农药按功能分类[9],分为杀菌剂、杀虫剂、植物生长调节剂、除草剂、熏蒸剂和农药助剂等六大类。这次检测中主要检出农药为杀菌剂与杀虫剂。
2.1.5 检出农药的残留水平
按检出农药残留水平进行统计,残留水平≤10μg/kg的占检出总频次的0.5%;在10—100μg/kg的占检出总频次的81.6%;在100—1 000μg/kg的占检出总频次的17.6%;检出水平>1 000μg/kg的仅占0.3%。由此可见,这次检出的495例进口农产品样品中大多数农药处于10—100μg/kg的低残留水平。
2.1.6 检出农药的毒性类别与频次的占比
对这次检出的13种581频次的农药,按毒性强弱进行分类,分别为高毒、中毒和低毒[10]。如表2所示,进口农产品中除了1例葱样品中检出高毒克百威残留外,其余检出样品中残留农药均为中低毒农药,低毒农药种类与频次分别为76.9%与76.6%。
表2 检出农药的毒性分析Table 2 Toxicity analysis of detected pesticides
目前,许多国家和国际组织都已制定了严格的农药最大允许残留限量(MRL)[11-12]。例如欧盟对各类食品中的515种农药规定了145 000个相应的MRL[13];日本《肯定列表制度》除了制定579种农药的51 600多项MRL之外,对于未制定MRL的农药,按0.01μg/g的“一律标准”执行[14-15];我国的国家标准GB 2763—2014《食品中农药最大残留限量》中涉及农药387种,规定了3 650项MRL[16]。
通过对照GB 2763—2014《食品中农药最大残留限量》的MRL发现,在581个检出频次中有478频次与GB 2763—2014标准有对应,占比达到82.3%,但还有17.7%(103频次)的数据无法对应。欧盟现行的 MRL[11-12,16]中,本次检测数据的有 580频次与之对应,占 99.8%;与日本现行 MRL[11-12,17]比较,全部有对应的MRL,占100%。由此可见,我国近年来在食品农药残留检测方面,正在努力与国际接轨,但GB 2763—2014《食品中农药最大残留限量》的标准仍和发达国家执行的标准存在一定差距。
2.2.1 超标农药样品分析
本次检测的3 940例样品中,495例样品均检出不同水平、不同种类的农药残留,占样品总量的12.6%,其余3 444例样品为未检出,占样品总数的87.4%。
以中国MRL标准统计结果[15],在495例阳性样品中,494例(12.5%)样品未超过我国MRL标准,仅有1例葱(0.025%)样品检出超标农药,检出农药为克百威。
以欧盟MRL标准统计结果[11-12,16],在495例阳性样品中,459例(11.7%)样品未超过欧盟MRL标准,剩余36例(0.91%)样品检出超标农药,其中蓝莓和苹果分别检出频次7次和6次。
以日本MRL标准统计结果[11-12,17],在495例阳性样品中,437例(11.1%)样品未超过日本MRL标准,剩余58例(1.5%)样品检出超标农药,其中荔枝检出频次共计27次。
对比中国、欧盟以及日本的MRL标准值,超标的农产品见图2。
图2 超标农产品的分布Fig.2 Distribution of agricultural products exceed the MRLs
2.2.2 超标农药种类分析
以中国MRL标准统计结果,仅有1种农药超标,检出1频次,为高毒农药克百威。按超标程度比较,该葱样品中的克百威超标4.2倍。克百威属于高毒农药,同时也是国家明令禁止在果树和蔬菜中使用的农药[18]。
以欧盟的MRL标准统计结果,检测结果中有7种农药超标,共检出39频次,分别为多菌灵、咪酰胺、抑霉唑、噻菌灵、茚虫威、克百威和嘧霉胺,其中多菌灵超标频次最高,达29次。按超标程度比较,葱中的嘧霉胺超标36.4倍,莲藕中的抑霉唑超标14.2倍,蓝莓中的多菌灵超标5.2倍等。
以日本的MRL标准统计结果,检测结果中有8种农药超标,共检出63频次,分别为多菌灵、吡虫啉、咪酰胺、茚虫威、抑霉唑、克百威、嘧霉胺和噻菌灵,其中多菌灵超标频次最高,达43次。按超标程度比较,葱中的嘧霉胺超标182倍,莲藕中的抑霉唑超标35.6倍,青椒中的吡虫啉超标23.8倍,2例火龙果样品中的多菌灵分别超标23.2倍和18倍。
对于本次检出农药的495例样品中,具体到某一种农产品中的农药分布情况来分析。农药检出频次最高是橙,共检测267例橙样品,105例样品中检出了农药残留,检出频次达141频次。农产品检出农药频次见图3。
图3 单种农产品检出农药频次Fig.3 Detection frequency of pesticides detected in single-species of agricultural products
本次检测的3 940例进口农产品中,有495例样品中检测出不同水平不同种类的农药残留,检出率为12.6%,其余样品均未检出,占87.4%;检出的13种农药中仅克百威一种为高毒农药,其余均为中低毒农药,占检出农药品种的92.3%。以中国MRL标准统计结果,在3 940例样品中只有1例,占比为0.025%的样品被检出农药残留超标。综上表明,进口农产品中存在农药残留现象是客观存在的,但主要为中低毒农药,进口农产品的安全程度达到99.9%。
将581频次的检出结果与欧盟及日本现行MRL对比,可以发现,有580频次的结果有欧盟对应的MRL值,占99.8%;581频次有日本对应的MRL值,占100%。再与我国的GB 2763—2014《食品中农药最大残留限量》对比,仅478种有对应的MRL标准,占82.3%,这表明我国在制定农药残留限量标准领域上,与发达国家相比仍存在着一定差距,这也和我国制定MRL标准起步晚有关。因此,有关部门仍需加强对进口农产品农药残留的监控,同时更加完善我国的MRL标准,从而更好地保障进口农产品的质量安全。
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