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1农药残留研究的重要性与检测的数据质量控制潘灿平农业部农产品质量监督检验测试中心（北京）Email：panc@cau.edu.cn主要内容•1.农药在现代农业中的地位•2.农药残留与风险研究在食品质量与环境安全中的重要性•3.农药残留限量标准MRL的制定进展4.农药残留分析的基本流程与关键技术（从取样、样品制备、提取净化、仪器分析、结果、报告）与数据的质量（内部、外部质量控制）1、农药在现代农业中的地位•Pesticidesarechemicalsthatweusetokillundesireableorganisms.•对农药的认识Pesti-cidesÆAgro-chemicals•1）定义的拓展•2）化学品使用必不可少•3）安全、合理使用（环境、食品、人）人口问题与世界粮食•2009年7月11日，在第20个“世界人口日”来临之际，世界人口问题再次引起人们的关注。•德国联邦统计局10日公布的统计数字显示，目前全球人口总数约为68亿，•到2012年，全世界人口将超过70亿，而到2050年，全世界人口总数将达到91亿。世界人口与农业现状•WHO预测，2025年全球人口将超过80亿，到2050年将接近100亿。•人均可耕种的土地将从1960年的1.5公顷减少到2015年的0.2公顷。051015199620252050世界人口增长估测00.5196019962015人均可耕种土地面积生物燃料9美国已经颁布总统法令，要求2015年以前实现生物燃料消耗占到总燃料消耗的20％。92007年美国的玉米种植面积达到历史新高。9美国政府计划，2008年30％的玉米用于发展乙醇工业，在2002－2003年的水平上增加了50％。9到2010年，美国的玉米种植面积将扩大至1亿英亩（4200万公顷）。对生物燃料的需求发展是如此之快，以致很多国家还没来得及准备好应对由于日益减少的农田资源而引发的利益冲突。2各国在生物燃料上的态度•美国：“美国要在2017年达到350亿加仑乙醇,要4000万英亩用于种植玉米”•欧盟委员会的一揽子方案：承诺到2020年将生物燃料在交通能耗中所占的比例提高到10%。•Biofuel:Africa'snewoil?•巴西去年就生产了全球33%的乙醇生物燃料•世界上最大的木薯生产国尼日利亚制定了汽油混合10%木薯乙醇的标准•俄罗斯：“为用农作物来生产生物燃料项目提供补助是不正确的”－－俄罗斯农业部长阿列克谢·戈尔杰耶夫•？中国•瑞典：10年内不使用石油？食品‘…享用安全和富有营养的食品是一项基本的人权.’‘…accesstonutritionallyadequateandsafefoodisabasicindividualright.’营养学世界宣言1992联合国粮农组织/世界卫生组织WorldProductionofVegetables&FruitsProduction(1000Tons)Year食品更加丰富•饥饿(联合国定义为):一个人如果不能获得足够的食物来进行轻体力活动就属于饥饿。•全球饥饿人群的比例:发展中国家(1949):45%全球(1970):35%(1990):18%(2010):12%农用化学品使用必不可少•病虫草害使得作物减产，其中杂草为15～25％，病害15～50％，虫害20～35％。•如果农民停止使用农药，水果将减产78％，蔬菜将减产54％，谷物将减产32％。•由于作物的病虫草害防治不当，将使产量减少平均达30％以上。作物保护现状•全球作物保护市场的总额约为310亿美元（2006），其中除草剂占46%（142.6亿），杀虫剂占29%（89.9亿），杀菌剂占18％（55.8亿），其它为灭鼠剂、植物生长调节剂以及杀软体动物剂（21.7亿）。•生物农药占市场份额的1％（3.1亿美元），其中90％为B.t.（2.79亿美元）。•中国：130万吨原药生产（世界前两名），40亿美元销售额3农药使用在粮食安全与品质中的作用•1化学品使用不可缺少•2科学、合理使用（食品、环境、药效）•3农药残留研究的重要性：•登记实验、•限量标准的制定MRLsetting，•市场监测marketmonitoring，•总膳食研究TDSstudy，•进出口检验•其他2.农药残留与风险研究的重要性•农药残留风险•对风险与危害的认识（自然灾害、汽车、飞机、手术、药物、烟草、化妆品等）15CAC&WTO¾SPS,Sanitary/PhytosanitaryMeasuresAgreement卫生/植物检疫措施协议贸易壁垒必须基于科学的动植物及人类健康危险性评价原则¾TBT,TheAgreementonTechnicalBarrierstoTrade技术性贸易壁垒协议基于危险性评估和危险性分析原则发展国际食品标准¾China：2001.11.1asWTOmember食品安全法：2009.06.01实施农药残留的定义与应用的不同场合•残留的定义：Anyspecifiedsubstanceinfood,agriculturalcommoditiesoranimalfeedresultingfromtheuseofpesticide.•Thetermincludesanyderivativesofapesticide,suchas•conversionproducts,•metabolites,•reactionproductsand•impuritiesconsideredtobeoftoxicologicalsignificance.注意：残留的定义很重要，不同场合要求分析的残留对象可能不同！任何物质对生物体的有毒或无毒主要取决于它的剂量•现代毒理学之父的著名瑞士毒理学家Paracelsus(1493-1541)“Poisonisineverything,andnothingiswithoutpoison.Thedosagemakesiteitherapoisonoraremedy.”-Paracelsus(1564)RelativeacuteoralLD50ofsomechemicals-Aldicarb(Temik)=1mg/kgMethylparathion=10mg/kgAspirin=1000mg/kgMalathion=3000mg/kgMethoxychlor=5000mg/kgToxicityCategoriesbyHazardIndicatorHazardIndicatorsDangerIWarningIICautionIIICautionIVOralLD5050mg/kg50-500500-50005000InhalationLD500.2mg/l0.2-22-2020DermalLD50200mg/kg200-20002000-20,00020,000EyeEffectsNotreversiblein7DaysReversiblein7DaysIrritationNoneSkinEffectCorrosiveSevereIrritationModerateIrritationMildIrritation4最大残留限量（maximumresiduelimit,MRL）•在农畜产品中农药残留的法定最高允许浓度，又称最高残留限量，以每千克农畜产品中农药残留的毫克数（毫克/千克，mg/Kg）表示.•这是按照农药标签上规定的施药剂量和方法使用农药后，在食物中残留的最大浓度；其数值必须是毒理学上可以接受的，最后由各国政府部门按法规公布。优良农业措施（GAP）•GAP应包括最佳使用量范围、使用次数、每次使用的间隔期、安全采收期（PHI)、正确的使用对象。•在该过程中，在首先考虑有效性的同时，应同时考虑尽量少施药以减少农药的浪费和对环境的污染。GAP条件下的监督田间残留实验：得到推荐的mrl值MRL制定流程FromProf.C.QianMRL的设定模型•摄入量EDI估计：EDI＝ΣSTMRixEixPixFi；其中，STMRi是残留中浓度（STMR)。Ei某食品可食部分系数，Pi为食品的加工系数，Fi平均每天摄入某种食品的量。•HR(HighestResidueundersupervisedfieldTrail)for急性风险评估农药残留田间实验数据与风险评估•Grapes,cyprodinil,France,0.38-0.50kgai/ha,PHI42-89days,JMPR2003:16trials:0.02,0.05,0.06,0.12,0.16,0.17,0.18,0.18,0.24,0.29,0.31,0.33,0.36,0.37,0.44and0.78mg/kg.–Medianresidue:0.21mg/kg.–Highestresidue:0.78mg/kgJMPRrecommendationsCCNCommodityMRL,mg/kgSTMR,mg/kgHR,mg/kgAL1020Alfalfafodder60FP0226Apple0.50.210.30VB0400Broccoli0.20.0550.14VB0041Cabbages,Head30.4352.7FM0812Cattlemilkfat21.0VB0404Cauliflower0.20.020.145EDI、ADI、NOEL剂量水平Doselevel安全系数—NOAELX安全系数=安全摄入水平（ADI、PDWI等）。常用100倍安全系数（种属间差异10倍X个体间差异10倍）。毒性终点人暴露的可接受水平动物试验无作用剂量NOEL安全系数（通常为100）1001MRL-ÆEDIMRL的主要作用作为一种法定限量其主要作用是:用以检验农作物和食品生产过程是否严格执行优良农业措施，促进农产品在全球进行进出口贸易。注意：MRL不是一个安全限量，农业残留超标的食品并不一定必须意味着对人体健康有影响。ResiduesExceededCodexMRLsmonocrotophos,cypermethrin,methamidophos,lamda–cyhalothrinFruits&VegetablesVietnammethamidophos,chlorpyrifos,cypermethrin,profenophosFruits&VegetablesThailandchlorpyriphos,profenophos,iprodione,monocrotophos,dithiocarbamateFruits&VegetablesMalaysiacarbendazim,carbofuran,chlorpyriphos,fenvalerate,dithiocarbamateVegetablesIndonesiaPesticidesCommodityCountry-InternationalSeminaronFoodSafetyandQuarantineInspectionUSFDAImportRefusalsAmongthehighest:•DominicanRepublic–265•China–165•Mexico–162•India–153–U.S.FoodandDrugAdministrationImportRefusalReportsforOASIS,May20073.农药残留限量标准MRL的制定进展•CAC：CCPRÅ--------JMPR•EU:harmonizedMRLSfrom2008.9.1•USA:IR-4•JAPAN:positivelistsystem•China:OECDWorkingGrouphowmanytrials?(declinetrialsinparentheses)8(2)12(3)16(3)6(2)8(2)10(3)1zone2-3zones3zonesSignificantintrade6(2)8(2)10(3)3(1)4(1)5