农药残留是指农药使用后残存于生物体、农副产品和环境中的农药原体、有毒代谢物、降解物和杂质的总称。农药在现代农业生产中成为“双刃剑”,一方面为减少农作物因受病虫害造成的损失作出巨大贡献;另一方面随着化学农药种类的不断增多,滥用农药问题日趋严重,造成食品中的农药残留大大超出国家或国际规定的标准,致使农药急性中毒和慢性中毒事件屡有发生。
兽药残留是指用药后蓄积或存留于畜禽机体或产品(如鸡蛋、奶品、肉品等)中原型药物或其代谢产物,包括与兽药有关的杂质的残留。一般以mg/L或μg/g计量。随着生活水平的不断提高,人们对动物性食品的需求日益增长,给畜牧业带来前所未有的繁荣和发展。但是,由于普遍热衷于寻求提高动物性食品产量的方法,往往忽略了动物性食品的安全问题,其中最重要的是化学物质在动物性食品中的残留及其对人类健康的危害问题。兽药在减少疾病和痛苦方面起到了重要的作用,但是它们在食品中的残留使兽药应用产生了问题。
2.2.2.1 农药污染食品的途径
农药对食品的污染有施药过量或施药期与收获期间隔太短而造成的直接污染;也有作物从污染环境中对农药的吸收、生物富集及食物链传递作用而造成的间接污染。其后果是食品中农药残留量超标,甚至引起中毒事故。
(1)直接污染
1)农作物直接施用农药。为防治农作物病虫害而施用农药,直接污染施用作物。农药对农作物的污染有表面污染和内部污染两种。渗透性农药黏附于蔬菜、水果等作物表面,施药时向农作物喷洒的农药有10%~20%附着于农作物的植株上。而内吸收性农药可进入作物体内,在粮食等作物体内运动、残留,造成污染,如甲拌磷、乙拌磷、内吸磷等。这些农药的杀虫剂机理就是通过植物的根、茎、叶等处渗入植物组织内部,遍布植物的全部组织之中,当害虫食用植物组织时将害虫杀死。一般来讲,蔬菜对农药的吸收能力是根菜类>叶菜类>果菜类。此外,施药次数越多,施药浓度越大,时间间隔越短,作物中的残留量越大。所以,农药在食用作物上的残留受农药的品种、浓度、剂型、施药次数、施药方法、施药时间、气象条件、植物品种以及生长发育阶段等多种因素影响。
2)熏蒸剂的使用也可导致粮食、水果、蔬菜中农药残留。
3)给饲养的动物使用杀虫剂、杀菌剂时,农药可在动物体内残留。
4)粮食、水果、蔬菜等食品在储藏期间为防治病虫害、抑制生长、延缓衰老等而使用农药,可造成食品上的农药残留。
5)运输和储存中混放。食品在运输中由于运输工具、车船等装运过农药未予以彻底清洗,或食品与农药混运,可引起农药对食品的污染。此外,食品在储存中与农药混放,尤其是粮仓中使用的熏蒸剂没有按规定存放,也可导致污染。
6)果蔬经销过程中用药造成污染。水果商为了谋求高额利润,低价购买七八成熟的水果,用含有SO2的催熟剂和激素类药物处理后,就变成了色艳、鲜嫩、惹人喜爱的上品,价格可提高2~3倍。如从南方运回的香蕉大多七八成熟,在其表面涂上一层含有SO2的催熟剂,再用30~40℃的炉火熏烤后储藏1~2 d,就变成上等香蕉。
(2)间接污染
1)土壤污染农药进入土壤的途径主要有三种:一是农药直接进入土壤,包括施用于土壤中的除草剂、防治地下害虫的杀虫剂、与种子一起施用以防治苗期病害的杀菌剂等,这些农药基本上全部进入土壤;二是防治田间病虫草害施于农田的各类农药,其中相当一部分农药进入土壤。研究证实,不同种类的蔬菜从土壤中吸收农药的能力是不同的。最容易从土壤中吸收农药的是胡萝卜、马铃薯、甘薯、黄瓜、菠菜、草莓等,番茄、茄子、辣椒等果菜类吸收能力较差。此外,芋头、山药等也易从土壤中吸收农药。
2)水体污染大气来源。在喷雾和喷粉使用农药时,部分农药弥散于大气中,并随气流和沿风向迁移至未施药区,部分随尘埃和降水进入水体,污染水生动植物进而污染食品。
水体直接施药。这是农药的重要来源。为防治蚊子、杀灭血吸虫寄主、清洗鱼塘等在水面直接喷洒杀虫剂,为消灭水渠、稻田、水库中的杂草使用的除草剂,绝大多数农药直接进入水环境中,其中的一部分在水中降解,另外部分残留在水中,对水生生物造成污染,进而污染食品。
农药厂污染。农药厂排放的废水会造成局部地区水质的严重污染。
农田农药流失是水体农药污染的主要来源。农业生产中,农田普遍使用农药,其用量很大,种类很多,范围很广,成为农药污染的主要来源。农药可通过多种途径进入水体,如降雨、地表径流、农田渗透、水田排水等。通常,对于水溶性农药,质地轻的砂土、水田栽培条件、使用农药时期降雨量大的地区容易发生农药流失而污染环境,反之则轻。
3)大气污染根据离农业污染点远近距离的不同,空气中农药的分布可分为三个带:第一带是导致农药进入空气的药源带,可进一步分为农田林地喷药药源带和农药加工药源带。这一带中的农药浓度最高。第二带是空气污染带,是指由于蒸发和挥发作用,施药目标上和土壤中的农药向空气中扩散,在农药施用区相邻的地区形成的。第三带是大气中农药迁移最宽和浓度最低的地带,此带可扩散到离药源数百里甚至上千公里。如:当飞机喷药时,空气中农药的起始浓度相当高,影响的范围也大,即第二带的距离较宽,以后浓度不断下降,直至不能检出。
(3)食物链和生物富集作用造成的污染汞、有机氯和砷制剂等化学性质比较稳定的农药,与酶和蛋白质的亲和力强,在食物链中可逐级浓缩,这些农药残留被一些生物摄取或通过其他方式吸入后积累于体内,造成农药的高浓度储存,再通过食物链转移至另一生物,经过食物链的逐级富集后,若食用该类生物性食品尤其是水产品,可使进入人体的农药残留量成千上万倍地增加,从而严重影响人体健康。
2.2.2.2 食品中农药残留及允许量标准
为了防治病虫草害,人们把农药洒入农田、森林、草原、水体,这些直接落到害虫上的农药还不到用量的1%,10%~20%会落在作物上,其余散布在大气、土壤和水体中,通过各种途径污染食品,最终造成对人体的危害。
目前国际食品法典对176种农药在375种食品规定了2439条农药最高限量标准,我国1995年前只有21个,1995年后增加到62种农药在108种食品中的最高限量标准。2002年开始新修订的《食品中农药最大残留限量国际标准》包括136种我国正在使用的农药,涵盖了获得农药登记允许使用的食品和禁止在水果、蔬菜、茶叶等经济作物上使用的高毒农药。
(1)食品中有机氯农药的允许量标准有机氯农药化学性质稳定,在外界环境中广泛残留,通过食物链最终进入人体,并在人体内蓄积。由于有机氯农药的半衰期长,有些品种的半衰期可达10年以上,所以目前世界各国虽然已广泛停用,但在一些食品中仍可能存在有机氯农药残留。因此,我国的食品卫生标准中明确限定了有机氯农药在食品中的最大允许残留量如表2.9所示。
表2.9 食品中有机氯农药的允许量标准/mg·kg-1
(2)食品中有机磷农药的允许量标准有机磷农药为神经性毒剂,对人体健康有一定的危害,并且由于有机磷农药应用范围广,污染机会多,因此某些食品需要进行有机磷农药残留量的检验。我国的有机磷农药在食品中的允许量标准如表2.10所示。
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表2.10 食品中有机磷农药的允许量标准/mg·kg—1
(3)食品中氨基甲酸酯类农药的允许量标准我国的食品卫生标准中氨基甲酸酯类农药允许量标准如表2.11所示。
表2.11 食品中氨基甲酸酯类农药的允许量标准
(4)食品中杀菌剂的允许量标准我国食品卫生标准中对杀菌剂类农药的允许量标准如表2.12所示。
表2.12 食品中杀菌剂类农药的允许量标准
续表2.12
2.2.2.3 兽药残留
(1)兽药残留的种类兽药种类繁多,按用途分类主要包括:抗生素类(antibiotic drugs)、合成抗生素类(synthetic antibacterial)、抗寄生虫药(antiqarasitic drugs)、生长促进剂(growth-promoting agents)、杀虫剂(pesticides)。抗生素和合成抗生素统称微生物药物(antimicrobials),是主要的药物添加剂和兽药残留,约占药物添加剂的60%。
(2)兽药残留的来源及其危害造成兽药残留的原因是动物性产品的生长链长,包括养殖、屠宰、加工、储存运输、销售等环节,任何一个环节操作不当或监控不力都可能造成药物残留,而畜禽养殖环节用药不当是造成药物残留的最主要原因。另外,加工、储存时超标使用色素与防腐剂等,也会造成药物的残留。
人长期摄入有兽药残留的动物性食品后,药物不断在体内蓄积,当浓度达到一定量后,就对人体产生毒性作用,如磺胺类药物可造成肾损害,特别是乙酰化磺胺在酸性尿中溶解度降低,析出结晶后损害肾脏。兽药残留的浓度通常很低,发生急性中毒的可能性较小;长期食用常引起慢性中毒和蓄积毒性,若一次摄入残留物的量过大,会出现急性中毒反应。
经常食用一些含低剂量抗菌药物残留的乳、乳制品或肉类,会使那些对抗菌药物敏感的个体出现过敏反应,过敏反应症状多种多样,轻者表现为麻疹、发热、关节肿痛及蜂窝织炎等。严重时可出现过敏性休克,甚至危及生命。同时也会使原来对抗菌药物不敏感的人受到反复刺激而致敏产生变态反应。能引起过敏反应的药物有青霉素、四环素、磺胺类药物及某些氨基糖苷类抗生素等。
有些兽药残留有致癌、致畸、致突变作用。如硝基呋喃类、雌激素、砷制剂等都已经被证明具有致癌作用,许多国家都已禁止这些药物用于食品动物。如苯丙咪唑类抗蠕虫药具有潜在的致突变性和致畸性;链霉素主要损坏前庭和耳蜗神经,导致眩晕和听力减退,并具有潜在的致癌作用;磺胺二甲嘧啶具有诱发动物甲状腺增生,并具有致肿瘤倾向,人长期食用含这些药物残留的动物性食品后,均可能引起肿瘤发生。
(3)兽药残留的监测和控制食品中兽药残留的监控有几个目标。包括:①符合国内或国际食品安全标准;②建立有效的许可制度及其他的控制措施;③兽药残留及违禁药物的检测及获取相关证据;④评估消费者饮食中摄入的兽药残留量。不同的目标决定不同的监控方法。
世界卫生组织已将兽药残留列入今后食品安全性问题中的重要问题之一。为了控制动物性食品中兽药残留,可采取以下措施:
1)加强药物的合理使用规范包括合理配伍用药、使用兽用专用药,能用一种药的情况下不用多种药,特殊情况下一般最多不超过三种抗菌药物。
2)严格规定休药期和制定动物性食品药物的最大残留限量(MRL)为保证给予动物内服或注射药物后药物在动物组织中残留浓度能降至安全范围,必须严格规定药物休药期,并制定最大残留限量(MRL)。
3)加强监督检测工作随着人们对健康的关注,建议肉品检验部门、饲料监督检查部门以及技术监督部门应该加强动物饲料和动物性食品中的药物残留的监测,建立并完善分析系统,以保证动物性食品的安全性,提高食品质量,减少因消费动物性食品引起变态反应的危险性。
此外,还可以控制动物性食品中兽药残留,还可通过制备高效低毒化学药品和加强对新药物进行安全性毒理学评价进行控制。
4)合适的食品食用方式消费者可通过烹调、冷藏等加工方法减少食品中的兽药残留。如WHO估计肉制品中的兽药残留经加热烹调后,5~10 mg·kg-1的残留量可减低至1 mg·kg-1。
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