丁運(yùn)華,鄭 穎,李甜甜,楊欽沾,陳孟君
(1.惠州學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院,廣東 惠州 516007;2.惠州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢測中心,廣東 惠州 516000)
膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是指對攝入的農(nóng)產(chǎn)品或者食品中的潛在的危害(生物、理化等因素的危害)對人體是否造成健康影響的科學(xué)性評(píng)估[1-3],包括確定性評(píng)估和概率評(píng)估兩種方式.確定性評(píng)估又稱為點(diǎn)評(píng)估,按照最大風(fēng)險(xiǎn)原則,采用食品高消費(fèi)量和農(nóng)藥高殘留量進(jìn)行計(jì)算,體現(xiàn)保護(hù)大部分人群的原則,由于采用農(nóng)藥最高殘留值計(jì)算,結(jié)果較為保守,往往高估暴露風(fēng)險(xiǎn).概率評(píng)估是運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件,利用農(nóng)藥監(jiān)測數(shù)據(jù)和食品消費(fèi)數(shù)據(jù),通過軟件的大量隨機(jī)抽樣功能,用食品消費(fèi)數(shù)據(jù)乘以農(nóng)藥濃度數(shù)據(jù)產(chǎn)生多個(gè)攝入量的可能,獲得膳食暴露量的概率分布,其最終的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果以概率分布的形式呈現(xiàn)[4].
氯氰菊酯是目前應(yīng)用最為廣泛的擬除蟲菊酯類農(nóng)藥,通過與害蟲鈉通道相互作用而破壞神經(jīng)系統(tǒng).同時(shí)具有觸殺和胃毒作用,殺蟲譜廣,擊倒速度快、低殘毒,生產(chǎn)上廣泛用于多種果樹、蔬菜、糧棉油等作物的害蟲防治.嶺南地區(qū)常年濕熱,氣溫較高,包括苦瓜在內(nèi)的農(nóng)作物容易滋生病蟲害,多用農(nóng)藥防治.苦瓜清熱解暑,除煩去燥,近年來,藥物學(xué)家通過研究證明了苦瓜中所含有的苦瓜多肽類物質(zhì)能夠快速降低血糖,預(yù)防和改善糖尿病,還具有調(diào)節(jié)血脂,提高免疫力的作用[5],深受廣大市民的喜歡.
本研究旨在對苦瓜中氯氰菊酯的殘留進(jìn)行分析檢測,并綜合惠州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心2013年~2015年的監(jiān)測數(shù)據(jù),對調(diào)查檢測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督工作提供參考.
1.1材料與試劑:苦瓜按照《新鮮水果和蔬菜取樣方法》(GB/T 8855-2008)、《蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定》(NYT 761-2008)進(jìn)行樣品采集,樣品全部來源于惠州市各蔬菜生產(chǎn)基地和流通市場.樣品隨機(jī)取樣.取樣后做好產(chǎn)品名稱、種類、取樣地點(diǎn)、日期等標(biāo)識(shí),盡快進(jìn)行檢驗(yàn).除非另有說明,在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑和GB/T 6682中規(guī)定的至少二級(jí)的水,氯氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)品購自農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所,乙腈(色譜純).
1.2分析方法
1.2.1樣品前處理
苦瓜切碎、混勻、制漿,準(zhǔn)確稱取10.0g苦瓜漿液于50mL塑料離心管中,加入2~3g氯化鈉,加10mL乙腈,劇烈振蕩1min,將離心管放入離心機(jī),在4000r/min離心2min,取2mL上清液氮吹至近干,加入正己烷溶解后過弗洛里矽柱到自動(dòng)進(jìn)樣瓶中,待測
1.2.2農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
12種有機(jī)氯農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液:用苦瓜基質(zhì)定容,配制成1.20μg/mL的12種混合標(biāo)準(zhǔn)溶液.再逐一準(zhǔn)確量取1.20μg/mL的12種標(biāo)準(zhǔn)混合溶液75.0mL、25.0mL、10.0mL和5.0mL,用苦瓜基質(zhì)定容,分別配制成濃度0.9μg/mL、0.3μg/mL、0.12μg/mL及0.06μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液
1.2.3檢測儀器條件
氣相色譜儀,配有雙火焰光度檢測器(FPD磷濾光片),雙自動(dòng)進(jìn)樣器,儀器型號(hào):島津GC2010plus
色譜柱:DB-5,進(jìn)樣口溫度:260℃,檢測器溫度:300℃
載氣:氮?dú)?,純度?9.999%,流速為1mL/min
輔助氣:氮?dú)?,純度?9.999%,流速為60mL/min
進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣
色譜柱分析:由自動(dòng)進(jìn)樣器分別吸取1.0μL標(biāo)準(zhǔn)混合溶液和凈化后的樣品溶液注入色譜儀中,以保留時(shí)間定性,然后以相應(yīng)柱子獲得的樣品溶液峰面積與標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積比較定量
1.2.4標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作
在正己烷中加入氯氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液,配成4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)以上的的標(biāo)樣溶液,在1.2.3檢測儀器條件下用與樣品相同大小的進(jìn)樣瓶進(jìn)行測定
1.2.5添加回收率實(shí)驗(yàn)
以空白樣品加標(biāo),測定回收率,和待測樣品一起按相同的測定步驟及進(jìn)樣檢測條件進(jìn)行檢測.用檢測出的濃度除以加的已知濃度(0.45mg/kg)得到樣品的檢測回收率
1.3膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法
1.3.1確定性評(píng)估數(shù)據(jù)來源和計(jì)算公式
(1)惠州市范圍內(nèi)苦瓜抽樣檢測311批次,氯氰菊酯的檢出率為15.7%,超標(biāo)率為1.61%.
(2)監(jiān)管殘留中值(STMR)是農(nóng)藥殘留檢測的數(shù)值按從小到大的順序排列,再取它們的中位數(shù)即為監(jiān)管殘留中值[2].惠州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢測中心抽檢的311批次苦瓜檢測數(shù)值中氯氰菊酯的監(jiān)管殘留中值STMR為0.019mg/kg.
(3)長期慢性膳食攝入估計(jì)應(yīng)包括所有主要的膳食來源,而目前只有苦瓜的規(guī)范殘留試驗(yàn)數(shù)據(jù).為了保證大多數(shù)人的膳食安全,按照最大風(fēng)險(xiǎn)原則[6],假設(shè)所有蔬菜在生產(chǎn)過程中均使用了氯氰菊酯,并在產(chǎn)品中殘留.進(jìn)行長期膳食攝入估計(jì)時(shí),本文采用蔬菜攝入量代替苦瓜攝入量參與計(jì)算.我國不同年齡段人群的蔬菜攝入量及體重見下表[6]:
表1 不同人群的體重及蔬菜消費(fèi)量
(4)苦瓜中氯氰菊酯最大允許殘留限量標(biāo)準(zhǔn).根據(jù)GB2763-2014食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)中食品中農(nóng)藥最大殘留限量中規(guī)定,氯氰菊酯的每日允許攝入量ADI為0.02mg/kg bw.最大殘留限量MRL為在瓜類蔬菜(苦瓜)中為0.07mg/kg.
(5)估計(jì)每日攝入量計(jì)算公式[7]:
NEDI表示估計(jì)每日攝入量,單位為μg·kg-1bw·d-1;STMRi表示第i類初級(jí)食用農(nóng)產(chǎn)品的規(guī)范試驗(yàn)殘留中值,單位為mg/kg;Fi表示某種(苦瓜)農(nóng)產(chǎn)品i的消費(fèi)量,單位為g/d;bw表示人群平均體重,單位為kg.
(6)膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算公式[7]:
ADI表示每日允許攝入量,單位為μg·kg-1 bw·d-1;%ADI表示占ADI的百分率.當(dāng)%ADI≤100%時(shí),表示慢性風(fēng)險(xiǎn)在可接受范圍之內(nèi),%ADI值越小,則風(fēng)險(xiǎn)越??;當(dāng)%ADI〉100%時(shí),表示存在不可接受的風(fēng)險(xiǎn),風(fēng)險(xiǎn)隨%ADI的增大而增大.
(7)采用以下公式計(jì)算理論最大每日攝入量[8]:
TMDI表示理論每日最大攝入量,單位為μg·kg-1bw·d-1;MRLi表示第i類食用農(nóng)產(chǎn)品的最高殘留限量,單位為mg/kg.
(8)現(xiàn)有MRL標(biāo)準(zhǔn)對消費(fèi)者膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)的保護(hù)水平計(jì)算公式[7]:
當(dāng)CPLc≥1時(shí),表示現(xiàn)有的MRL標(biāo)準(zhǔn)對消費(fèi)者的保護(hù)水平達(dá)到了可以接受的范圍,CPLc值越大,保護(hù)水平則越高;而當(dāng)CPLc<1時(shí),表示現(xiàn)有的MRL標(biāo)準(zhǔn)對消費(fèi)者的保護(hù)水平不可以接受.CPLc值越小,保護(hù)水平則越低
1.3.2概率評(píng)估軟件及數(shù)據(jù)來源
本論文中概率評(píng)估方法應(yīng)用到的軟件是基于蒙特卡洛(Monte Carlo)的Crystal Ball軟件,首先將苦瓜中氯氰菊酯的含量用Crystal Ball軟件進(jìn)行分布擬合,然后設(shè)置暴露模型的不同參數(shù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析.
概率評(píng)估數(shù)據(jù)來源
①苦瓜中氯氰菊酯含量數(shù)據(jù)運(yùn)用惠州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢測中心抽樣檢測311批次的氯氰菊酯有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測數(shù)據(jù)
③ED持續(xù)暴露時(shí)間參照EPA[10]發(fā)布的風(fēng)險(xiǎn)分析手冊中公布的數(shù)據(jù),為70年
④EF暴露頻率參照EP[10]A發(fā)布的風(fēng)險(xiǎn)分析手冊中公布的數(shù)據(jù),取為350days/year
⑤BW體重按中國居民平均體重63kg計(jì)[11]
⑥AT拉平時(shí)間等于ED×365天/年
⑦ABS腸胃吸收系數(shù)取1
(2)暴露評(píng)估的公式模型
本論文暴露評(píng)估模型參照EPA發(fā)布的化學(xué)污染物健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,采用日暴露量CDI對苦瓜中氯氰菊酯對人群的健康進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.
舊址始建于1921年秋,原為長沙商人陶樹清的私人住宅。1921年10月10日,中共湖南支部建立,毛澤東任書記,委員有何叔衡、易禮容等,這是全國成立最早的省級(jí)支部。1921年冬,由易禮容經(jīng)手租下這所房子,作為湖南支部秘密辦公和毛澤東住宿的地方。
暴露評(píng)估模型如下[12]:
CDI—日暴露量,單位為mg/(kg.day)
Cf—苦瓜中氯氰菊酯含量,單位為mg/kg
PIR—蔬菜類日均輸入量,單位為kg/day
ED—暴露持續(xù)時(shí)間,單位為year
EF—暴露頻率,單位為days/year
BW—體重,單位為kg
AT—拉平時(shí)間,單位為day
ABS—腸胃吸收系數(shù)
(3)風(fēng)險(xiǎn)商的計(jì)算公式[13]:
HQ>1時(shí),表示存在一定風(fēng)險(xiǎn),HQ值越大,存在的風(fēng)險(xiǎn)就越大,人體不可接受;HQ<1時(shí),表示不存在風(fēng)險(xiǎn),HQ值越小,存在的風(fēng)險(xiǎn)就越小.
(1)NEDI及%ADI的計(jì)算結(jié)果與分析
表2 NEDI及%ADI的計(jì)算結(jié)果
如表2所示,各年齡階段人群NEDI(估計(jì)每日攝入量)范圍為0.09~0.19μg·kg-1bw·d-1,占ADI的百分率范圍為0.45%~0.95%,表示各個(gè)年齡段的人群對于氯氰菊酯的攝入風(fēng)險(xiǎn)很低,在可以接受的范圍之內(nèi).但是幼兒的攝入風(fēng)險(xiǎn)較其他年齡段人群偏高.
(2)TMDI與CPLc的計(jì)算結(jié)果與分析
表3 TMDI與CPLc的計(jì)算結(jié)果
如表3所示,氯氰菊酯在我國各年齡段人群中的理論最大每日攝入量范圍為0.32~0.69μg·kg-1bw·d-1,MRL標(biāo)準(zhǔn)對消費(fèi)者的保護(hù)水平范圍為28.99~62.50,均遠(yuǎn)大于1,表明以0.07mg/kg作為氯氰菊酯在苦瓜中的MRL值對各年齡段消費(fèi)者的保護(hù)均達(dá)到了可以接受的水平.說明GB 2763-2014中規(guī)定的氯氰菊酯在苦瓜中的最高殘留限量為0.07mg/kg是合適的.
(1)暴露評(píng)估模型參數(shù)的確定與CDI概率分布
利用Latin Hypercube法[14],將參數(shù)公式等(表4)設(shè)定在Crystal Ball軟件里,模擬運(yùn)行的過程中,系統(tǒng)會(huì)從苦瓜氯氰菊酯含量數(shù)據(jù)庫中隨機(jī)抽取數(shù)值計(jì)算僅通過食用苦瓜途徑攝入氯氰菊酯的膳食暴露量的概率分布(圖1),每個(gè)模擬過程循環(huán)10000次,結(jié)果以不同百分位數(shù)所對應(yīng)的暴露量來表示.
表4 苦瓜攝入途徑氯氰菊酯日均暴露量的計(jì)算
圖1 苦瓜途徑氯氰菊酯的日均暴露量概率分布
從圖1可見,通過苦瓜攝入氯氰菊酯的日均暴露量的平均值為1.04E-4 mg/(kg·day),中位數(shù)為4.82E-5 mg/(kg·day),95百分位為3.81E-4 mg/(kg·day),97.5百分位為5.49E-4 mg/(kg·day),99百分位為8.02E-4 mg/(kg·day).由此可見,苦瓜中氯氰菊酯的暴露量在95、97.5、99百分位均小于ADI.
(2)風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果與分析
同樣利用Latin Hypercube法對風(fēng)險(xiǎn)商進(jìn)行模擬評(píng)估,將參數(shù)公式等(表5)設(shè)定在Crystal Ball軟件里,每個(gè)模擬過程循環(huán)10000次,結(jié)果如圖5以不同百分位數(shù)所對應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)商來表示.
圖2 通過食用苦瓜途徑氯氰菊酯風(fēng)險(xiǎn)商概率分布
從圖2可見:苦瓜中氯氰菊酯的風(fēng)險(xiǎn)商平均值為2.41E-3,中位數(shù)為5.19E-3,95百分位為1.91E-2,97.5百分位為2.75E-2,99百分位為4.01E-2.由此可得其高暴露量的風(fēng)險(xiǎn)商數(shù)值均遠(yuǎn)小于1,說明惠州市苦瓜的氯氰菊酯含量對消費(fèi)者的膳食風(fēng)險(xiǎn)性很低,沒有明顯膳食風(fēng)險(xiǎn).
本次研究運(yùn)用了兩種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,采用GB2763-2014食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)的氯氰菊酯每日允許攝入量(ADI)和最大殘留限量MRL為標(biāo)準(zhǔn),將所得數(shù)據(jù)先進(jìn)行確定性評(píng)估(點(diǎn)評(píng)估),得出了苦瓜%ADI值遠(yuǎn)小于1%,CPLc值遠(yuǎn)大于1,說明經(jīng)檢測的苦瓜中氯氰菊酯的膳食風(fēng)險(xiǎn)在可接受的范圍內(nèi),保護(hù)水平達(dá)也達(dá)到了可接受的程度.以蒙特卡羅方法為基礎(chǔ)的水晶球軟件進(jìn)行概率評(píng)估,評(píng)估的結(jié)果表明,惠州范圍內(nèi)食用苦瓜攝入氯氰菊酯的風(fēng)險(xiǎn)商在各個(gè)高暴露量位點(diǎn)的值都遠(yuǎn)小于1,食用苦瓜攝入氯氰菊酯的膳食風(fēng)險(xiǎn)較低,無明顯膳食風(fēng)險(xiǎn).
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估仍然存在一定的不確定性.本研究中苦瓜被作為惟一的氯氰菊酯暴露途徑和來源,事實(shí)上氯氰菊酯的暴露途徑有多種方式.另外膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中無法得到居民膳食結(jié)構(gòu)食物消費(fèi)等其他相關(guān)數(shù)據(jù)的支持,評(píng)估過程中需要涉及的一些暴露參數(shù),只能借鑒相關(guān)資料,特別是國外的數(shù)據(jù).本次研究按風(fēng)險(xiǎn)最大化原則,以日蔬菜攝入總量作為苦瓜日攝入量,評(píng)估結(jié)果存在一定的不確定性.如果能有更多膳食資料和食物農(nóng)殘檢測數(shù)據(jù),膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將會(huì)更精確.