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智慧农药监管丨从农田到餐桌,守护“舌尖上的安全”
sciencepress 2018-8-13 16:36
食品中农药及化学污染物残留问题是引发食品安全事件的重要因素,是世界各国及国际组织共同关注的食品安全重大问题之一。目前,世界上常用的农药种类超过1000种,而且不断地有新的农药被研发和应用,农药残留在对人类身体健康和生存环境造成新的潜在危害的同时,也给农药残留检测技术提出了越来越高的要求和新的挑战。作者团队以高分辨质谱技术为基础,研究建立了一系列适用于蔬菜水果等农产品中1200种农药化学污染物的非靶向高分辨质谱侦测技术,并将这些技术应用于全国31个省会及直辖市两万多例市售农产品的农药残留检测,获得了海量农药残留检测结果。 这些农药残留结果往往与样品、地域、时间等信息交织在一起,如何实时、直观地了解复杂大量的农药残留分析结果,并从中找出分布规律,最终进行预测和预警,是农药残留领域的另一重要挑战。为了分析和认知多维复杂数据集合中的分布规律和本质特征,以及准确直观地评估农产品农药残留状况,作者团队创新性地采用数据科学理论和基于互联网的地理信息系统(WebGIS)技术,建立了农药残留可视化系统,首次实现了我国全国范围内的农药残留监控,并以形象直观的专题地图,多视角、多形式、多层次地呈现我国农药残留现状。 \0 \0 《食用农产品农药残留监测与风险评估溯源技术研究》 整理和收集了作者团队近五年来联合利用高分辨质谱技术、数据科学理论以及WebGIS 技术开展农产品农药残留监控与评价的创新理论研究成果和部分应用研究成果。这主要包括以下几部分内容: 一、创建农药高分辨质谱数据库,建立高通量非靶向农药残留侦测技术。 采用包括气相色谱-四极杆飞行时间质谱(GC-Q-TOF/MS)、液相色谱-四极杆飞行时间质谱(LC-Q-TOF/MS)及液相色谱-四极杆静电轨道阱质谱(LC-Q-Orbitrap/MS)在内的主流高分辨质谱技术,创建了1200多种世界常用农药化学污染物的一级精确质量数据库和二级碎片离子谱图库,建立了适用于18类150多种水果蔬菜的一次样品制备技术、同时测定的高通量非靶向农药残留侦测技术,具有高速度、高通量、高精度、高可靠性、高灵敏度等显著优势。 二、HID 三元技术创新融合,打造农药残留侦测技术平台。 将用于农产品中农药残留高通量侦测的高分辨率质谱(High-resolution Mass Spectrometry)技术,用于存储、处理与展示大数据的互联网(Internet)技术和用于统计分析处理与数据挖掘计算的数据科学(Data Science)技术创新融合,形成HID三元技术。在构建了多国(或地区)最大农药残留限量(Maximum Residue Limit,MRL)标准数据库、多国(或地区)农产品分类信息数据库、农药信息数据库、中国行政区划地理信息数据库等四大基础数据库的基础上,打造出适用于全国范围的大量农产品中农药残留侦测技术数据采集和智能分析平台,为食品中农药化学污染物的综合评定提供科学、快捷、有效的综合信息管理平台。 三、结合WebGIS 技术,构建我国农药残留可视化系统。 首次将高分辨质谱技术与网络地理信息系统(WebGIS)结合,研究构建了包括在线制图系统和纸质地图在内的我国农药残留可视化系统。该系统利用WebGIS 技术,将高分辨质谱非靶向侦测技术所采集到的全国范围内的海量农药残留检测结果,创新性地以专题地图的形式,用形象直观的地图、统计图表及报表等方式,多形式、多视角、多层次地呈现我国农药残留现状,为我国农药残留监控和“智慧农药监管”提供重要技术支持。 此外,为了真实反映我国百姓餐桌上水果蔬菜中农药残留污染状况以及残留农药的相关风险,在2012~2015年间,作者团队采用高分辨质谱侦测技术对全国42个城市(27个省会城市、4个直辖市及11个水果蔬菜主产区城市)的市售水果蔬菜农药残留的“家底”进行了全方位普查,形成了2012~2015年全国范围内市售水果蔬菜农药残留侦测报告。在这基础上,通过食品安全指数模型和风险系数模型,对受检农药分别开展暴露风险评估和预警风险评估,形成了2012~2015年全国范围内市售水果蔬菜农药残留膳食暴露风险与预警风险评估报告。这些报告为我国的水果蔬菜监管找到了方向,也为指导消费者安全膳食、为政府相关部门对农药残留风险的管理提供了理论依据。 \0 本文摘编自庞国芳等著《食用农产品农药残留监测与风险评估溯源技术研究》前言部分,内容略有删减。 \0 \0 《食用农产品农药残留监测与风险评估溯源技术研究》 作者: 庞国芳  等 责任编辑:杨震,刘冉 北京:科学出版社,2018.1 ISBN:978-7-03-056400-9 《食用农产品农药残留监测与风险评估溯源技术研究》 共5章。第1章介绍了1000多种农药LC-Q-TOF/MS、GC-QTOF/MS、IDA-LC-Q-TOF/MS、LC-Q-Orbitrap/MS 高分辨质谱数据库的创建与高通量非靶向农药多残留筛查方法的建立,实现了农药多残留非靶向侦测的电子化;第2章介绍了高分辨质谱-互联网-数据科学三元技术创新融合,创建了农药残留数据采集与智能分析平台,实现了海量侦测数据报告生成的自动化;第3章介绍了高分辨质谱-互联网-地理信息系统三元技术创新融合,研发了我国农药残留可视化在线制图系统,编制了中国市售水果蔬菜农药残留水平地图集,实现了农药残留风险溯源的视频化;第4章和第5章介绍了2012~2015年采用高分辨质谱技术对全国42个城市(27个省会城市、4个直辖市及11个果蔬主产区城市)2万多例市售果蔬样品进行侦测,形成了全国市售果蔬农药残留侦测报告;在此基础上,通过食品安全指数模型和风险系数模型,对受检农药开展了暴露风险评估和预警风险评估,形成了全国范围内市售果蔬农药残留膳食暴露风险与预警风险评估报告。 本书融合了高分辨质谱技术、数据科学理论以及WebGIS 技术在农产品农药残留监控与评价的创新理论和创新应用研究成果,具有很高的学术价值和实用价值。可供从事食品生产、安全管理、质量监测、农业环境保护、科研、教育等技术研究与应用的各类专业技术人员参考。 \0 (本期编辑:小文) 一起阅读科学! 科学出版社│微信ID:sciencepress-cspm 专业品质 学术价值 原创好读 科学品味 点击文中 书名、作者、封面 可购买本书。
个人分类: 科学书摘|2675 次阅读|0 个评论
农药残留与餐桌安全透视:《中国市售水果蔬菜农药残留报告》
热度 1 sciencepress 2018-6-6 16:54
食品是人类生存和发展的基本物质基础,食品安全是全球的重大民生问题,也是世界各国目前所面临的共同难题,而食品中农药残留问题是引发食品安全事件的重要因素,也一直是备受关注的焦点问题。目前,世界上常用的农药种类超过1000种,而且不断地有新的农药被研发和应用,农药残留在对人类身体健康和生存环境造成新的潜在危害的同时,也给农药残留的检测技术、监控手段和风险评估能力提出了更高的要求和全新的挑战。 序\0 \0 据世界卫生组织统计,全世界每年至少发生50万例农药中毒事件,死亡11.5万人,85%以上的癌症、80余种疾病与农药残留有关。为此,世界各国均制定了严格的食品标准,对不同农产品设置了农药最大残留限量(MRL)标准。我国于2017年6月实施的《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2016)规定了食品中433种农药的4140项最大残留限量标准;欧盟、美国和日本等发达国家和地区分别制定了162248项、39147项和51600项的农药最大残留限量标准。作为农业大国,我国是世界上农药生产和使用最多的国家。据《中国统计年鉴》数据统计,2000~2015年我国化学农药原药产量从60万吨/年增加到374万吨/年,农药化学污染物已经是当前食品安全源头污染的主要来源之一。 因此,深受广大消费者及政府相关部门关注的各种问题也随之而来:我国“菜篮子”的农药残留污染状况和风险水平到底如何?我国农产品农药残留水平是否影响我国农产品走向国际市场?这些看似简单实则是难度相当大的问题,涉及农药的科学管理与施用,食品农产品的安全监管,农药残留检测技术标准以及资源保障等多方面因素。 可喜的是,此次由庞国芳院士科研团队承担完成的“国家科技支撑计划项目(2012BAD29B01)”研究成果之一《中国市售水果蔬菜农药残留报告》(以下简称《报告》),对上述问题给出了全面、深入、直观的答案,为形成我国农药残留监控体系提供了海量的科学数据支撑。 该《报告》包括水果蔬菜农药残留侦测报告和水果蔬菜农药残留膳食暴露风险与预警风险评估报告两大重点内容。其中,“水果蔬菜农药残留侦测报告”是庞国芳院士科研团队利用他们所取得的具有国际领先水平的多元融合技术,包括高通量非靶向农药残留侦测技术、农药残留侦测数据智能分析及残留侦测结果可视化等研究成果,对采自我国42个城市851个采样点的22374例131种市售水果蔬菜进行非靶向目标物农药残留侦测的结果汇总;同时,解决了数据维度多、数据关系复杂、数据分析要求高等技术难题,运用自主研发的海量数据智能分析软件,深入比较分析了农药残留侦测数据结果,初步普查了我国主要城市水果蔬菜农药残留的“家底”。而“水果蔬菜农药残留膳食暴露风险与预警风险评估报告”则在上述农药残留侦测数据的基础上,利用食品安全指数模型和风险系数模型,结合农药残留水平、特性、致害效应,进行系统的农药残留风险评价,最终给出了我国主要城市市售水果蔬菜农药残留的膳食暴露风险和预警风险结论。 该《报告》包含了海量的农药残留侦测结果和相关信息,数据准确、真实可靠,具有以下几个特点: 第一,样品采集具有代表性。侦测地域范围覆盖全国除港澳台以外省级行政区的42个城市(包括4个直辖市、27个省会城市、11个水果蔬菜主产区城市的284个区县)的851个采样点。随机从超市或农贸市场采集样品22000多批。样品采样地覆盖全国25%人口的生活区域,具有代表性。 第二,紧扣国家标准反映市场真实情况。侦测所涉及的水果蔬菜样品种类覆盖范围达到20类131种,其中85%属于国家农药最大残留限量标准列明品种,彰显了方法的普遍适用性,反映了市场的真实情况。 第三,检测过程遵循统一性和科学性原则。所有侦测数据来源于10个网络联盟实验室按“五统一”规范操作(统一采样标准、统一制样技术、统一检测方法、统一格式数据上传、统一模式统计分析报告)全封闭运行,保障数据的准确性、统一性、完整性、安全性和可靠性。 第四,农残数据分析与评价的自动化。充分运用互联网的智能化技术,实现从农产品、农药残留、地域、农药残留最高限量标准等多维度的自动统计和综合评价与预警。 第五,呈现方式的直观可视化。通过高分辨质谱-互联网-数据科学地理信息系统(GIS)三元融合技术,将农药残留数据与地理数据相关联,可以像气象预报一样,实现农药残留的在线可视化预警。 总之,该《报告》数据庞大,信息丰富,内容翔实,图文并茂,直观易懂。它的出版,将有助于广大读者全面了解我国主要城市市售水果蔬菜农药残留的现状、动态变化及风险水平。这对于全面认识我国水果蔬菜食用安全水平、掌握各种农药残留对人体健康的影响,具有十分重要的理论价值和实用意义。 该书适合政府监管部门、食品安全专家、农产品生产和经营者以及广大消费者等各类人员阅读参考,其受众之广、影响之大是该领域内前所未有的,值得大家高度关注。 \0 \0 \0 2017年12月28日 \0 \0 \0 \0 \0 《中国市售水果蔬菜农药残留报告》 (共8卷) 主编: 庞国芳 《中国市售水果蔬菜农药残留报告》(以下简称《报告》),是多项研究成果综合应用于我国农产品农药残留监测与风险评估的科学报告。为了真实反映我国百姓餐桌上水果蔬菜中农药残留污染状况以及残留农药的相关风险,在2012~2015年期间,作者团队采用液相色谱-四极杆飞行时间质谱(LC-Q-TOF/MS)及气相色谱-四极杆飞行时间质谱(GC-Q-TOF/MS)两种高分辨质谱技术,从全国42个城市(包括27个省会、4个直辖市及11个水果蔬菜主产区城市)851个采样点(包括超市及农贸市场等)随机采集了20类131种市售水果蔬菜(其中85%属于国家农药最大残留限量标准列明品种)22374例进行了非靶向农药残留筛查,初步摸清了这些城市市售水果蔬菜农药残留的“家底”,形成了2012~2015年全国重点城市市售水果蔬菜农药残留监测报告。在此基础上,运用食品安全指数模型和风险系数模型,开发了风险评价应用程序,对上述水果蔬菜农药残留分别开展膳食暴露风险评估和预警风险评估,形成了2012~2015年全国重点城市市售水果蔬菜农药残留膳食暴露风险与预警风险评估报告。现将这两大报告整理成书,以飨读者。 为了便于查阅,本次出版的《报告》按我国自然地理区域共分为八卷:华北卷(北京市、天津市、石家庄市、太原市、呼和浩特市),东北卷(沈阳市、长春市、哈尔滨市),华东卷一(上海市、南京市、杭州市、合肥市),华东卷二(福州市、南昌市、山东10市、济南市),华中卷(郑州市、武汉市、长沙市),华南卷(广州市、深圳市、南宁市、海口市),西南卷(重庆市、成都市、贵阳市、昆明市、拉萨市)和西北卷(西安市、兰州市、西宁市、银川市、乌鲁木齐市)。 《报告》的每一卷内容均采用统一的结构和方式进行叙述,对每个城市的市售水果蔬菜农药残留状况和风险评估结果均按照LC-Q-TOF/MS及GC-Q-TOF/MS两种技术分别阐述。主要包括以下几方面内容:①每个城市的样品采集情况与农药残留监测结果;②每个城市的农药残留检出水平与最大残留限量标准(MRL)对比分析;③每个城市的水果(蔬菜)中农药残留分布情况;④每个城市水果蔬菜农药残留报告的初步结论;⑤农药残留风险评估方法及风险评价应用程序的开发;⑥每个城市的水果蔬菜农药残留膳食暴露风险评估;⑦每个城市的水果蔬菜农药残留预警风险评估;⑧每个城市水果蔬菜农药残留风险评估结论与建议。 本《报告》是我国“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD29B01)的研究成果之一。它紧扣国家“十三五”规划纲要“第十八章 增强农产品安全保障能力”和“第六十章 推进健康中国建设”的主题,该项研究成果可在这些领域的发展中,发挥重要的技术支撑作用。 本《报告》对从事农产品安全生产、农药科学管理与施用,食品安全研究与管理的相关人员具有重要参考价值,同时可供高等院校食品安全与质量检测等相关专业的师生参考,对于广大消费者也可从中获取健康饮食的裨益。 \0 \0 \0 (本期编辑:小文) 一起阅读科学! 科学出版社│微信ID:sciencepress-cspm 专业品质 学术价值 原创好读 科学品味 点击文中 书名、作者、封面 可购买本书。
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