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我國稻米重金屬與農藥殘留安全把關技術簡介

農業藥物毒物試驗所 初建.李宏萍

. 前言

  我國自古以農立國,農業生產一直為人民所重視,其中稻米生產面積更占農業生產面積的最大部分,所生產稻米主要提供國人食用。目前台灣仍以稻米為主食,依據行政院衛生署國民健康局資料「台灣一般民眾暴露參數彙編」指出,國人每人每日平均米類食品攝入量為 158.3 公克(男性平均攝入量為 185.6 公克,女性平均攝入量為 128.4 公克)遠高於其他類食物。

  但近年來由於工業發展,常伴隨環境污染的發生,導致鄰近區域農田受到影響,進而污染農作物;另台灣地處亞熱帶地區,為了防治病蟲草害之發生,農藥之使用是無法避免,農民為求作物產量與品質提升,往往須借助化學藥品使用防治病、蟲、草害,雖然政府在農藥使用已有完善管理制度,但如使用稍有不慎,亦會發生農藥殘留超量及誤用等問題,於是對稻米食品安全議題一直為國人所關心。

  隨著時代進步,民眾對食品安全的要求日趨重視,有鑑於此,本會農糧署每年皆編列預算執行「稻米生產安全管理體系」與「農作物重金屬污染監測管制」等計畫,進行稻米衛生安全管理。本會農業藥物毒物試驗所(以下簡稱藥毒所)從民國 79 年起,便配合當時台灣省政府農林廳執行稻米衛生安全檢測工作,延續至今藥毒所仍持續協助農糧署執行相關工作,確保國產稻米之衛生安全。

  世界各國也對食品安全法規修訂更趨嚴格的限量標準,我國目前在食米衛生安全標準定有汞、鎘、鉛等重金屬限量標準,在農藥殘留方面則訂定包括生長調節劑、殺草劑、殺菌劑、殺蟲劑及燻蒸劑等共計 129 種米類殘留農藥安全容許量。日本亦針對稻米(糙米)訂定 346 種農業化學藥品限量標準( MRLs )。歐盟法規則訂定稻米中 442 種農藥最大殘留限量( Pesticide residues and maximum residue levels )標準。藥毒所亦因應此趨勢,不斷開發引進新的檢測技術,以確保國民食的安全。以下針對重金屬與農藥殘留檢測分別說明。

. 稻米中重金屬檢測

  民國 73 年於桃園縣蘆竹鄉,發現農田重金屬含量過高並產生鎘米事件後,民眾對食米中重金屬危害人體健康議題便十分關注,衛生署於民國 76 年 9 月 16 日公告「食米重金屬限量標準」(衛署食字第 690279 號),並經多次修訂,目前食米重金屬限量標準為汞 0.05ppm 、鎘 0.4ppm 、鉛 0.2ppm 。而通常使用於管制標準的檢測方法,需能測到低於十分之一的管制標準濃度,加上稻米為有機物,進行分析時如樣品取量太多,加酸消化時具有危險性,在實務上常取少量樣品進行試驗,造成檢測之重金屬相當微量,具有挑戰性。

  為進行微量重金屬檢測,除檢驗人員需具備純熟技術,環境設施亦需注意,以防止背景污染干擾,影響檢測正確性。如藥毒所重金屬檢測實驗室,其進入室內之空氣需經過濾,以減少落塵中所含重金屬干擾試驗。在消化樣品所使用之酸,亦須選擇超純酸等級試劑( Ultrapure Reagent ),減少實驗背景干擾,惟有處處重視細節,才能確保檢驗正確無誤。

  常用於分析重金屬儀器有原子吸收光譜儀( Atomic Absorption Spectroscopy , AAS )、石墨爐原子吸收光譜儀( Graphite Furnace Atomic Absorption Spectroscopy , GFAAS )、感應耦合電漿原子發射光譜儀( Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy , ICP-AES )等,而近年來則以感應耦合電漿質譜儀( Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry , ICP-MS )較為盛行,因其具有較低的儀器偵測極限、較長的反應線性範圍,可對同位素進行定性與定量分析,並可以預測的光譜干擾等優點。目前藥毒所分析稻米重金屬含量,便以感應耦合電漿質譜儀為主,分析稻米中重金屬含量,偵測時使用之質量數( m/z )分別為:鉻 53 、鎳 60 、銅 63 、鋅 66 、鋅 75 、鎘 111 、汞 202 和鉛 208 ;同時輔以遮蔽型感應耦合電漿( shielded ICP )、動態反應管( Dynamic Reaction Cell , DRC )氦氣模式,及利用程式對各元素有相關之干擾進行校 正等技術,降低試驗干擾。並以感應耦合電漿原子發射光譜儀,進行有問題樣品交叉分析測試比對,確保試驗無誤。

. 稻米中農藥殘留檢測

  台灣大部分農民仍依傳統管理方式,使用農藥及化學肥料種植稻米。使用農藥防治病、蟲、草害,相對其他方式,仍為最經濟有效之方法,因此國內稻米生產仍以慣行農法為主。雖然國內對農藥使用有完善規範,但民眾對農藥殘留問題一直有很深的疑慮,惟有藉由完備的安全管理制度,方能減低民眾疑慮。

  對於食品與環境樣品中的農藥殘留分析檢測,已有 40 多年的歷史,藥毒所自成立來,除持續研發「多種農藥殘留同時檢測技術」,並由衛生署與經濟部標準檢驗局公告而廣為使用外,為因應世界潮流,不斷創新研發新的分析技術。早期分析農藥種類多數偏重於有機磷類與有機氯類農藥,而因農藥發展迅速,新藥劑不斷推出,分析方法亦需推陳出新,跟上時代脈動。

  早期國內使用於分析穀物中農藥殘留之分析方法,主要是以中華民國國家標準公告之食品中殘留農藥檢驗-多重殘留分析法(Ⅱ)( CNS 13570-2 )進行分析。使用檢測儀器為氣相層析儀附火焰光度檢出器( GC/FPD )、氣相層析儀附電子捕獲檢出器( GC/ECD )及高效能液相層析儀附螢光檢出器( HPLC/FLD ),並以氣相層析質譜儀( GC/MS )及液相層析質譜儀( LC/MS )進行藥劑確認,此方法分析藥劑種類 103 種。

  日本於 2006 年實行食品衛生法規新制,大幅擴增輸入農產品藥物殘留檢驗項目,歐盟區域亦同,此舉造成我國欲外銷農產品至上述區域,必須全面性地提升檢測之質與量。藥毒所因應此趨勢,持續發展新分析方法。目前於稻米農藥殘留分析方法,採用食品中殘留農藥檢驗方法-參考行政院衛生署藥物食品檢驗局公告之食品中殘留農藥檢驗方法-多重殘留分析法(Ⅳ)進行分析,使用檢測儀器為氣相層析串聯式質譜儀( GC/MS-MS )及液相層析串聯式質譜儀( LC/MS-MS ),同時進行定量分析及藥劑確認。該方法定性測定依照歐盟相關規範進行,因儀器可同時進行定性、定量分析,可增進分析準確性及時效性。此方法可同時分析藥劑種類約 350 種,且靈敏度符合法規需求。但上述儀器因其精密性、靈敏度高,對分析環境要求亦高,同時因質譜分析方法受樣品基質效應影響大,需有經驗豐富、訓練有素之儀器操作人員進行分析工作,確保檢測正確性。

肆 . 結論

  雖然民眾對食品安全議題十分關心與重視,且有很深的疑慮,但透過完善監測管理制度,可以確保農作物食品安全,此為政府一貫工作。藥毒所亦持續進行檢測技術開發與進步,對農藥殘留及重金屬檢測範圍不斷擴大,且發展更靈敏的檢測方法。稻米監測管理計畫,不但確保稻米食品安全,同時該檢測資料更可用於輔導農民田間安全用藥,藉由監測-回饋系統,可使農民瞭解在稻米生長過程中,使用農藥資材進行病蟲害防治,至稻穀成熟採收,究竟還有那些藥劑會有殘留問題,避免未來繼續生產不符合衛生安全稻米,對於不合格樣品則進行管控或移撥其他用途,防止流入市面進入食物鏈。同時持續進行農作物重金屬污染監測管制,除可確保農作物食品安全,並可瞭解區域污染情形及改善狀況,防止污染繼續擴大;檢測不合格樣品,在採收前於田間便予以銷毀防止流入市面,唯有種種管理措施,才能確保國內生產稻米食品衛生安全,維護國民健康。

圖1 稻米重金屬檢驗
圖1 稻米重金屬檢驗

圖2 稻米農藥殘留檢驗
圖2 稻米農藥殘留檢驗

圖3 藥毒所檢測技術開發與進步
圖3  藥毒所檢測技術開發與進步

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