我國農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留大數(shù)據(jù)尚未形成資源,而這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對食品監(jiān)管非常重要。
農(nóng)藥是一把“雙刃劍”,在保護(hù)農(nóng)作物生長、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、保障農(nóng)產(chǎn)品儲存質(zhì)量等方面起到了至關(guān)重要的作用。由于存在生物活性,殘留農(nóng)藥對食品安全、生態(tài)環(huán)境的影響不可避免。世界各國已實施從農(nóng)田到餐桌的農(nóng)藥等化學(xué)污染物的監(jiān)測監(jiān)控調(diào)查,其中歐盟、美國和日本均建立了較完善的法律法規(guī)和監(jiān)管機(jī)構(gòu),制定了農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥最大殘留限量(MRLs);在嚴(yán)格控制農(nóng)藥使用的同時,不斷加強(qiáng)和重視食品中有害殘留物質(zhì)的監(jiān)控和檢測技術(shù)的研發(fā),并形成了非常完善的監(jiān)控調(diào)查體系。
我國作為農(nóng)業(yè)大國,是世界上農(nóng)藥生產(chǎn)和消費(fèi)量較高的國家。2000—2015 年我國化學(xué)農(nóng)藥原藥產(chǎn)品從 60 萬噸/年增加到 374 萬噸/年,農(nóng)藥化學(xué)污染物是當(dāng)前食品安全源頭污染主要來源。盡管我國有關(guān)部門都有不同的殘留監(jiān)控計劃,但還沒有形成一套嚴(yán)格的法律法規(guī)和全國“一盤棋”的監(jiān)控體系,各部門僅有的殘留數(shù)據(jù)資源在食品安全監(jiān)管中發(fā)揮的作用也十分有限。我國農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留大數(shù)據(jù)尚未形成資源,而這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對食品監(jiān)管非常重要。值得慶幸的是,我國在這一領(lǐng)域的檢測技術(shù)方面現(xiàn)已達(dá)到世界先進(jìn)行列,完全有能力在這些基礎(chǔ)研究上急起直追,迎頭趕上。
看重點：
農(nóng)藥化學(xué)污染物殘留問題已成為國際共同關(guān)注的食品安全重大問題之一。我國市售農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥檢出情況依然普遍,違禁、高劇毒農(nóng)藥殘留仍在威脅民眾“菜籃子”安全。作為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量源頭監(jiān)管關(guān)鍵點之一的農(nóng)藥殘留監(jiān)測技術(shù),已從經(jīng)典的色譜技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù),發(fā)展到高分辨質(zhì)譜技術(shù),并在非靶向農(nóng)藥目標(biāo)物定性篩查方面實現(xiàn)了智能化、自動化創(chuàng)新。
在調(diào)研分析 1990—2016 年 4000 余篇農(nóng)藥殘留檢測 SCI 論文和國內(nèi)外農(nóng)藥殘留監(jiān)控體系發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,文章結(jié)合作者團(tuán)隊近 10 年在高分辨質(zhì)譜-互聯(lián)網(wǎng)-數(shù)據(jù)科學(xué)/地理信息系統(tǒng)(GIS)三元融合技術(shù)研發(fā)與實踐應(yīng)用等方面取得的成果,著重探討了提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量源頭監(jiān)管與風(fēng)險溯源所需的核心技術(shù)手段,對構(gòu)建我國市售食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留大數(shù)據(jù)庫提出了規(guī)劃和實施國家重大科技專項的建議...
1、農(nóng)藥殘留監(jiān)控體系發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 世界各國農(nóng)藥及化學(xué)污染物監(jiān)控戰(zhàn)略地位的確立
早在 1976 年世界衛(wèi)生組織(WHO)、聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)就共同建立了全球環(huán)境檢測系統(tǒng)/食品項目,旨在掌握會員國食品污染狀況,了解食品污染物攝入量,保護(hù)人體健康,促進(jìn)貿(mào)易發(fā)展。農(nóng)藥最大殘留限量(MRLs)是食品安全標(biāo)準(zhǔn),也是國際貿(mào)易進(jìn)出口的門檻,更是食品安全監(jiān)控體系的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。
歐盟、美國和日本現(xiàn)已制定的MRLs 標(biāo)準(zhǔn)分別為162248 項、39147 項和 51600 項,而我國于 2017 年 6 月實施的國家標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)——食品中農(nóng)藥最大殘留限量(GB 2763-2016 )》,僅規(guī)定了食品中433 種農(nóng)藥的 4140 項最大殘留限量,與歐盟、日本等國家和地區(qū)間的限量標(biāo)準(zhǔn)要求存在很大的差距,這對我國農(nóng)藥殘留分析技術(shù)的研發(fā)與農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的制定均提出了巨大挑戰(zhàn)。
1.2 美國、歐盟和日本農(nóng)藥化學(xué)污染物殘留數(shù)據(jù)庫在食品安全監(jiān)管中發(fā)揮重大作用
從 20 世紀(jì) 70 年代起,美國陸續(xù)建立了三大農(nóng)藥殘留監(jiān)控體系,包括國家殘留監(jiān)控計劃(NRP)、農(nóng)藥殘留監(jiān)測計劃(PPRM)和農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)計劃(PDP),監(jiān)控農(nóng)藥品種達(dá) 500 多種,并建成農(nóng)藥化學(xué)污染物殘留數(shù)據(jù)庫。1996 年,歐盟啟動的共同體農(nóng)藥殘留監(jiān)控計劃中包括歐盟和歐盟成員國兩大殘留監(jiān)控體系,監(jiān)控的農(nóng)藥品種達(dá)到 839 種。日本肯定列表監(jiān)控農(nóng)藥 542 種,保障了農(nóng)藥的科學(xué)施用,降低了食品中的農(nóng)藥殘留水平,促進(jìn)了綠色發(fā)展、環(huán)境友好,提高了食品安全水平。
背景介紹：
“食品中殘留農(nóng)業(yè)化學(xué)品肯定列表制度”簡稱“肯定列表制度”(Positive List System),是指日本為加強(qiáng)食品(包括可食用農(nóng)產(chǎn)品)中農(nóng)業(yè)化學(xué)品(包括農(nóng)藥、獸藥和飼料添加劑)殘留管理而制定的一項新制度。日本“肯定列表制度”涉及的農(nóng)業(yè)化學(xué)品殘留限量包括“沿用原限量標(biāo)準(zhǔn)而未重新制定暫定限量標(biāo)準(zhǔn)”“暫定標(biāo)準(zhǔn)”“禁用物質(zhì)”“豁免物質(zhì)”和“一律標(biāo)準(zhǔn)”五大類型。
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到目前為止,我國各有關(guān)部門中監(jiān)控農(nóng)藥的最多僅百種左右,且基本上處于各掃門前雪的狀況,與先進(jìn)國家差距甚遠(yuǎn),其地位與我國的農(nóng)業(yè)大國地位很不相稱。
1.3 我國農(nóng)藥殘留監(jiān)控體系長效機(jī)制尚未建立,農(nóng)藥及化學(xué)污染物殘留形勢嚴(yán)峻
我國尚未形成有嚴(yán)格系統(tǒng)法律法規(guī)作保障的殘留監(jiān)控體系。盡管有關(guān)部門如農(nóng)業(yè)部、食藥局和質(zhì)檢總局也開展了殘留監(jiān)控計劃,并取得了一定的成績,但在決定全局食品安全監(jiān)控中發(fā)揮的作用十分有限,導(dǎo)致在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥獸藥殘留監(jiān)控中發(fā)揮的作用未能顯現(xiàn)。筆者團(tuán)隊主持的國家科技支撐項目 “食品中農(nóng)藥化學(xué)污染物高通量偵測技術(shù)研究與示范”研究發(fā)現(xiàn),我國“菜籃子”中殘留農(nóng)藥風(fēng)險隱患依然嚴(yán)峻,高劇毒和違禁農(nóng)藥仍有檢出。農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)拷問著我國“生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)”“良好農(nóng)業(yè)規(guī)范(GAP)”“危害分析和關(guān)鍵控制點(HACCP)”等已被世界證明是行之有效的法律法規(guī)的有效實施。水果蔬菜的農(nóng)藥殘留不容忽視,對其要以預(yù)防為主,因此監(jiān)管前移是十分必要的,也是當(dāng)務(wù)之急。
建立完善我國農(nóng)藥殘留監(jiān)控體系,保障“農(nóng)田到餐桌”食品安全,為食品安全問題的上可溯源,下可追蹤提供技術(shù)和數(shù)據(jù)支持;同時對大眾日常消費(fèi)的水果、蔬菜等農(nóng)作物進(jìn)行廣泛篩查,監(jiān)督和控制食品污染和保證食品質(zhì)量,具有重要理論和現(xiàn)實意義。
2、農(nóng)藥殘留監(jiān)測技術(shù)發(fā)展趨勢
作為殘留監(jiān)控體系的重要技術(shù)支撐手段,監(jiān)測方法的科學(xué)性和可操作性是確保殘留監(jiān)控體系有效運(yùn)轉(zhuǎn)的基石和保障。歐盟、美國和日本農(nóng)藥殘留監(jiān)控體系采用的檢測技術(shù)為氣相色譜和液相色譜技術(shù),以及低分辨質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。同時,通過對 15 種 SCI 雜志 4678 篇食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)論文分析發(fā)現(xiàn),涉及的檢測技術(shù)有 214 種,使用率最高的技術(shù)為液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)、氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)、液相色譜-紫外檢測、氣相色譜-電子捕獲檢測等;涉及色譜(配備選擇性檢測器)檢測技術(shù) 1432 篇,涉及質(zhì)譜檢測技術(shù) 2091 篇,這兩項技術(shù)成為殘留分析應(yīng)用最廣泛的技術(shù)(圖 1)。
2.1 質(zhì)譜技術(shù)成為殘留分析的主流技術(shù)
從1912 年Thomson 研制成第1臺質(zhì)譜儀,到現(xiàn)在已有100多年。早期的質(zhì)譜儀主要是用來進(jìn)行同位素測定和無機(jī)元素分析,20 世紀(jì) 40 年代以后開始用于有機(jī)物分析,60 年代出現(xiàn)了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,使質(zhì)譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域大大擴(kuò)展,開始成為有機(jī)物分析的重要儀器。計算機(jī)的應(yīng)用加速了質(zhì)譜技術(shù)快速發(fā)展,20 世紀(jì) 80 年代以后又出現(xiàn)了一些新的質(zhì)譜技術(shù),如原子轟擊電離源、基質(zhì)輔助激光解吸電離源、電噴霧電離源、大氣壓化學(xué)電離源,以及隨之發(fā)展起來的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀、傅里葉變換質(zhì)譜儀等。這些新的電離技術(shù)和新型質(zhì)譜儀器,使質(zhì)譜分析又取得了長足進(jìn)展。目前質(zhì)譜分析法已廣泛地應(yīng)用于化學(xué)、材料、環(huán)境、地質(zhì)、能源、藥物、刑偵、生命科學(xué)、食品科學(xué)、醫(yī)學(xué)等各個領(lǐng)域。在食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測領(lǐng)域,質(zhì)譜檢測技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
在質(zhì)譜技術(shù)中,GC-MS 技術(shù)從 1992 年起持續(xù)年穩(wěn)定發(fā)展;緣于電噴霧離子化(ESI)和大氣壓化學(xué)離子化(APCI)的技術(shù)進(jìn)步,促使 LC-MS/MS 技術(shù)自 2003 年起處于領(lǐng)先地位;高分辨質(zhì)譜(HRMS),如飛行時間質(zhì)譜(TOF/MS)和軌道阱質(zhì)譜(LC-Orbitrap)技術(shù)等,在 2002 年前還沒有在殘留分析中應(yīng)用,自 2002 年起高分辨質(zhì)譜的應(yīng)用數(shù)量顯著增加。高分辨質(zhì)譜所獨(dú)有的精確質(zhì)量鑒別能力,使其成為未來殘留分析的發(fā)展方向(圖2)。
2.2 高分辨質(zhì)譜成為非靶向目標(biāo)物篩查的發(fā)展方向
區(qū)別于低分辨質(zhì)譜,高分辨質(zhì)譜是指能夠提供高質(zhì)量分辨率 >10000 半峰寬(FWHM)、高質(zhì)量準(zhǔn)確度 <5ppm 和高掃描速率的質(zhì)譜檢測技術(shù)。常見的高分辨質(zhì)譜包括傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜(FTICR)、傅立葉變換靜電場軌道阱質(zhì)譜(Orbitrap)、飛行時間質(zhì)譜(TOF/MS)、四極桿-飛行時間質(zhì)譜(Q-TOF/MS)等。其主要原理是通過不同質(zhì)荷比的離子在飛行管中飛行時間的不同來對目標(biāo)化合物加以區(qū)分。目標(biāo)化合物在離子源中電離后,經(jīng)過傳輸進(jìn)入飛行管,在脈沖電場的作用下對離子施加相同的電勢能,并轉(zhuǎn)化為離子的動能,從而使得離子在飛行管中飛行。由于施加電勢能相同,因此離子的質(zhì)荷比與其在飛行管中的飛行時間的平方成正比關(guān)系,通過計算最終可確定離子的質(zhì)荷比。此外,飛行時間質(zhì)譜也可與四極桿等組件進(jìn)行串聯(lián),從而起到對目標(biāo)離子進(jìn)行過濾和篩選的目的,并可進(jìn)一步通過碰撞碎裂獲得相應(yīng)的碎片離子信息。
由于高分辨質(zhì)譜具有同時篩查大量目標(biāo)化合物的能力,并且在全掃描模式下無須考慮目標(biāo)化合物的數(shù)量。其應(yīng)用于多殘留篩查主要有以下兩種方式:(1)基于精確質(zhì)量數(shù),色譜保留時間和同位素分布等條件對目標(biāo)化合物進(jìn)行定性測定;(2)采用源內(nèi)碎裂離子作為輔助定性的依據(jù)。截至目前,Q-TOF/MS 等高分辨質(zhì)譜在復(fù)雜基質(zhì)中農(nóng)藥殘留的分析仍處于初步的摸索和嘗試階段,農(nóng)藥質(zhì)譜信息庫的建立,以及在質(zhì)譜信息庫基礎(chǔ)上的千余種農(nóng)藥不用標(biāo)準(zhǔn)品的定性篩查方面的研究報道尚不多見。
3、農(nóng)藥殘留高分辨監(jiān)測技術(shù)研發(fā)
農(nóng)藥殘留檢測如何實現(xiàn)電子化、農(nóng)藥殘留大數(shù)據(jù)報告如何實現(xiàn)自動化、農(nóng)藥殘留風(fēng)險溯源如何實現(xiàn)視頻化,是我國農(nóng)藥殘留檢測面臨的三大挑戰(zhàn)。筆者團(tuán)隊圍繞世界常用的 1200 種農(nóng)藥化學(xué)污染物展開研究,在高分辨質(zhì)譜技術(shù)+互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)科學(xué)、地理信息多元融合技術(shù)研發(fā)等 3 個方面均取得了原創(chuàng)性突破。
3.1 研發(fā)以電子標(biāo)準(zhǔn)替代實物標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)農(nóng)藥殘留偵測電子化
采用氣相色譜-四極桿-飛行時間質(zhì)譜(GC-Q-TOF/MS)或液相色譜-四極桿-飛行時間質(zhì)譜(LC-Q-TOF/MS)研究開發(fā)了世界常用 1 200 多種農(nóng)藥的一級精確質(zhì)量數(shù)據(jù)庫和二級碎片離子的譜圖庫。在此基礎(chǔ)上,為世界常用 1 200 多種農(nóng)藥的每一種都建立了一個自身獨(dú)有的電子身份證(電子識別標(biāo)準(zhǔn)),以電子標(biāo)準(zhǔn)取代農(nóng)藥實物標(biāo)準(zhǔn)作參比的傳統(tǒng)鑒定方法,實現(xiàn)了農(nóng)藥殘留由靶向檢測向非靶向篩查的跨越式發(fā)展。實現(xiàn)了高速度(30min)、高通量(千余種農(nóng)藥以上)、高精度(0.0001m/z)、高可靠性(10 個確證點以上)、高度信息化、自動化和電子化。由于徹底解決靶向檢測技術(shù)的弊端,分析速度和方法效能是傳統(tǒng)方法和靶向檢測技術(shù)不可想象的。其檢測能力居國際領(lǐng)先地位,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了目前美國、歐盟和日本農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的實力,從而可以大大提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的保障能力。同時,檢測的水果蔬菜種類覆蓋范圍達(dá)到 18 類 150 多種,其中 85% 屬于國家 MRLs 標(biāo)準(zhǔn)(GB 2763-2016)列明品種,緊扣國家標(biāo)準(zhǔn)反映市場真實情況。同時,節(jié)省了資源,減少了污染,完全達(dá)到了綠色發(fā)展、環(huán)境友好和清潔高效的要求。
3.2 研發(fā)高分辨質(zhì)譜+互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)據(jù)科學(xué)三元融合技術(shù),實現(xiàn)了農(nóng)藥殘留檢測報告生成自動化
鑒于非靶標(biāo)農(nóng)藥殘留偵測技術(shù)的高度數(shù)字化、信息化和電子化,產(chǎn)生了海量分析數(shù)據(jù),向傳統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法提出了挑戰(zhàn),急需建立新的大數(shù)據(jù)的采集、傳送、統(tǒng)計和智能分析系統(tǒng)。圍繞食品農(nóng)藥殘留檢測數(shù)據(jù)分析中目前難以解決的數(shù)據(jù)維度多、數(shù)據(jù)關(guān)系復(fù)雜、分析要求高等難題,在深入分析農(nóng)藥殘留檢測數(shù)據(jù)特征和分析需求的基礎(chǔ)上,解決了“多國 MRLs 標(biāo)準(zhǔn)-農(nóng)產(chǎn)品分類-千余種農(nóng)藥特性”的關(guān)聯(lián)存儲與查詢關(guān)鍵技術(shù);提出了面向農(nóng)藥殘留檢測數(shù)據(jù)的多維度交叉分析方法、農(nóng)藥殘留污染綜合評價與預(yù)警模型;建立了多國 MRLs 標(biāo)準(zhǔn)等四大基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)了農(nóng)藥殘留基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)存取與調(diào)用,為農(nóng)藥殘留偵測結(jié)果的判定提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。
自主研發(fā)了農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),構(gòu)建了農(nóng)藥殘留偵測結(jié)果數(shù)據(jù)庫。提出的“數(shù)據(jù)獲取-信息補(bǔ)充-衍生物合并-禁藥處理-污染等級判定”的數(shù)據(jù)融合與處理模型,實現(xiàn)了對農(nóng)藥多殘留檢測結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行快速在線采集、融合,以及參照多國 MRLs 的精準(zhǔn)判定,實現(xiàn)了農(nóng)藥殘留偵測結(jié)果數(shù)據(jù)庫的動態(tài)添加與實時更新,為國家食品安全決策提供了科學(xué)數(shù)據(jù)支持。
自主研發(fā)了農(nóng)藥殘留海量數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng),提出了面向海量農(nóng)殘檢測數(shù)據(jù)的多維度交叉分析方法、農(nóng)藥殘留污染綜合評價與預(yù)警模型,實現(xiàn)了從農(nóng)產(chǎn)品、農(nóng)藥、地域、多國 MRLs 等多維度進(jìn)行的 18 項農(nóng)藥殘留指標(biāo)的自動統(tǒng)計和 5 項報表的自動生成,以及根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果的綜合評價和預(yù)警信息的自動生成,最終實現(xiàn)“一鍵下載”。一本圖文并茂的農(nóng)藥殘留偵測報告可在 30 分鐘內(nèi)自動生成,大大提高了偵測報告的精準(zhǔn)度,其制作效率是傳統(tǒng)分析方法無可比擬的,這為農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)分析提供了有效工具。
3.3 研發(fā)高分辨質(zhì)譜+互聯(lián)網(wǎng)+地理信息系統(tǒng)(GIS)三元融合技術(shù),實現(xiàn)了農(nóng)藥殘留風(fēng)險溯源視頻化
將農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)與地理數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián),完成了農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)驅(qū)動方式下中國地圖的新應(yīng)用,其研發(fā)的核心技術(shù)包括:(1)從多空間分辨率,全國-省級-地市級多尺度表達(dá)農(nóng)作物農(nóng)藥殘留特征;(2)按照不同農(nóng)產(chǎn)品類型對各類農(nóng)藥殘留特征進(jìn)行統(tǒng)計分析與制圖;(3)反映各類農(nóng)藥殘留在空間上和農(nóng)作物類型上的分布特征與數(shù)量指標(biāo);(4)參照中國、歐盟和日本等多國 MRLs 標(biāo)準(zhǔn),按地區(qū)和農(nóng)產(chǎn)品種類展現(xiàn)農(nóng)殘超標(biāo)情況。采用高分辨質(zhì)譜+互聯(lián)網(wǎng)+地理信息系統(tǒng)(GIS)多元技術(shù)融合,設(shè)計編制了目標(biāo)農(nóng)藥、食品名稱、食品產(chǎn)地等多維空間特征的可視化系統(tǒng),現(xiàn)已形成兩個產(chǎn)品——“31 個省會/直轄市市售水果蔬菜農(nóng)藥殘留水平地圖集”和“31 個省會/直轄市市售水果蔬菜農(nóng)藥殘留在線制圖系統(tǒng)”,從而實現(xiàn)農(nóng)藥殘留檢測、溯源和預(yù)警三個關(guān)鍵點的“智慧一張圖”管理;為產(chǎn)業(yè)自律、政府監(jiān)管和第三方監(jiān)督提供了基于空間可視化的科學(xué)數(shù)據(jù)支撐;構(gòu)建了面向“全國-省-市(區(qū))”多尺度的開放式專題地圖表達(dá)框架,既便于現(xiàn)有數(shù)據(jù)的匯聚,也實現(xiàn)了未來數(shù)據(jù)的動態(tài)添加和實時更新。
4、農(nóng)藥殘留高分辨監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用
研究建立的 GC-Q-TOF/MS 和 LC-Q-TOF/MS 兩種高分辨質(zhì)譜技術(shù),在分析復(fù)雜基質(zhì)多農(nóng)藥殘留方面具有不同的優(yōu)勢,在檢測時可以互相補(bǔ)充,具有高通量和普遍適用性的優(yōu)點。通過聯(lián)合兩種方法,現(xiàn)已對全國 31 省會/直轄市(含 284 個區(qū)縣)638 個采樣點 22 328 例市售水果和蔬菜樣品進(jìn)行了千余種農(nóng)藥殘留篩查,完成了 31 省會/直轄市農(nóng)藥殘留偵測報告。初步查清了中國市售水果蔬菜農(nóng)藥殘留狀況,包括殘留農(nóng)藥的主要分布區(qū)域、品種、毒性、殘留水平,以及不同種類農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留的差異等 20 項規(guī)律性特征(表 1)。
兩種高分辨質(zhì)譜技術(shù)適用于 18類 146 種水果蔬菜,涵蓋我國水果蔬菜名錄 85% 以上,具有強(qiáng)大的農(nóng)藥殘留發(fā)現(xiàn)能力。由于實現(xiàn)了以電子標(biāo)準(zhǔn)替代實物標(biāo)準(zhǔn)做參比定性的傳統(tǒng)方法,使農(nóng)藥殘留檢測由靶向檢測實現(xiàn)了向非靶向檢測的跨越式發(fā)展,實現(xiàn)了農(nóng)藥殘留檢測的自動化、電子化。將其應(yīng)用于我國 31 個省會/直轄市 146 種水果蔬菜樣品分析,提供精準(zhǔn)的質(zhì)譜檢測數(shù)據(jù)。兩種方法相互補(bǔ)充,互相驗證,表明兩種方法結(jié)合在綜合快速篩查和多農(nóng)藥殘留監(jiān)測方面是一個有效的分析策略。
總之,這項新技術(shù)查清了我國 18 類 146 種果蔬中所發(fā)現(xiàn)的農(nóng)藥殘留存在狀態(tài)和規(guī)律性特征,查清了我國 31 省會/直轄市市售水果蔬菜農(nóng)藥殘留的“家底”,為落實《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》中提出的“強(qiáng)化農(nóng)藥和獸藥殘留超標(biāo)治理(第十八章第四節(jié))”,“實施化肥農(nóng)藥使用量零增長行動(第十八章第五節(jié))”和“提高監(jiān)督檢查頻次和抽檢監(jiān)測覆蓋面,實行全產(chǎn)業(yè)鏈可追溯管理(第六十章第八節(jié))”提供了科學(xué)數(shù)據(jù)的重要支撐。
5、措施與建議
5.1 創(chuàng)建“國家市售食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留監(jiān)控工程研究中心
應(yīng)密切跟蹤國際農(nóng)藥殘留非靶向檢測技術(shù)發(fā)展,不斷提高農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留偵測能力;深入研發(fā)高分辨質(zhì)譜+互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)據(jù)科學(xué)三元跨界融合技術(shù)形成的農(nóng)藥殘留大數(shù)據(jù)智能分析軟件,進(jìn)一步擴(kuò)容升級;深入研發(fā)高分辨質(zhì)譜-互聯(lián)網(wǎng)-地理信息系統(tǒng)三元跨界融合技術(shù)形成的“中國市售食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留在線制圖系統(tǒng)軟件”視頻化內(nèi)容;構(gòu)建和組織全國 30 個以上農(nóng)藥殘留監(jiān)測聯(lián)盟實驗室,創(chuàng)建農(nóng)藥化學(xué)污染物監(jiān)測技術(shù)平臺,對全國市售農(nóng)產(chǎn)品(水果、蔬菜、茶葉和糧谷)中農(nóng)藥殘留、重金屬和生物毒素等有毒物狀況實施一年四季循環(huán)偵測;對重點地區(qū)、重點食用農(nóng)產(chǎn)品和重點農(nóng)藥開展風(fēng)險評估,為國家相關(guān)職能管理部門的決策和監(jiān)管提供有效的技術(shù)保障和科學(xué)數(shù)據(jù)支撐;開展相關(guān)食品安全與營養(yǎng)健康課題研究和重大前沿深層次的課題研究,加強(qiáng)國際合作與交流,篩選出在國際跟蹤、齊跑和領(lǐng)跑的研究課題。
5.2 創(chuàng)建“中國市售食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)庫”
創(chuàng)建全國-省級-地級三級架構(gòu)的中國市售食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫容量由項目示范時的 31 省會/直轄市 284 個區(qū)縣,擴(kuò)展到全國 31 省區(qū)市 2 000 多個區(qū)縣;采樣點由 600 多個,擴(kuò)展到 3000—5 000 個;人口覆蓋面由 25% 擴(kuò)展到 85% 以上。數(shù)據(jù)庫包含全國 31 省會/直轄市,下轄的常住人口超過 50 萬的 400 多個地級行政區(qū),市售的 150 多種農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù),并準(zhǔn)備擴(kuò)展到有害金屬元素和生物毒素的數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)庫的全部數(shù)據(jù)來源于 30 個聯(lián)盟實驗室按“六統(tǒng)一”規(guī)范操作(統(tǒng)一采樣標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一制樣技術(shù)、統(tǒng)一檢測方法、統(tǒng)一格式數(shù)據(jù)上傳、統(tǒng)一模式統(tǒng)計分析、統(tǒng)一參加國際/歐盟能力水平測試和飛行樣品檢測)全封閉運(yùn)行,保障數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性、完整性、安全性、可靠性和科學(xué)性;計劃所有地級市每年采樣篩查 1 次,每個直轄市及省會城市每季度采樣篩查1次,預(yù)計每年采樣量 10 萬例;以全國-省級-地級三級架構(gòu),實時跟蹤全國31個省會/直轄市,下轄400余個地級行政區(qū)的農(nóng)藥殘留動態(tài)。與前期項目示范相比,農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)庫容量將擴(kuò)大15—20倍,并建成國內(nèi)首個“中國市售食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)庫”;提供全國-省級-地級行政區(qū)三級農(nóng)藥殘留偵測報告,并建議將其納入國家、省地市政府食品安全有關(guān)部門購買計劃,作為食品安全監(jiān)管的重要工具書,包括全國年度報告、各省級行政區(qū)域年度報告、各地級行政區(qū)域的年度報告以及各直轄市和省會城市的季度報告。擴(kuò)展研編“中國市售食用農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留在線制圖系統(tǒng)軟件”及地圖集,建議納入國家、省地市政府食品安全監(jiān)管部門購買計劃,作為食品安全監(jiān)管的重要工具書。
6、結(jié)語
農(nóng)藥殘留監(jiān)測技術(shù)信息化、監(jiān)測大數(shù)據(jù)處理的智能化及農(nóng)藥殘留風(fēng)險溯源可視化的實現(xiàn),將對完善我國農(nóng)藥殘留監(jiān)控體系起到重要作用,促使我國食品安全狀況大大改觀。開展農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥化學(xué)污染物殘留水平調(diào)查,摸清家底,規(guī)劃建立實時檢測動態(tài)數(shù)據(jù)庫,并將農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生的“31 省會/直轄市農(nóng)藥殘留偵測報告”,納入國家政府購買計劃,鼓勵國家政府各部門、地方政府部門將“農(nóng)藥殘留偵測報告” “農(nóng)藥殘留水平地圖集” “農(nóng)藥殘留在線制圖系統(tǒng)”等龐大的數(shù)據(jù)資源盤活,使之轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M(jìn)的生產(chǎn)力,真正落實到實現(xiàn)十三五”國家規(guī)劃行動中,在供給側(cè)改革中發(fā)揮重大作用。這項工作不只是食品安全問題,還關(guān)系到國泰民安,關(guān)系到國家形象,關(guān)系到國家長治久安。
中國鄉(xiāng)村發(fā)現(xiàn)網(wǎng)轉(zhuǎn)自:《中國科學(xué)院院刊》2017年第10期
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