食品中两种有机氯农药残留检测方法的环境安全兼容性评价

刘欢何太蓉曹淑瑞邓晓军徐敦明李贤良*

（1.重庆师范大学地理与旅游学院 重庆 401331；2.重庆出入境检验检疫局；3.上海出入境检验检疫局；4.厦门出入境检验检疫局）

食品中两种有机氯农药残留检测方法的环境安全兼容性评价

刘欢1何太蓉1曹淑瑞2邓晓军3徐敦明4李贤良2*

（1.重庆师范大学地理与旅游学院 重庆 401331；2.重庆出入境检验检疫局；3.上海出入境检验检疫局；4.厦门出入境检验检疫局）

采用食品检验化学分析方法的环境安全兼容性评价指标体系，对《GB/T 5009.19-2008食品中有机氯农药多组分残留量的测定》中两种有机氯农药残留检测方法进行了环境安全兼容性评价。通过对方法的化学试剂风险指数、试验污染排放指数和试验耗费指数等指标的分级、量化，计算得到不同方法的环境兼容性综合评价值分别为54.93和63.68。结果表明：尽管两种方法仅样品前处理过程有差异，但“第一法毛细管柱气相色谱-电子捕获检测器法”的环境安全兼容性要优于“第二法填充柱气相色谱-电子捕获检测器法”。在满足检测要求的情况下，研究成果为实验室更好地选择低碳环保的检测方法提供科学依据。

有机氯检测方法；环境安全兼容性评价

1 前言

为了有效保障食品质量安全，采用化学分析方法测定食品中的营养成分或有毒有害物质的含量是必不可缺的技术支撑手段。然而，化学分析方法具有可选择性的特点，为实现某一指标检测，往往有数条试验路线，有不同的化学试剂和分析仪器组合。如何选择确定合适的实验线路，不仅要考察分析方法的技术指标，更要从环境、安全兼容性的角度，尽量选择使用化学试剂少、仪器能耗低、废弃物排放少的分析方法。

本研究以《食品中有机氯农药多组分残留量的测定》（GB/T 5009.19-2008）［1］中两种有机氯检测方法为对象，利用所构建的食品检验化学分析方法的环境安全兼容性评价指标体系，对不同方法的环境安全兼容性进行比较、量化，为实验室在满足检测要求的情况下，更好地选择低碳环保的检测方法提供科学依据。

2 两种有机氯检测方法比较

GB/T5009.19-2008是食品中有机氯残留检测常用的检验标准方法，含“第一法毛细管柱气相色谱-电子捕获检测器法”和“第二法填充柱气相色谱-电子捕获检测器法”。两种方法的原理、仪器检测条件基本相同，但样品前处理过程有差异。以蛋类、肉类等食品中六六六、滴滴涕残留检测为例，第一法采用丙酮-石油醚提取试样、凝胶色谱层析净化，用毛细管柱气相色谱分离，ECD检测；第二法采用丙酮-石油醚提取试样、浓硫酸磺化净化，用填充柱气相色谱分离，ECD检测。

3 环境安全兼容性评价

通过开展试验，分别获得两种有机氯检测方法所用到的药品试剂及使用量、产生的废液种类、仪器设备使用情况等基础数据。评价方法采用本课题组所构建的食品检验化学分析方法的环境安全兼容性评价指标体系［2］，分别对两种方法的化学试剂风险指数、试验污染排放指数和试验耗费指数进行梳理，分级、量化，在此基础上计算得到两种方法的环境安全兼容性评价值。

3.1评价指标等级划分

3.1.1试剂毒性急性及等级划分

根据GHS中关于化学试剂急性毒理学的规定和常见危险化学品分类研究成果［3-6］，对第一法和第二法所用所有试剂进行急性毒理学等级划分（表1）。从表中可以看出，第一法和第二法所用试剂除了乙酸乙酯、环己烷、硫酸等有差异外，其余试剂均相同，其中毒性最大的均为石油醚。依据最大值法，第一法和第二法的毒性评价等级均为第iii级，对应评价分值为3。

表1　试剂毒性急性及其分级

3.1.2腐蚀性指标及等级划分

根据《危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别》（GB5085.1-2007）［7］中有关化学试剂腐蚀性的划分对两种试验方法所用试剂进行腐蚀性评价（表2）。由表2看出，第一法所用试剂中腐蚀性最大的为乙酸乙酯和氯化钠，均为弱腐蚀性等级，因此第一法的腐蚀性评价分值为2；第二法所用试剂中硫酸的腐蚀性最强，为强腐蚀性等级，对应的腐蚀性评价分值为5。

表2　试剂腐蚀性及其分级

3.1.3易燃性指标及等级划分

根据《危险废物鉴别标准易燃性鉴别》（GB5085.4-2007）［8］中有关化学试剂易燃性的划分和指标体系，对两种试验方法所用试剂进行易燃性评价（表3）。由表3可以得到，第一法所用试剂中易燃性最高的为丙酮、石油醚、乙酸乙酯、环己烷和正己烷，均为易燃液体试剂等级，对应的评价分值为3；第二法与第一法相比，没有使用乙酸乙酯、环己烷，但用到的丙酮、石油醚、苯等是易燃试剂，均为易燃液体试剂等级，评价分值为3。

表3　试剂易燃性及其分级

3.1.4放射性指标及等级划分

由于GB/T 5009.19-2008中两种检测方法均没有涉及到放射性同位素，因此两种方法的放射性指标评价分级均为无毒组，放射性等级评价分值均为1。

3.1.5液体污染物排放指标计算及等级划分

本指标主要采用等标污染负荷法［9］对液体污染物的排放进行量化。根据方法的液体污染物等标污染负荷大小来划分液体污染物排放指标，两种方法的评价分值均为3，具体量化结果见表4。

表4　液体污染物等标污染负荷

3.1.6大气污染物排放指标计算及等级划分

试验中的气体污染物排放量主要为挥发性大气污染物，包括：丙酮、石油醚、乙酸乙酯、环己烷、正己烷和苯。通过借鉴李玉瑛、李冰［10］的研究成果，采用跟踪调查法和统计学方法，得到在两种试验方法过程中大气污染物排放的均值，并对大气污染物排放指数进行分级（表5）。根据试验方法的大气污染物排放总量和评价指标体系对大气污染物排放指标进行等级划分，第一法的大气污染物排放量为160.10 mL，排放量大于100 mL，等级为大量排放，指标评价分值为5；第二法的大气污染物排放量为75.44 mL，排放量在50-100 mL区间内，因此等级为较大排放，指标评价分值为4。

表5　大气污染物排放指标评价量化结果及分级

3.1.7固体废弃物指标计算及等级划分

试验主要的固体废弃物为试验样本废渣以及氯化钠和硫酸钠（表6）。试样废渣和氯化钠均属于一般工业固体废弃物，而硫酸钠属于第Ⅰ类一般工业固体废物。依据最大值法，第一法的固体废弃物指标评价分值为2，第二法的固体废弃物指标评价分值为3。

表6　固体废弃物排放指标评价量化结果及分级

3.1.8仪器能耗指标计算及等级划分

通过统计实验中所使用仪器的功率（见表7），两种方法所用的总功率均介于5-10 kW·h之间，评价等级均为高。因此，依据指标体系的划分标准，仪器能耗指标等级评价分值均为最高值4。

表7　仪器能耗指标及其分级

3.1.9污染处理指标计算及等级划分

根据试验产生的污染物，参考污染物处理工艺难易程度的研究［11］，对污染物处理指标进行评价分级。由最大值法可得，第一法的污染处理指标等级为较容易，评价分值为2；第二法的污染处理指标等级为难，评价分值则为4。结果见表8。

表8　污染处理指标评价量化结果及分级

3.1.10试验耗时指标计算及等级划分

经过多次化学实验，第一法所用时长大约为4.8h，第二法所用时长约为3.5 h。根据指标体系划分标准，两种方法的试验耗时在3-8 h区间内，均用时短，因此两种方法的时间耗时指标评价分值均为2。

3.2环境安全兼容性综合评价

综合以上各单因子指标的评价，可以得到两种检测方法环境兼容性评价指标的评价分值结果（见表9）。根据评价基准层和评价指标层的权重大小，由综合评价模型函数公式，计算得到食品安全检验化学方法的环境兼容性综合评价值。第一法的综合评价值为54.93；第二法的综合评价值为63.68。比较两种检测方法的综合评价值，表明第一法的环境安全兼容性优于第二法。

表9　食品安全检验化学方法的环境兼容性评价指标的评价分值

4 评价结果

从评价指标层的评价分值上看，第一法和第二法在毒性、易燃性、放射性、固体废弃物排放和试验耗时5个指标上的得分相同，这主要是因为两种方法在试验制样阶段所使用的试剂大部分相同；从评价指标层的纵向对比可以发现，第一法除了在C8仪器能耗和C6大气污染物排放两个指标的评价分值较高以外，其他各指标的评价分值均比较低；而第二法则在C2腐蚀性、C8仪器能耗和污染处理C9等3个指标评价分值较高，这主要是因为第二法中所使用的浓硫酸具有强腐蚀性，且试验过程中所使用的苯对人体伤害较大，因而对该试剂的污染处理有更高的要求。结果显示，本课题组所构建的评价指标体系能够较为客观、准确地对食品化学检测方法的环境安全兼容性进行评价。

5 结论

本研究通过对方法的化学试剂风险指数、试验污染排放指数和试验耗费指数等指标的分级、量化，分别计算获得了GB/T 5009.19-2008中两种有机氯农药残留检测方法的环境兼容性综合评价值。结果表明，尽管两种检测方法差异很小，但采用食品检验化学分析方法的环境安全兼容性评价指标体系，能够较为客观、准确地对这两种检测方法的环境安全兼容性进行评价。研究结果能够为实验室更好地选择低碳环保的检测方法提供科学依据。

［1］GB/T5009.19-2008食品中有机氯农药多组分残留量的测定［S］.

［2］李贤良，刘欢，彭涛，等.食品检验化学分析方法的环境安全兼容性评价指标体系构建［J］.检验检疫学刊，2015，25（5）：7-12.

［3］GB5085.7-2007危险废物鉴别标准通则［S］.

［4］GB13690-2009化学品分类和危险性公示通则［S］.

［5］SN/T 3083.2-2012全球化学品统一分类和标签制度（GHS）第2部分：标签和安全数据单的可理解性测试方法［S］.

［6］付知雨，卢玲，孙锦业，等.化学品GHS急性毒性分类探讨［J］.毒理学杂志，2013，27（1）：34-37.

［7］GB5085.1-2007危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别［S］.

［8］GB5085.4-2007危险废物鉴别标准易燃性鉴别［S］.

［9］王忠良，李春艳.等标污染负荷法和层次分析法在污染源评价中的比较——以七台河市新兴区焦化企业为例［J］.北方环境，2005，30（2）：87-90.

［10］李玉瑛，李冰.影响石油污染物挥发行为的因素［J］.生态环境，2007，16（2）：327-331.

［11］杨江红.实验室废弃物处理方法探讨［J］.广东化工，2014，41（12）：161-163.

Environmental Safety Compatibility Evaluation of Two Detection Methods for Organochlorine Pesticide Residues in Food

Liu Huan1，He Tairong1，Cao Shurui2，Deng Xiaojun3，Xu Dunming4，Li Xianliang2*
（1.School of Geography and Tourism，Chongqing Normal University，Chongqing，401331；2.Chongqing Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau；3.Shanghai Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau；4.Xiamen Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau）

Using environmental safety compatibility evaluation system of food inspection chemical analysis method，two detection methods for organochlorine pesticide residues which were used for determination of organochlorine pesticide multiresidues in foods（Standard No：GB/T 5009.19-2008）was carried out forenvironmentalsafetycompatibilityevaluation.Throughthechemicalreagentriskindex，the experimental pollution discharge index，the test index and other indicators，the method was classified and quantified，and then the comprehensive evaluation values of the environmental compatibility of different methods were 54.93 and 63.68 respectively.The results showed the pre process condition of the sample was not much different，but the environmental safety compatibility of the first method capillary column gas chromatography-electron capture detector was better than the second method filling column gas chromatography electron capture detector.The results provided a scientific basis for the detection methodofbetterlowcarbonandenvironmentalprotectioninthelaboratorymeetthedetection requirements.

Organic Chlorine Detection Method；Environmental Safety Compatibility

TS207.3

E-mail：491569327@qq.com；*通讯作者E-mail：cqciqlxl@163.com

国家质检总局科技计划项目（2014IK131）

2015-08-26