成都市售果蔬中农药残留水平分析及慢性膳食风险评估

常 薇，李 慧, ，李春梅 ，何 强，黄 湛，陈江涛，吕朋晏，宋美婕，李青松，刘 宏，李 傲

（1.四川省轻工业研究设计院有限公司，四川成都 610081；2.中国农业科学院农产品加工研究所，北京 100193）

果蔬是维生素、矿物质和膳食纤维的重要来源，是人们日常饮食中必不可少的重要食品[1-2]。但果蔬病虫害发生程度高、蔓延快，为了控制病虫害的发生和蔓延，生产者不得不使用农药以保证果蔬的产量[3]。然而，直接或间接食用受农药污染过的食品可能会导致农药在人体内蓄积[4]，即使浓度很低，这种蓄积也可能会导致严重的疾病，如生殖和内分泌系统紊乱、癌症、肾病、帕金森病和阿尔茨海默病等[5-9]。因此，开展果蔬中农药残留检测及风险评估，摸清农产品中可能存在的主要危害因子，科学评价其膳食风险，对保障果蔬质量安全具有重要意义。

成都地区果蔬消费量具有较大规模，成都市果蔬的质量安全问题关系到蓉城1600多万消费者的健康。目前，针对成都市果蔬中农药残留分析及膳食风险评估已有部分报道。刘剑等[10]对成都20批草莓样品进行了58种农药的残留检测和风险评估，结果显示农药残留的检出率为22.4%，共检出13种农药，其中烯酰吗啉和噻虫嗪超标，但对草莓安全影响的风险和安全状态均在可接受范围内。高琴等[11]研究了四川省119个柑橘样品中55种农药的残留水平和风险评估，结果共检出25种农药，检出率为53.8%，其中丙溴磷、水胺硫磷、甲基异柳磷和三唑磷超标，但柑橘农药残留的安全指数均小于1，其安全状态在可接受范围内。尹全等[12]对成都市生产基地531份蔬菜中66种农药残留状况进行了分析，结果表明，17.3%的蔬菜样品中检出农药残留，共检出32种农药，其中叶菜类蔬菜农药残留尤为突出。李步南[13]对四川省4种常见蔬菜韭菜、小白菜、番茄和芹菜中16种农药进行了农药残留检测和风险评估，结果显示农药检出种类为8～10种，检出率为30%～62.5%，其中韭菜和番茄农药检出率最高，其中多菌灵、毒死蜱、腐霉利和啶虫脒超标，风险评估结果显示目标危险系数和复合污染系数均小于1，不会对人体健康产生潜在危害。但这些研究主要集中于一类或几类水果或蔬菜中农药残留分析，关于成都市售不同种类果蔬中农药残留情况及相应的膳食风险评估缺乏系统全面的研究。

因此，本文采用改良的QuEChERS方法结合气相色谱-三重四级杆串联质谱（gas chromatographytandem mass spectrometry, GC-MS/MS）对成都市9类果蔬中48种农药的残留水平进行系统分析，并利用食品安全指数法对检出农药进行慢性膳食风险评估，以期为监管部门制定风险管理措施和保障消费者的生命健康提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

果蔬样品 采集自成都市15个主要区县市售环节的新鲜果蔬，采样地点为当地人口密度大、流通范围广的农贸市场和超市。果蔬种类包括鳞茎类蔬菜、叶菜类蔬菜、茄果类蔬菜、根茎类蔬菜、以及柑橘类水果、仁果类水果、核果类水果、浆果和其他小型水果、热带和亚热带水果等9类，共计203份。48种农药标准品 见表1，纯度＞95%，质量浓度为10 μg/mL，天津阿尔塔科技有限公司；乙腈、乙酸乙酯 色谱纯，美国Fisher Chemical公司；柠檬酸盐提取盐试剂包（4 g硫酸镁、1 g氯化钠、0.5 g柠檬酸氢二钠和1 g柠檬酸钠）、乙二胺-N-丙基硅烷（primary secondary amine，PSA）净化管Ⅰ（150 mg PSA、900 mg硫酸镁）、乙二胺-N-丙基硅烷/石墨化炭黑（PSA/raphitizing of carbon black，GCB）净化管Ⅱ（150 mg PSA、900 mg硫酸镁和45 mg GCB） 分析纯，岛津技迩商贸有限公司。

表1 MRM模式下48种农药的保留时间、监测离子对和碰撞能量Table 1 Retention times, monitoring ion pairs and collision energy of 48 pesticides under multiple reaction monitoring (MRM) mode

TQ8040NX气相色谱-三重四级杆串联质谱日本岛津公司；冷冻离心机 德国Eppendorf公司；涡旋器 美国Talboys公司；氮气发生器 上海析友分析仪器有限公司；氮气浓缩仪 上海屹尧仪器科技发展有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品前处理方法 采用GB 23200.113-2018中的前处理方法并做部分改进。具体为：取果蔬样品的可食部分（去核、去萼）将其切碎、匀浆。称取10 g试样（精确至0.01 g）置50 mL聚苯乙烯具塞离心管中，精密加入乙腈溶液10 mL，涡旋使混匀，加入柠檬酸盐提取盐试剂包后立即摇散，置振荡器上剧烈震荡 1 min，于冰浴中冷却 10 min，离心（4000 r/min）5 min。取上清液6 mL，置预先装有净化材料的分散固相萃取PSA净化管Ⅰ（对于颜色较深的试样，包括韭菜、菠菜、芹菜，加入分散固相萃取PSA净化管Ⅱ）涡旋使充分混匀，离心（4000 r/min）5 min。精确吸取上清液2 mL，置氮气浓缩仪上于35 ℃水浴浓缩至近干。1 mL乙酸乙酯复溶，经0.22 μm滤膜过滤后，于气相色谱-串联质谱仪测定。

续表 1

续表 1

1.2.2 标准溶液的配制 准确移取48种农药标准物质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混合标准储备液，于-18℃冰箱避光保存备用。后续所需不同浓度溶剂标准溶液通过1 μg/mL混合标准溶液进行逐级稀释。

精确吸取一定量的混合标准储备液，逐级用乙酸乙酯稀释成质量浓度为 0.025、0.05、0.1、0.25、0.5、1、2.5、5、10、25 μg/kg 的混合标准使用液。按1.2.1制备的空白基质提取溶液取10份2 mL氮气吹干，分别加入1 mL上述相应质量的标准使用液复溶，配制成系列基质匹配混合标准工作溶液，现用现配。

1.2.3 仪器方法 气相色谱条件：色谱柱：SH-Rxi-5il MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升温程序：初温 50 ℃，保持1 min，以25 ℃/min 升温 125 ℃，再以10 ℃/min升至 300 ℃，保持 2 min；进样量 1 μL，不分流进样；载气：氦气；载气控制方式：恒线速度（47.2 cm/sec）；进样口温度：250 ℃

质谱条件：检测器电压：0.6 kV；接口温度：250 ℃；离子源温度：200 ℃；多反应监测（multiple reaction monitoring，MRM）；碰撞气：氩气；溶剂延迟时间：8.5 min。

1.2.4 定性定量方法 在与基质匹配标准溶液相一致的保留时间下，所选择的所有离子或离子对的丰度比与基质匹配标准溶液的离子丰度比相一致（相对丰度＞50%，允许±20%偏差；相对丰度＞20%～50%，允许±25% 偏差；相对丰度＞10%～20%，允许±30%偏差；相对丰度≤10%，允许±50%偏差）[14]，则可判断样品中存在该目标化合物。目标化合物的定量采用外标法，定量用标准溶液应采用基质混合标准工作溶液。

1.2.5 标准曲线的绘制及定量限、检出限的测定取基质匹配混合标准工作溶液，以48种农药的定量离子峰的峰面积响应值为纵坐标，以其质量浓度为横坐标绘制基质匹配标准曲线。采用标准添加法进行测定，分别以定量离子信噪比S/N≥3和信噪比S/N≥10得到48种农药化合物的检出限（LODs）和定量限（LOQs）。

1.2.6 加标回收试验 选择柑橘和芹菜2种基质空白样品，准确加入48种农药标准混合溶液（1.2.2）适量，制备3个水平的添加样品，每个水平重复6次。添加水平分别为2.5、5和25 μg/kg，按照1.2.1的处理方法提取和净化，按照1.2.3的方法分析，基质匹配外标法定量，计算加标回收率和相对标准偏差（RSD%）。

1.2.7 基质效应评价 基质效应指样品提取液中除目标物质外的其他组分对样品定量分析准确性和重现性的影响[15]。本研究采用的计算公式如下[16-17]：

当基质效应在-20%～20%之间为弱基质效应，在-50%～-20%和20%～50%为中等基质效应，超过-50%或50%为强基质效应。

1.2.8 食品安全指数分析 针对成都市农贸市场和超市的果蔬样品农药残留的检测结果，提取检测数据并引入国家调查大城市人群人口果蔬摄入量和体重数据以及GB 2763-2019[18]规定的农药ADI值，以IFS值即食品安全指数计算果蔬中各种农药对消费者的健康危害程度，从而评估农药残留摄入的安全风险，如IFS≥1，表示存在安全风险，超过了可接受程度，反之则风险可接受[19-21]。计算公式如下：

式中：EDIc为农药的实际摄入量估算值，等于Ri×Fi×Ei×Pi，其中 Ri为果蔬 i中某农药的残留平均值，μg/kg；Fi为果蔬 i的估计摄入量，g/（人·d）；Ei为果蔬i的可食用部分因子；Pi为果蔬i的加工处理因子；SIc为农药的安全摄入量；bw为人的平均体重（kg）；f为农药安全摄入量的矫正因子。

1.3 数据处理

采用岛津GC-MS再解析软件对数据进行统计分析；采用Office Excel 2016进行表格和图片绘制。

2 结果与分析

2.1 仪器条件的确定

分别对48种农药化合物进行全扫描，选择2～3个特征且丰度高的离子作为母离子。再分别对每个母离子进行子离子扫描，择优选择强度和信噪比兼顾的离子对，并确定定量和定性离子。通过对定性定量离子的确定及碰撞电压的优化后，建立MRM模式方法，每种农药选择1对定量离子，2对定性离子，按照保留时间顺序分段检测。每种农药的保留时间、定量离子和定性离子见表1。在芹菜基质中添加48种农药标准溶液（25 μg/kg）的总离子流图见图1。

图1 芹菜基质混合标准溶液总离子流色谱图（25 μg/kg）Fig.1 Total ion chromatogram of celery matrix spiked with mixed pesticide standards at 25 μg/kg

2.2 方法学考察

2.2.1 基质效应 色谱质谱分析中的基质效应是样品基质对目标化合物分析的干扰效应。本实验48种农药的基质效应如图2所示，基质效应值为-18.4%～294%，其中柑橘和芹菜中分别有33种和32种农药表现为中等以上基质增强效应。因此，采用基质标准溶液对果蔬样品进行定量分析，以减少基质效应对实验结果的影响。

图2 48种农药在柑橘和芹菜中的基质效应Fig.2 Matrix effects of 45 pesticides in orange and celery sample

2.2.2 线性范围、检出限、定量限、回收率和精密度取1.2.2配制的基质匹配混合标准工作溶液，在1.2.3仪器条件下，以农药的峰面积与质量浓度作标准曲线，结果如表2所示。48种农药在0.025～25 μg/kg范围内线性关系良好，各农药的线性相关系数r为0.9970～0.9999；按1.2.6方法进行添加回收试验，得到48种农药的平均回收率为60.1%～117.7%，RSD为0.14%～9.88%。分别以3倍和10倍信噪比确定48种农药在果蔬样品中的方法的LODs和LOQs，结果见表2，方法检出限为0.025～1 μg/kg，定量限为0.083～3.3 μg/kg，远远低于食品安全国家标准GB 23200.8-2016 中的 LOQs（12.6～600 μg/kg）[22]，可以满足果蔬中48种农药的痕量检测要求。

表2 48种农药的线性范围、相关系数、检出限、定量限、平均回收率和相对标准偏差Table 2 Linear ranges, correlation coefficients (r), LODs, LOQs, average recoveries and RSDs of 48 pesticides

2.3 果蔬中农药残留情况

2.3.1 不同种类果蔬农药残留情况 成都市各类果蔬中农药残留检出情况如表3所示。采集的203个果蔬样品中共有102个样品检出农药残留，检出率为50.2%，表明成都市果蔬生产过程中农药使用情况比较普遍，但均未超过国家农药残留限量标准。与其他地区果蔬中农药检出情况相比，成都市蔬菜中农药检出率为27.9%，低于绵阳市2010～2011年蔬菜的检出率（74.2%）[23]、吉林省5城市市售蔬菜中的检出率（44.8%）[24]，而与深圳市2016年市售蔬菜的检出率（22.86%）[25]和北京市蔬菜的检出率（21.5%）[16]相近；成都市水果样品中农药检出率为66.7%，远高于温州市水果中农药检出率（20%）[26]和四川省2009年水果中农药检出情况（3.5%）[27]，这可能与监测农药种类有关，如吴俊[26]仅对温州市果蔬中有机磷农药进行了分析，农药覆盖范围少，同时，可能与各地气候、病虫害发生以及生产者用药情况等有关。

不同种类果蔬由于其种植特性导致受农药污染的程度不同，农药检出率为13.3%～91.7%（表3），其中检出率在50%以上的占3类，主要为水果类，分别为浆果和其他小型类（91.7%）＞柑橘类（77.6%）＞热带和亚热带（72.7%）。以草莓为代表的浆果和其他小型类水果检出率最高，这可能是因为草莓主要是设施栽培，与露地栽培相比，具有高温高湿的种植环境[28]，因而添加的农药更多。近期，班思凡[29]等对我国设施栽培120个草莓样品中88种农药的残留水平和膳食风险进行了研究，结果显示100%的样品检出了农药残留，共检出50种农药。以柑橘为代表的柑橘类水果和以香蕉为代表热带亚热带类水果检出率亦较高，这主要是因为柑橘和香蕉在生产过程中容易感染黑斑病病菌，引起果实上产生黑星型、毒性型和黑斑型病斑[30]，导致商品价值降低，严重时可导致田间落果，成熟果实因果面病斑而难以鲜销，另柑橘和香蕉真菌病害的防治的过程中，农民为追求产量和效益，存在着用药次数多、水平低等现象。与水果相比，蔬菜中农药检出率相对较低，检出率为21.1%～36.4%，其中根茎类蔬菜生长在土壤，病虫害不容易防治，种植者可能加大药量频次、且防治地下病害虫的农药残效期较长且不易分解，故检出率相对较高，为36.4%。叶菜类和仁果类2类果蔬农药残留检出率较低，在21.1%以下。综上所述，今后应加大对浆果和其他小型类水果、柑橘类和热带亚热带类水果的农药残留抽检力度。

表3 成都市各类果蔬中农药残留检出情况Table 3 Detection of pesticides in all kinds of fruits and vegetables in Chengdu

2.3.2 不同种类农药残留情况 48种农药在成都市果蔬中共检出6种，如图3所示。吡唑醚菌酯是检出率最高的农药，检出率为29.1%，其次是联苯肼酯（17.2%），螺螨酯（10.3%），溴虫腈（8.87%），炔螨特（8.37%），醚菊酯（0.493%）。同时，表4列出了检出农药分别在蔬菜和水果中的检出情况，由表可见，蔬菜样品中有4种农药有检出，分别为吡唑醚菌酯，联苯肼酯，溴虫腈和螺螨酯，检出率在1.16%～17.4%之间。水果样品中6种农药都被检出，检出率为0.855%～37.6%。这些农药均属于低毒农药，表明成都市果蔬生产者积极响应国家禁止在农产品中使用高毒农药的政策，但是低毒农药的不合理使用也是造成果蔬农药残留检出的重要因素，应给予高度重视。

图3 果蔬中农药残留检出率Fig.3 Detection rate of pesticides in fruits and vegetables

表4 成都市果蔬中主要农药残留安全指数Table 4 Food safety index of the main pesticides detected in fruits and vegetables in Chengdu

同一种农药在不同种类果蔬中的检出率也存在差异，由图4可见，6种农药在果蔬中的检出率在ND～91.7%之间。蔬菜中农药检出合计：茄果类4种＞根茎类2种=叶菜类2种＞鳞茎类1种。其中吡唑醚菌酯在4类蔬菜中都有不同程度的检出，且在鳞茎类蔬菜中的检出率最高为30.8%，吡唑醚菌酯为杀菌剂，但其在鳞茎类韭菜中未登记使用，属超范围用药，且我国也尚未制定吡唑醚菌酯在韭菜中的限量标准，而种植户通常使用吡唑醚菌酯用于防治韭菜疫病、灰霉病等病虫害。因此建议将其纳入韭菜种植过程中农药登记名单并制定相应限量标准。联苯肼酯和螺螨酯只在茄果类蔬菜中检出；溴虫腈在叶菜类、茄果类、根茎类蔬菜中有检出，且在茄果类蔬菜的检出率高于叶菜类和根茎类蔬菜。水果中农药检出合计：柑橘类6种＞核果类3种＞仁果类1种=浆果和其他小型类1种=热带和亚热带类1种。吡唑醚菌酯在柑橘类、热带和亚热带类和核果类水果中有检出，且在柑橘类和热带和亚热带类水果的检出率较高，分别为46.6%和72.7%，吡唑醚菌酯主要登记用于防治香蕉黑星病和柑橘褐斑病等病害[31]，我国已制定吡唑醚菌酯在香蕉中的最大残留限量（1 mg/kg），但未制定其在柑橘中的最大残留限量，因此建议制定吡唑醚菌酯在柑橘中的限量标准；联苯肼酯在柑橘类、核果类和浆果和其他小型类水果中有不同程度的检出，且在浆果和其他小型类水果中尤为突出，检出率为91.7%，联苯肼酯为杀螨剂[32]，主要登记用于防治草莓叶螨、红蜘蛛等害螨[33]，目前我国规定联苯肼酯在草莓上的最大残留限量为2 mg/kg；炔螨特在柑橘类、核果类水果和仁果类中有检出，且在柑橘类水果的检出率高于核果类和仁果类水果；溴虫腈、螺螨酯和醚菊酯只在柑橘类水果中检出，其中醚菊酯检出率在1%以内。

图4 不同种类果蔬的农药检出率Fig.4 Detectable rate of pesticide residue in different kinds of fruits and vegetables

2.4 农药残留安全指数分析

根据食品安全指数法计算成都市果蔬中6种检出农药的安全指数。采用《中国居民营养与健康状况监测报告（2010～2013）膳食与营养素摄入状况》[34]中大城市人群果蔬平均摄入量数据，其中大城市人群蔬菜的日摄入量为Fi=271.9 g/（人·d），水果的日摄入量为 Fi=220.0 g/（人·d）。根据文献资料[35-37]，本次评估设 Ei=1；Pi=1；bw=60 kg；SIc 取可接受日摄入量（即ADI值）；f取1；未检出值按1/2 LOD值处理，计算结果如表4所示。从表4可以看出，炔螨特的膳食摄入量最高为0.00257 mg/d，其IFS值也比其他农药高，因此是主要的风险因子之一。总体上看，成都市果蔬中所有检出农药的食品安全指数值为0.00002～0.004，均小于1，表明这些农药残留量对果蔬安全风险是可以接受的。

3 结论

本研究建立了果蔬中48种农药同时定性定量分析的GC-MS/MS检测方法，该方法灵敏度高，重复性好，能够满足果蔬中农药痕量分析要求。成都市售9类果蔬样品农药检出率为13.3%～91.7%，但合格率达100%，其中以草莓为代表的浆果和其他小型类水果检出率最高，达91.7%。48种农药中共检出6种，其中吡唑醚菌酯检出率最高，为29.1%，但其在韭菜中未登记使用，我国也未制定相应的限量标准，属超范围用药，今后应重点关注。慢性膳食暴露评估结果表明，成都市果蔬中所有检出农药的食品安全指数值均小于1，农药残留安全风险可接受，但炔螨特的日摄入量相对较高，应列入重点防患的风险因子。