卢珍萍,田 英
(上海交通大学医学院公共卫生学院环境与健康系,上海 200025)
农药是指用于预防、控制危害农业、林业的病、虫、草、鼠和其他有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。中国农药的生产、使用和出口总量均位居世界前列,1991—2013年国内农药使用量从76.53万t增长至180.19万t[1]。按用途农药可分为杀虫剂、除草剂、杀菌剂等,其中杀虫剂在中国应用最广泛,2010—2014年间,其使用比重均值达40.1%[2]。杀虫剂按化学组成及结构分为有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类、新烟碱类等[3],饮食尤其是蔬菜和水果的摄入是一般人群接触上述杀虫剂类农药的主要途径[4]。虽然农药在保障蔬果质量上贡献巨大,但其不合理的使用给人类健康带来一定的负面影响[5]。中国地域辽阔,各地蔬果的农药残留情况有所不同。本研究将基于四大经济区域[6],探索中国近10年来蔬果中杀虫剂类农药残留的地区差异、蔬果类型差异和季节差异,并分析家庭中常见去除农药残留的方法,对今后中国农药的使用、蔬果中农药残留的去除提出建议。
农药残留指使用农药后残留在生物体、农副产品和环境中的微量农药原体及其有毒代谢物或杂质[7],其监测是保障国家农产品安全的重要项目。近年来随着中国农药法制建设的完善,农药残留问题得到改善,但仍然存在许多问题。
按经济发展水平,中国被划分为四大经济区域,依次为东部、中部、西部和东北地区[6]。东部地区经济发展水平处于全国前列[8],该地区包括北京、天津、河北、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东和海南。近10年来,有关东部地区农药残留状况的报道最多,其中以山东省和上海市为主。报道显示东部地区蔬果中杀虫剂类农药的检出率在7.9%~87.7%之间[9-10],超标率在0%~5.4%之间[11-12],检出的禁限用农药包括久效磷、甲拌磷、毒死蜱、克百威等[9,13],多残留检出率(检出含2种及以上农药的样本占全部样本的比例)为1.3%~56.0%[10,14]。值得注意的是,2011—2013年,上海市8类蔬菜的农药检出率依次为18.2%、19.0%、28.1%,所有检出的农药均未超标[11]。而2013年该地区蔬果的农药检出率达54.3%,超标率为3.2%[15]。最新的研究报道则显示,2019—2020年上海市5种水果的农药检出率达87.7%,超标率为5.0%[10]。中部地区包括山西、安徽、江西、河南、湖北和湖南,该地区蔬果的农药检出率在20.0%~97.3%之间,超标率在0%~25.0%之间[16-18],检出的禁限用农药包括对硫磷、甲拌磷、涕灭威等,多残留检出率最高可达72.5%[17-19]。西部地区包括重庆、云南等12个省、自治区和直辖市,该地区蔬果的农药检出率在7.8%~82.2%之间,超标率在3.8%~20.5%之间,残留的禁限用农药包括甲基对硫磷、杀扑磷、治螟磷、氟虫氰等,多残留检出率在6.0%~58.9%之间[20-22]。有关西部地区农药残留的最新研究报道显示2017年重庆市5种蔬菜中19种农药的检出率为82.2%,超标率为20.5%[22]。东北地区则包括辽宁、吉林和黑龙江3省,该地区蔬果的农药检出率在12.6%~45.6%之间,超标率在1.3%~13.3%之间,检出的禁限用农药包括六六六、灭多威、氧乐果等,多残留检出率为11.1%[23-25]。中国四大经济区域的农药残留详情,见表1。
表1 中国各地区蔬果中农药残留的现状
续表1
综上,中国四大经济区域的蔬果中均存在农药检出和超标现象,检出的农药以低毒高效农药为主,其中有机磷类和拟除虫菊酯类杀虫剂位居前两位[12,29,35]。现有文献报道显示,四大经济区域中,中部和东部地区农药的检出率较高,且中部地区农残超标率和多残留检出率均最高,可能因为中东部地区农作物产量高,农药需求量大[36]。中国蔬果中农药多残留的情况普遍存在,禁限用农药滥用现象也较常见。因此,各地区的相关部门应规范农药的使用并加强农残的监测。
大部分研究表明叶菜类蔬菜的农药残留情况较严重[32,37-38]。如左晓磊等[32]2018年随机采集石家庄市的8类蔬菜样品,发现叶菜类的农药残留检出率最高,达6.74%,且农残超标蔬菜均为叶菜类。这与叶菜类蔬菜接触农药面积大、安全间隔期短有关。但也有研究发现与上述不一致。例如,2013年云南的一项研究发现,根茎类(15.79%)有机磷类和氨基甲酸酯类农药残留超标率高于叶菜类(8.82%)[34]。2018年山东省潍坊市检测蔬菜农残的情况显示,根茎和芋薯类、叶菜类的检出率分别为22.0%、17.5%[14]。2009年顾可飞等[37]分析发现,上海市水果中低毒的有机磷和菊酯类农药检出以橘类、芒果和草莓较高,高毒农药主要集中在苹果、菠萝中。2019—2020年,ZHANG等[10]检测上海市5种水果中284种农药残留,葡萄、草莓的农残检出率高,分别达100.0%、93.7%。2013—2015年一项在中国开展的9个省份桃子样品的农药残留调查显示,检出最多的农药是杀菌剂多菌灵(60.6%),其次分别为杀虫剂氯氟氰菊酯(30.8%)、毒死蜱(29.2%)、啶虫脒(28.2%)、氯氰菊酯(22.4%)和吡虫啉 (21.2%)[39]。2013—2018年的一项相似的研究发现,中国柑橘类农药残留中杀虫剂检出率最高(50.0%),其中有机磷(8种)、拟除虫菊酯类(7种)和新烟碱类(3种)占检出杀虫剂的90.0%[40]。2019—2020年,SI等[41]评估上海市蔬果中的农残情况,发现相对于其他蔬果,桃子和甜瓜的农药多残留现象更加严重。2011—2013年上海市某郊区水果蔬菜农残监测结果显示,浆果类水果(86.43%)农残检出率高于叶菜类蔬菜(19.05%)[11]。2014—2017年,LI等[42]对中国31个地区的蔬果进行长达4年的调查,却发现蔬菜的农药残留高于水果,如茄子(8.84%)中农药检出率高于葡萄(5.58%)。
大部分研究表明,夏秋季节农药残留情况比冬春季节严重[19,43-44]。如2013年江西省蔬菜中农药残留状况调查显示,9月份的农残检出率(86.7%)和超标率(11.3%)均显著高于5月份(检出率:15.3%,超标率:2.0%)[19],主要是随着温度的升高,害虫活动频繁,农户使用农药增多所致。但有研究发现北京市昌平区部分蔬菜中有机磷和拟除虫菊酯类农药的检出率由高到低依次为冬季、秋季、夏季[26]。2017—2019年江苏省的一项研究则显示,蔬菜中农药残留的检出率和超标率以春季最高,秋季最低[38],这种现象可能与季节性虫害及未严格执行停药期即上市有关。也有研究表明,蔬果中农药残留情况没有明显的生产季节变化规律[9,27]。不同来源的蔬菜水果在食品安全上存在等级差别[45-46]。一般认为标准化生产基地管理严格,农药残留情况相对较好。如丁坚强等[9]研究发现,生产基地的农药检出率和超标率分别为3.3%和0.7%,显著低于散户和菜场(检出率分别为8.2%和11.5%,超标率分别为4.9%和6.9%)。2011—2013年一项监测上海郊区蔬果农药残留的研究发现,种植大户及散户的农药残留量普遍高于专业合作社和标准化生产基地[11]。但有研究报道,2008—2009年上海市农药残留的检出率和超标率为农贸市场高于生产基地高于小型和散户种植区[37]。2013年刘艳芳等[34]调查云南某蔬菜种植大县蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留状况,发现从市场上购买的蔬菜样品(12.66%)中农药残留超标率显著高于自留地蔬菜样品(6.10%)。
综上,中国蔬菜中叶菜类和根茎类的农药残留较多,水果中则葡萄、草莓和桃子的农药残留较高。蔬果中农残的季节变化规律因农药使用情况、气温变化等条件的地区差异性而无法达成一致,且个体散户种植的蔬果中农药残留是否高于标准化大规模生产的仍有待进一步探究。
当农产品进入消费阶段后,家庭中采用各种方法去除农残是保障人体健康的最后一道屏障。去除农药残留的方法可归纳为物理法、化学法和生物法。物理法包括去皮、冲洗、浸泡、加热等,易于操作且去除效果好。化学法包括臭氧降解法、次氯酸盐法等,清除效果好,但存在二次污染的风险。生物法则包括微生物降解、解毒酶法等,虽然具有高效、彻底、无二次污染的优势,但对家庭而言实施难度较大[47]。因此,物理法是中国家庭中去除农残的主要途径。
由于农药直接渗入蔬果内部的能力有限,去掉某些水果或蔬菜的外皮是减少农药残留最简单有效的方法。陈菲[48]在探索不同加工方式对食品中农药残留的影响时发现,利用去皮的方式可以将市面上农产品中约99%的农药去除。马梦晴等[49]分析了不同处理方法对常见蔬菜中农药残留的去除效果,结果显示,去皮对蔬菜中农药残留的总去除率达75.25%,能够在很大程度上减少非内吸性农药的含量,对内吸性农药也有一定的作用。去皮对农产品中农药残留的影响与农药的性质有关,有机磷和有机氯等大部分农药为脂溶性农药,容易分布于蔬果的表皮蜡质层中,去皮能显著降低其残留。但内吸性农药容易穿过表皮进入果肉,去皮对这类农药的去除率会偏低。
冲洗耗时短、简单方便,目前关于冲洗对农药残留影响的结论尚具有争议性。部分研究表明,冲洗与农药残留有一定相关性。如贾彦军[50]发现苹果在用流动水冲洗后残留的吡虫啉含量降低,去除效率达73.95%。BAJWA等[51]研究发现,冲洗后的芒果表面的乐果和倍硫磷残留量减少66%~68%,拟除虫菊酯的残留量减少21%~27%。毛雪飞[52]研究加工过程对橙汁和橙皮渣中农药残留含量的影响时发现,清水、二氧化氯以及超声冲洗处理均能有效地减少橙皮中的农药残留(25.93%~76.06%),对农残的总体清除效果为:清水<ClO2<超声。因此机械冲洗的去除效果不仅取决于冲洗方式,还受冲洗液化学性质的影响。而另外一些研究表明,冲洗并不能去除那些已经渗透到农作物角质层中的农药残留[53-54]。
浸泡是指将食品放入一定量的水或盐水、淘米水、化学溶液(醋酸、苛性钠、洗涤剂、氧化剂等),并在其中保存一段时间的方法。相对于冲洗,浸泡的方式缺乏一定的机械作用,但具有较长的接触时间。用不同溶液浸泡农产品去除农残的效果不一致[55]。王海凤等[56]研究发现盐水去除甲拌磷的效果最好,其次是洗洁精水和淘米水,自来水的去除效果最低。卫晓怡等[57]研究结果显示,NaHCO3碱性溶液清洗效果优于清水,有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的去除率可提高约40%。WANG等[58]研究樱桃、番茄中毒死蜱和百菌清的农药残留去除效果,发现当洗涤剂的浓度达到5 g/L时,毒死蜱去除率可达到42%,且通过增加10%醋酸或者增加清洗液的温度都有助于农药残留的去除。谭燕琼等[59]研究表明,用普通清水浸泡120 min的去除率仅为65%,而在沸水中浸泡1 min后,蔬菜中甲胺磷残留降低了90%。石巧巧[60]在农药残留去除方法的研究中表明,性质不稳定的农药如敌敌畏的去除效果与浸泡时间成正相关,而部分内吸性农药的去除效果在20 min以内稳步提升,在此基础增加浸泡时间反而会降低农残去除率。因此,适宜的浸泡溶剂、温度、时间等条件对于蔬果中的农药去除至关重要。
加热是蔬菜上餐桌前一个重要的环节,既能增加蔬菜的口感,又能去除病菌、农药残留等危害。对于那些残留遇高温易分解杀虫剂的蔬菜,清洗后短时间在沸水中烫一下,可有效去除农残。有研究报道,将蔬菜置于沸水中仅漂烫1 min可去除至少90%以上的甲胺磷[59]。孙建鹏等[61]采用炒煮的加热方式,较短时间内毒死蜱和氯氟氰菊酯2种农药的去除率都在50%以上。徐志等[62]采用油炸、炒制、焯水3种烹饪方式处理辣椒,结果表明,油炸对氯氟氰菊酯、氰戊菊酯等农药的去除作用最强。烹饪过程虽可降低农药残留,但也可能使某些农药发生降解产生代谢物。RANDHAWA等[63]研究了菠菜、茄子等6种蔬菜中毒死蜱在煮后的残留动态,发现在沸水中煮10~20 min,毒死蜱的残留下降12%~48%,而其代谢产物三氯吡啶酚的残留水平升高。
综上所述,去皮和加热是绝大多数蔬果加工方式的首选,对于那些无法去皮的蔬果如杨梅、青菜等,冲洗至关重要,至于冲洗后是否有必要进行浸泡以及浸泡时不同化学试剂、温度和时间条件下的农残去除效果的差异需要后期更详细的研究验证。
各级部门要认真贯彻落实《食品安全法》和《农产品质量安全法》的相关规定,加强对已明文规定的违禁农药的排查力度,并针对农贸市场、超市甚至个体种植户的农产品进行监测管理。在检测农药单品种暴露的基础上,应考虑制定相关方针政策评估中国农药残留的混合暴露情况。目前农民科学使用农药的知识薄弱,建议培养相关人才,深入农村基层,积极开展农药使用的宣传活动和技术培训。鼓励农药企业研发高效、低毒、低残留农药,利用绿色防治方法如天敌或家禽、生物诱捕剂等,构建蔬果中病虫害防治的生态发展模式,从而达到减少农药使用量、降低农残的目的。
一般的蔬菜水果建议的处理方式是在流动自来水中冲洗后,浸泡在适宜温度的清水或者清洁试剂如小苏打水中5~10 min,用手揉搓表面后再用清水冲洗2~3遍。对于可以削去表皮的蔬果如苹果、土豆尽量去皮,对于部分蔬菜如荠菜、芦笋等,建议放入沸水中2~5 min后捞出,清水冲洗后进行烹调。注意蔬菜尽量加热后食用,且不同类别的蔬果清洗时尽量分开,避免交叉污染。在实际应用中,蔬果农药残留的去除不仅要考虑去除效果,还应考虑其他多种因素。比如,防止洗涤剂残留带来的二次污染;防止由于浸泡时间久、温度过高等原因导致营养物质尤其是水溶性营养素的损失以及农残清除方式的成本因素等。
中国四大经济区域农药残留检出和超标的现象普遍存在,其中以中部地区蔬果中农残的检出率和超标率最高。全国各地区依然面临农药混合暴露和禁限用农药检出或超标使用的问题,相关部门应该加强农产品杀虫剂类农药的监管监测,并建立多种农药混合暴露的食品卫生标准。目前,不同蔬果来源、季节情况下的农药残留差异尚不能得到一致结论,有待进一步探索。此外,去皮、冲洗、浸泡和加热均是去除蔬果中农药残留的有效家庭方法,但关于不同化学试剂浸泡的效果差异、使用化学试剂后代谢产物的具体种类和含量仍缺乏详细的研究。