第五章 食品中农药残留.ppt

第五章食品中农药残留 2学时 第一节概述第二节有机氯农药第三节有机磷农药第四节氨基甲酸酯农药第五节拟除虫菊酯类农药第六节控制食品中农药残留的措施 主讲人 敌敌畏泡菜 泛滥 四川泡菜 惊心 炮制 北京一家沃尔玛超市一颗草莓上竟残留有13种农药 美国与农药有关的癌症患者数约占全国癌症患者总数的50 中国更高 农药鸡尾酒 思考题 什么是农药及农药残留 农药有哪些种类 食品中农药残留的来源途径有哪些 控制食品中的农药残留有哪些措施 谈谈我国目前蔬菜 水果中农药残留状况 农药残留食品安全第一威胁 目前全国农药厂家超过4000家 获得农药登记证的产品3万多个 2010年1月 根据武汉农业局的抽检 来自海南多个地区的豇豆样品均出现了水胺硫磷农药残留超标 我国生产的品种中产量较大的基本品种10余种 其中70 是杀虫剂 我国又以高毒的几个品种占的比例大 甲胺磷 对硫磷等有机磷杀虫剂 占农药总产量的23 第一节概述 1939年 DDT被发现 杀虫剂 减轻疟疾伤寒等蚊蝇传播的疾病危害 1939年 瑞士发现了DDT 杀虫药 被授予了诺贝尔奖 我国出口食品中农药超标问题 90年代初 由于菜农违规使用甲胺磷 在供港蔬菜中发生甲胺磷残留量严重超标事件 引发200多人食用后中毒事故 造成震惊港区的毒菜时件 我国出口食品中农药超标问题 甲醛白菜 蓝矾韭菜 有病没病 打了管用 蓝矾具有相当毒害 严重可致人性命 农药的定义 中华人民共和国农药管理条例 1997年5月8日起施行 农药 Pesticide 是指用于预防 消灭或者控制危害农业 林业的病 虫 草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 各国对农药的定义范围 日本 天敌农药 天敌生物农药是指除微生物农药以外的防治有害生物的活体生物 美国 植物农药 世界上规模较大的天敌公司已发展到80多家 北美已经商品化生产的天敌昆虫 130余种 主要包括赤眼蜂 瓢虫 螳螂等 转基因生物农药 如BT棉 农药的分类 按其来源分 按主要防治对象分 杀虫剂 杀螨剂 杀菌剂 杀线虫剂 除草剂 杀鼠剂 植物生长调节剂等 矿物源 硫制剂 铜制剂 矿物乳油生物源 微生物源 动物源 植物源有机合成 有机氯 磷 氨基甲酸酯 拟除虫菊酯类 环境中农药的来源 工业生产 农业生产 农药生产企业和包装厂 三废 防治病虫害1 植物10 20 空气 农药残留 有毒代谢物及其降解物 如二硫代氨基甲酸酯类杀菌剂生产过程中产生的杂质及其代谢物乙撑硫脲属致癌物 慢性毒性与原药相当甚至更严重 pesticideresidues 食品中的农药残留的限量 农药最大残留限量 MRL 法定允许在食用农产品和动物饲料中一种农药残留的最大浓度 再残留限量 EMRL 已禁止使用 但仍在食品 饲料中形成的残留 如六六六 DDT等 人体内90 的农药是通过被污染的食品而摄入的 农药进入人体的途径 施用农药 农作物 大气 土壤 农田 地下水 农产品 地表水 水生物 畜禽 人体 飘浮 残留 吸收 饲料 食用 食用 饮用 食用 饮用水 吸入 湿沉降 吸收 渗入 农药进入人体的途径 食品中的农药残留来源 施用农药后对作物或食品的直接污染 空气 水 土壤的污染造成动植物体内含有农药残留 而间接污染食品 来自食物链和生物富集作用如 水中农药 浮游生物 水产动物 高浓度农药残留食品 运输及贮存中由于和农药混放而造成食品污染 生物浓集 沿着食物链逐渐增高 食品中的农药残留的危害 农药进入人体的危害 急性毒性 慢性毒性 特殊毒性 三致作用 脂溶性 逐渐积蓄 中毒过程缓慢 职业性中毒 自杀 他杀 误食 误服农药 或者使用喷洒了高度农药不久的蔬菜 瓜果 食用因农药中毒而死亡的畜禽肉和水产品 蔬菜产品农药残留现状 使用的农药中70 为杀虫剂杀虫剂中70 为有机磷类杀虫剂 有机磷类杀虫剂中70 为高毒 高残留农药 有机磷农药残留量超标是影响蔬菜质量的主要原因 三个70 农民不知道禁用限用农药 第二节有机氯农药 有机氯类 organochlorine 广谱杀虫剂 大部分为含一个或几个苯环的氯素衍生物 主要品种有 滴滴涕 DDT 六六六 HCH 以苯为原料 氯化环戊二烯 1984年全面禁止使用 特性 化学性质相当稳定 不溶或微溶于水 易溶于多种有机溶剂和脂肪 在环境中残留时间长 不易分解 半衰期长 DDT 3 10年 毒杀芬 10年 第二节有机氯农药 作用机制 滴滴涕作用于昆虫神经的轴突部位 六六六作用于昆虫中央神经的突触部位 多积蓄于动物的脂肪或含脂肪多的组织 有机氯农药的危害 随食物摄入人体内的有机氯农药 经过肠道吸收 主要在脂肪含量较高的组织和脏器中蓄积 对人体的损害主要在肝 肾和神经中枢 影响机体酶活性 引起代谢紊乱 干扰内分泌 降低白细胞的吞噬功能与抗体的形成 损害生殖系统 人若长期接触可出现体重下降 恶心 头痛 易疲劳等症状 水1 浮游植物265 小鱼500 肉食鱼8500 肉禽鸟80000 图克伦湖水生食物链中DDT的富集倍数 表中国各时期各类食品中DDT残留水平比较 g kg 1 食品中DDT残留限量标准 mg kg 环二烯类 异艾氏剂的防治对象 对菜粉蝶 甘蓝夜蛾 鳞翅目昆虫等有效 FDA将异艾氏剂和异狄氏剂为重要监控农药 异艾氏剂 氯苯丹诱导肝微粒体酶活性 在较高水平时 出现肝肿大 可诱发小鼠肝细胞癌 氯丹 商品名为Dechlorane 主要用做阻燃剂 flame retardant 用作塑料 橡胶 涂料等的阻燃剂 也用作胃毒杀虫剂 中等毒性 有雌激素作用 它具有胚胎毒和致畸性 对大小鼠有致癌性 灭蚁灵 mirex 毒杀芬 toxaphene 是一种非内吸的接触毒和胃毒杀虫剂 对螨有一定作用 用于防治棉花 蔬菜 谷物和大豆的害虫和牲畜体内寄生虫 有中等毒性 大鼠经口LD5069 240mg kg 对小鼠致癌 对大鼠可能致癌 代表品种 敌敌畏 对硫磷 乐果 氧化乐果 敌百虫 甲胺磷等作用机制 抑制神经中的乙酰胆碱酯酶 AChE 或胆碱酯酶 ChE 的活性 对媒介昆虫 人和畜的引起毒害 有机磷农药 有机磷农药是目前我国广泛使用的农药 杀虫 杀菌 除草 有机磷农药为神经毒物 甲基对硫磷 倍硫磷 毒性最大 有机磷农药是磷酸酯类或酰胺类化合物 结构不同 毒性不同 特点 易被氧化 受热易分解 多为油状 具有挥发性和大蒜臭味 难溶于水 易溶于有机溶剂 在碱性溶液中易水解破坏 化学性质不稳定 持效期有长有短 生物半衰期短 不易在动物和人体内蓄积施用敌敌畏 辛硫磷2 3天后完全分解失效施用甲拌磷1 2月以上仍未完全分解 有机磷杀虫剂品种及特点 根据其特点 用碱水反复洗涤蔬菜水果 能有效减少有机磷杀虫剂的残留量 有机磷农药对人体的危害 进入体内后主要抑制血液和组织中胆碱酯酶活性 引起神经功能紊乱 表现为出汗 震颤 神经错乱 语言失常等一系列神经毒表现 有些可引起胚胎畸形 高毒 如对硫磷 甲胺磷 久效磷 对硫磷 磷胺等 中毒 敌敌畏 乐果 杀螟硫磷 倍硫磷等 低毒 敌百虫 马拉硫磷 乙酰甲胺磷等 对硫磷毒性最大 可通过皮肤吸收引起中毒 被WHO列为危险性最大的有机磷农药 甲拌磷 有机磷农药在生物体内可氧化成比原来毒性更大的化合物 甲拌磷等农药代谢为亚砜 砜型 美国FDA1991 1992膳食调查结果 马拉硫磷 甲基毒死蜱 地亚农 毒死蜱最常见 有机磷农药残留占检出农药残留的81 我国甲基对硫磷 甲胺磷 辛硫磷曾出现超标较为严重的现象 如湖北 1996 甲胺磷检出率为16 1 超标率16 1 辛硫磷检出率47 4 超标率23 6 有机磷农药对人体的危害 蔬菜具有从土壤中吸收农药的能力 根菜类 叶菜类 果实类 氨基甲酸酯类农药 氨基甲酸酯类农药由美国加州大学 1940 从研究毒扁豆生物碱中首先发现 目前已研究开发出1000多种 其中登记使用的有上百种 广泛应用于杀虫 杀螨 杀线虫 杀菌 除草方面 分子结构与毒性有密切关系 代表品种 灭多威 克百威 呋喃丹 丁硫克百威等 特点 对人 畜毒性都比较小 分子结构与毒性有密切关系 作用机制 抑制神经中的乙酰胆碱酯酶 AChE 氨基甲酸酯类农药 涕灭威 速灭威 氨基甲酸酯类农药 氨基甲酸酯类农药的危害 氨基甲酸酯类杀虫剂进入人体内 在胃中酸性条件下可与亚硝酸盐和硝酸盐反应生成强致癌性的亚硝基化合物 NOC 其慢性毒害有待进一步研究 中毒机理和症状基本与有机磷农药类似 但它对胆碱酯酶的抑制作用是可逆的 拟除虫菊酯类杀虫剂 天然除虫菊素是高效 低毒 低残留的杀虫剂 由于除虫菊花的生产受限 采用人工合成 20世纪40年代后期 第一个氨基甲酸酯农药丙烯菊酯问世 进而改进其对光不稳定性 70年代以来 出现了许多新品种 代表品种 富右旋反式炔丙菊酯 生物烯丙菊酯 蚊香主要成分 甲氰菊酯 氯氰菊酯 氰戊菊酯 溴氰菊酯等 特点 活性高 杀虫毒力高 广谱 对高等动物低毒 无致畸 致癌 致突变等慢性毒害症状 不发生积累中毒 人体内降解极快 环境中易降解 多数品种在环境中无残留 作用机制 抑制媒介昆虫轴突上的神经传导 对胆碱酯酶没抑制 拟除虫菊酯类杀虫剂品种及特点 选用拟除虫菊酯类药剂 结合先进工艺加工而成 拟除虫菊酯类杀虫剂 杀灭菊酯是日本1974年开发的产品 脂溶性高 可在植物表皮蜡质上滞留 挥发性低 没有内吸性 溴氰菊酯于1987年进入市场 除杀灭蚊蝇外 还用于粮食仓储防虫 溴氰菊酯非水载体给药 大鼠经口LD5031 139mg kg 小鼠经口LD5019 34mg kg 水悬浮液的毒性低 大鼠经口LD50 5000mg kg 经口途径吸收 代谢和排泄迅速 拟除虫菊酯类农药的危害 拟除虫菊酯类农药在我国已广泛使用 登记品种19个 其中氰戊菊酯产量达1000吨以上 毒性 与人体细胞色素氧化酶结合 造成组织细胞内窒息中毒症状 神经系统症状及皮肤刺激症状 三致 作用 对鱼类有很高的蓄积性 有 三致 作用 对动物有有诱变性和胚胎毒性 其它农药 沙蚕毒素类农药 杀菌剂 除草剂 熏蒸剂 沙蚕毒素类农药 是一种强极性化合物 水溶性好 在空气中见光会发生氧化还原作用和光解作用 使其降解或代谢成毒性更低的物质 沙蚕毒素类 沙蚕毒素存在于海生动物沙蚕体内的一种杀虫活性的神经毒物 1943年新田清三郎分离出沙蚕毒素 1962年Hashimoto和Okaichi确定它的化学结构 1965年Hagiwara合成了沙蚕毒素及其衍生物 日本武田药品株式会社推出巴丹 Padan 瑞士Sandoz公司推出加一种衍生物易卫杀 1974年贵州化工研究院在仿制巴丹的基础上 合成巴丹的中间体 定名为杀虫双 杀虫双 Bisultap 与杀虫单 当水剂pH为8 9时 主要为双钠盐 称为杀虫双 而pH为6 5 7时 以单钠盐为主 称为杀虫单 但两者具有同样的杀虫作用和毒性 杀虫双 Bisultap 与杀虫单 杀虫双对水生物毒性较低 土壤的吸附率仅1 3 2 4 施过杀虫双的土壤有少量残留 杀虫双是我国开发的杀虫剂 对水稻螟虫和稻飞虱有良好防治效果 对小麦 玉米 果树 蔬菜等多种害虫也有一定防效 杀虫双急性中毒属中等毒性 大鼠经口慢性毒性试验 无作用剂量为50mg kg 无致突变和致癌性 杀菌剂 有机砷制剂 有机汞制剂 有机硫制剂 苯并咪唑类 甲基胂酸锌 稻脚青 毒性强 毒性很强 半衰期长10 30年 1971年禁止使用 毒性较低 多菌灵 托布津等 有机砷进入人体后可转变为毒性很强的三价砷 有主要损害神经系统和肝脏 中等或低毒 除草剂多在作物发芽出土前施用 一年中使用次数少 用量小 故作物吸收量少 大多数除草剂急性毒性低 但有的致畸 致突变 致癌性 以及代谢物和所含杂质的毒性问题 已引起重视 灭草松 bentazone 2 4 滴 2 4 D 敌草快 diquat 草甘磷 glyphosate 敌稗 propanil 丙草胺 pretilachlor 急性毒性属低毒 百草枯 paraquat 属中等毒 除草剂 herbicide 生物农药 生物农药是指利用生物活体 真菌 细菌 昆虫病毒 转基因生物 天敌等 或其代谢产物针对农业有害生物进行杀灭或抑制的制剂 登记注册的生物农药品种 1962 1971年 在越南战争中 美国向越南喷洒了6434升落叶剂 2 4 D 2 4 二氯苯氧基乙酸 和2 4 5 T 2 4 5 三氯苯氧基乙酸 在2 4 D和2 4 5 T中还含有剧毒的副产物二恶英类化合物 其结果是造成大批越南人患肝癌 孕妇流产和新生儿畸形 2 4 D 2 4 二氯苯氧基乙酸 2 4 5 T 2 4 5 三氯苯氧基乙酸 除草剂 熏蒸剂 防治仓库害虫的熏蒸剂主要品种有 磷化氢 溴甲烷 氯化苦 二硫化碳 二溴乙烯作为熏蒸剂在美国已有数十年 由于它的致癌性 1984年已被停止用作粮食熏蒸剂 主要用于粮仓的杀虫 防霉和灭鼠 粮食熏蒸剂 按照 蒙特利尔议定书 哥本哈根修正案的规定 我国必须在2015年1月1日前全面淘汰甲基溴 粮食仓储是甲基溴消费的主要行业之一 经过努力 全行业涉及到的共128个使用甲基溴的粮库 已按照行业计划要求 于2006年底全面停止了使用甲基溴储粮熏蒸 这是一种强烈的神经性毒物 其中毒机理还不清楚 多数人认为是由于整个分子对神经系统的直接损害所致 它主要影响神经系统及呼吸酶 干扰呼吸代谢 当空气中含有50ppm时即可引起轻度中毒 当达到3000ppm时可引起严重中毒以至死亡 中毒症状 溴甲烷中毒后症状为头晕 头痛 乏力 呕吐 嗜睡 视力模糊 步态不稳 语言不清 幻觉 肌肉震颤或痉挛等 严重中毒时表现抽搐 昏迷 肺水肿 脑水肿 肾功能衰竭 呼吸麻痹导致死亡 甲基溴 2005年3月7日 福建局检疫人员对华映光电股份有限公司一个来自马来西亚的集装箱查验时 箱内残留的剧毒熏蒸杀虫剂溴甲烷浓度高达4200mg L 超过安全限量标准20mg L 5ppm 209倍 4月15日 又从福建坚宏电子有限公司一批来自台湾的集装箱中检出残留溴甲烷浓度超过110克 立方米 超标5500倍 甲基溴 磷化铝 磷化铝和磷化钙吸收空气中的水分产生磷化氢毒气 人们吸入后中毒 其中毒机理还不清楚 磷化氢主要影响中枢神经 心血管 呼吸等系统以及肝 肾等器官 磷化氢还可影响细胞色素氧化酶 干扰呼吸代谢 中毒症状 经呼吸道进入体内引起中毒 表现出头晕 头痛 乏力 食欲减退 恶心呕吐 胸闷 咳嗽等 如不及时急救 病情会发展 表现意识障碍 抽搐 肌束震颤 肝肿大 心律失常等症状 严重时会出现昏迷 惊厥 肺水肿 呼吸衰竭 心肌受损 每年夏秋季节 为了避免粮食生虫 农民习惯在储存粮食前买些磷化铝熏蒸粮食 据报道 河南某乡政府家属院内日前发生一起一家三口不明原因中毒事