张玉婷；重庆第二师范学院；2310701124@qq.com
指导教师：吕洁；lvjie@cque.edu.cn
摘要：我国对农药的使用历史悠久，从古代虫害防治到现代农药技术的迅速发展，农药在提升农业生产力和保障粮食安全方面发挥了至关重要的作用。然而，伴随而来的农药残留问题引发了公众对健康风险的广泛关注。本文将探讨农药的历史与分类，分析其在蔬果上的残留情况，并结合科学数据评估农药对人体健康的急性与慢性影响。此外，本文还将介绍食品安全标准及农药合理使用的最新策略，旨在提升公众对农药的正确认知，并加强对食品安全的关注与保障。
关键词：农药残留、食品安全、人体健康、合理使用
Abstract: China has a long history of pesticide use, from ancient pest control practices to the rapid development of modern pesticide technologies. Pesticides have played a crucial role in enhancing agricultural productivity and ensuring food security. However, the accompanying issue of pesticide residues has raised widespread public concerns about potential health risks. This paper will explore the history and classification of pesticides, analyze their residue levels in fruits and vegetables, and assess their acute and chronic impacts on human health based on scientific data. Additionally, the paper will introduce food safety standards and the latest strategies for the rational use of pesticides, aiming to enhance public awareness of pesticides and strengthen attention to and protection of food safety.
Keywords: Pesticide Residue, Food Safety, Human Health, Reasonable Use
1引言
化学不仅局限于实验室或工厂，更深深渗透在我们生活的每一处细节。从每日接触的食物、空气，到家庭清洁用品，各种化学物质无处不在。其中，果蔬中的农药残留长期以来备受关注，成为公众热议的话题。人类利用化学物质进行农作物病虫害防治的实践自古有之，并不断演进。《齐民要术》中记载：以杖举瓜蔓，散灰于根下，后一二日，复以土堆其根，则永无虫炙” [1]。《天工开物》亦记载了砒霜的烧制方法“凡烧砒时，立者必于上风十余丈外。下风所迁，草木皆死”（图1a）[2]，警示其危害：“烧砒之人经两载即改徙，否者须发尽断。此物生人食过分厘必死”。到了二战时期，DDT的发明和使用引起了全球轰动（图1b），作为抗击疟疾等蚊传疾病的有效杀虫剂被广泛应用。然而，其过量使用导致了严重的生态失衡问题，这种情况促使Rachel Carson在《寂静的春天》中将DDT称为“死亡的灵丹妙药”，呼吁对农药的危害进行重新评估[3]。究竟农药的使用是农业生产中不可或缺的措施，还是应当被严格限制甚至禁止？这个问题值得深入探讨。
在全球范围内，农药在提高农业生产力和保障粮食安全方面发挥了重要作用。然而，随之而来的农药残留问题却引发了公众对其潜在健康风险的广泛关注。研究表明[4]，某些农药成分可能引发急性和慢性健康问题，包括神经系统损伤、生殖健康影响，以及某些癌症的发生风险。这些健康风险促使人们质疑日常食用喷洒过农药的蔬果是否安全，甚至引发了对农药中毒的担忧与谣言的传播。因此，吃了喷洒过农药的蔬果真的会中毒吗？这是一个需要深入探讨的关键问题。
图1a 天工开物所中砒霜的制法图1b DDT化学结构式
（来源：京师书院）（来源：自制）
本文以科普论文的形式系统性地探讨喷洒过农药的蔬果对人体健康的影响，具体涵盖农药的简介和种类、残留特征、食品安全标准及相关的科学研究数据。通过解析这些问题，旨在让公众全面了解农药的性质及其对健康的潜在影响，从而增强对食品安全的理解与认知。
2农药的简介
2.1农药的发展历史
人类从古代起就开始采用化学方法控制害虫，公元前2500年，苏美尔人采用硫磺去防治螨虫害虫，而中国于公元前1200年采用汞制剂和砷制剂控制体虱数量，最初的农药大多是无机或天然化合物，比如硫磺、铜制剂、烟碱、砷制剂、甲醛再加上各种油类等[5]。真正意义上的农药技术进展出现在二战之后，当时DDT等有机合成农药在农业和卫生范畴得到普遍应用，随着农药不间断地使用，日渐暴露出多方面的问题，如：当害虫为适应农药的“进攻”，遗传基因出现突变，获得了抵御能力（抗药性），则所选用的农药就没办法杀死害虫；当农药未能把害虫弄死，反倒把非靶标生物给杀死了，就会让生态平衡受到干扰；当人们吃进食物上大量残留的农药，非常可能会引起中毒。
走进21世纪，人们慢慢察觉到传统农药的局限性，所以在农作物保护上采取了多种改进办法（图2）[6]。这些方法囊括以下几个方面：（1）栽培防治，采用优化种植条件和培育抗病虫植株的做法，减少对化学农药的过度依赖；（2）物理防治，利用人工介入的方法，比如使用捕虫网或物理屏障来抵御害虫的侵扰。由于物理防治往往需要较高的人力与资金投入，因此未能实现大范围推广；（3）生物防治，借助自然界中的捕食关系和寄生现象，如释放天敌来对害虫的数量加以控制；（4）合理使用农药，现在的趋势是优先考量生物农药，如植物提取物与微生物药剂；在必要时才选用传统化学农药，并严格约束用量及使用方法，最大程度减少对环境以及人体健康造成的影响。
图2 IPM措施金字塔（来源：自制）
2.2农药分类
农药的种类繁多，主要包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂等。
2.2.1杀虫剂
主要用于防治害虫，常见的种类有有机磷类、拟除虫菊酯类等，有机磷杀虫剂[7]（如敌敌畏、马拉硫磷），主要凭借抑制神经酶的活性发挥功效，具有高效、广谱的杀虫效果，但这些农药呈现出较高的毒性，长期摄入也许会对人体健康造成严重的损害，甚至造成多种病发症发作。相比之下，拟除虫菊酯类杀虫剂（诸如氯氟氰菊酯和敌杀死）具有复杂的化学架构，对害虫呈现出强烈的触杀功效，且毒性相对较低。
| 杀虫剂 | 代表物质化学结构 | 优点 | 缺点 |
| 有机磷杀虫剂 | 敌敌畏马拉硫磷 | 作用方式呈现多样化；药效高，杀虫能力强；抗性发展较慢；在环境中易降解成无毒物质，残留期较短。 | 毒性较高；在土壤或水中有一定的残留，对环境造成一定的污染。 |
| 拟除虫菊类杀虫剂 | 敌杀死氯氟氰菊酯 | 高效广谱；低毒对人畜安全；在环境中不易蓄积，对环境的污染较小；正常状态下不易出现药害，不会对农作物的生长发育产生干扰。 | 对水生生物，尤其是鱼类毒性较大；易滋生抗药性；无内吸作用，对隐藏在植物内部或土壤里的害虫防治效果较差；可能伤害益虫。 |
2.2.2杀菌剂
杀菌剂主要包含保护性杀菌剂、内吸性杀菌剂、铲除性杀菌剂以及生物杀菌剂[8]，这些杀菌剂通过抑制或清除植物病原真菌、细菌等微生物，来保障作物的健康成长，最常使用的类型是保护性杀菌剂和内吸性杀菌剂，铲除性杀菌剂虽具有较强的杀菌能力，但若使用不当，可能会对植物造成药害现象，因而一般不推荐使用。生物杀菌剂虽环保，但因成本偏高，也较少被大规模使用。
| 杀菌剂 | 代表物质化学结构 | 优点 | 缺点 |
| 保护性杀菌剂 | 福美双百菌清 | 预防效果好，在植物未发病时使用，能在植物表面形成一层保护膜；广谱性高，对多种病原菌都有一定的防治作用；安全性较高。 | 治疗作用有限，一旦病原菌侵入植物体内，杀菌剂效果就会大打折扣；受自然环境影响大。 |
| 内吸性杀菌剂 | 多菌灵 | 治疗效果好，能够被植物吸收，对已侵入的病原菌有较好的杀灭作用；持效期较长，减少了施药次数。 | 易产生抗药性；易残留农药在植物体内；针对性较强，对特定的病原菌效果较好，广谱性弱。 |
2.2.3 除草剂
用于清除田间杂草，分为选择性除草剂（如2，4-D）和非选择性除草剂（如草甘膦），主要通过抑制或杀灭植物病原真菌、细菌等微生物，保障作物的健康成长。
| 除草剂 | 代表物质化学结构式 | 优点 | 缺点 |
| 选择性除草剂 | | 针对性强，只对特定的杂草有效；减少对生态环境的影响。 | 适用范围有限，对于新的杂草或者不在防治范围内的杂草可能效果不佳易产生抗药性。 |
| 非选择性除草剂 | 草甘膦 | 除草效果彻底、快速；使用方便。 | 易伤害农作物；破坏生态平衡；在土壤中有一定的残留，对后续种植的农作物产生不良影响。 |
3农药残留的来源与影响
3.1残留产生的原因
农药残留是指在农产品中，农药使用后未被完全降解或去除的化学物质。这些残留的产生主要有以下几个原因：
（1）使用不当：农民为保障农作物不被病虫害侵害，可能会过度使用农药，他们往往认为多喷些药就能更好地防治病虫害，却忽视了过量喷洒农药会增添残留的风险，由此增加了农药残留的几率。例如，对摩洛哥拉巴特专科医院所撤回的全部117例因过量食用农药引发的肌无力病例展开调查，77%的病例生活在城市地带，而其中23%生活在农村地带，经对农村居民档案分析，男性在这方面占主导，与此前按性别划分的重症肌无力分布相关数据不同，就该疾病的具体数量而言，女性排在首位[9]（图3）。
（2）环境因素：气候、土壤类型以及水源等环境因子会影响农药的降解快慢。当处于光照下，不同初始浓度的有机磷农药乐果的光解能力各有不同，随着时间慢慢流逝可看出，当乐果初始浓度为500mg/L，降解率是最高的[10]（图4）。
图3过度使用农药可能导致摩洛哥农业人口图4乐果不同初始浓度下光解动力学
发生重症肌无力（来源：参考文献[9]）（来源：参考文献[10]）
（3）作物吸收：不同种类的农作物对农药吸收代谢能力有差异，部分农作物容易吸纳农药并在体内留存，引起残留量较高；而在不同的生长阶段，农作物对农药的敏感性和吸收能力也是不同的，一般来说处于生长初期与快速生长阶段，农作物对农药的摄取本领较强，残留风险同样较高。
（4）运输和储存：蔬果的运输和存储环节也可能引起农药残留上升，如果储存环境不达标，农药分解可能会遭到阻碍。
（5）施药时间：各类农药均有规定的安全间隔期，即最后一次喷洒农药到收获所间隔的时间，若在安全间隔期内把农作物收获，容易造成农作物出现农药残留。不仅如此，农药的上一次施用时间和下一次施药时间的间隔也会影响残留量，若施药之后未给予充裕时间让农药降解，收获的时候残留量会偏高。
3.2残留农药对人体健康的潜在影响
诸多研究表明，长期摄取含农药残留的食品可能与多种健康问题存在关联。2013年有研究表明，在美国加利福尼亚州，儿童自闭症谱系障碍（ASD）与农药暴露存在显著相关性，研究人员察觉到，身处农业区的儿童，尤其是孕期遭受农药暴露的母亲所生出的儿童，ASD的罹患概率比较高[11]，另外一项研究说明，食用有高残留果蔬的个体，出现神经毒性症状的概率急剧升高，反映出农药对神经系统的潜在危害。
农药残留对人体健康的影响是一个复杂而重要的话题，主要体现在以下几个方面：
（1）急性中毒：高浓度的农药残留或许会引起急性中毒，患者出现诸如头痛、恶心、呕吐、呼吸困难等症状。儿童与老年人对农药敏感度高，更容易受到急性中毒的侵害。针对因毒性物质（二嗪农/非二嗪农）中毒的儿童患者肝脏（ALT）状态的生化参数发布不同，可见ALT值呈现较高水平[12]。（图5）
图5 毒性物质（二嗪农/非二嗪农）中毒的儿童患者的肝脏（ALT）状态的生化参数发布
（来源：参考文献[12]）
图6 农药残留对人类健康的主要长期影响示意图（来源：参考文献[13]）
（2）慢性健康影响：长期摄取低剂量的农药残留有概率导致慢性健康问题，包括内分泌失调可能引起甲状腺癌、免疫系统遭到损害以及某些癌症风险增加、药物残留毒性使泌尿系统受损引发肾毒这类症状[13]（图6）。
（3）生育和发育问题：部分农药残留可能会对生殖健康造成影响，引起生育能力下降以及胎儿发育异常。处于妊娠期间的孕妇摄入残留农药的风险备受重视，如若摄入过量会对胎儿神经发育造成干扰。
（4）生态影响：农药残留不单单影响人类的健康，同样对生态环境产生负面影响，如通过食物链影响其他生物健康，并导致生态平衡出现偏差。
4农药使用标准和食品安全标准
4.1食品安全标准
在这一领域，最大残留限量（Maximum Residue Limit, MRL）是衡量农药残留是否合规的核心指标，各国的食品安全监管机构一般会制定MRL，按照农药的毒理学研究和长期使用的相关数据，它界定了某类食品中特定农药的最高允许残留量范围，意在保证正常饮食当中不会出现有害的影响。
中国的农药残留监管由国家卫生健康委员会和农业农村部共同管理，主要相关标准有《食品安全国家标准农药最大残留限量》（GB 2763）。该标准囊括了农产品中许可的农药残留量，涉及数百种农药和作物的残留量限定要求。
中国的食品安全标准采取了基于风险评估的原则，综合考虑了农药的毒理学数据、膳食暴露程度和膳食体系，以保障食品中的农药残留不会对消费者健康构成不良影响，依照此标准，生产过程中，会对蔬果、谷物等农产品定期进行检测，保障农药残留量处在合理的范围内。例如，大米中所存在的氯氰菊酯（lambda-cyhalothrin）的MRL为0.1 mg/kg，而苹果的MRL设定为0.3 mg/kg。
4.2可接受的每日摄入量（ADI）
可接受的每日摄入量（Acceptable Daily Intake, ADI）是食品安全评估中的核心概念[14]。ADI是说某种物质（比如农药）每天经食物摄入的最大量，即使终身食用也不会危及身体健康，ADI一般是以毫克每公斤体重（mg/kg bw）作为单位表示的，依据长期毒理学研究里的无可观察到不良反应水平（No Observed Adverse Effect Level）,计算时用NOAEL乘以安全系数。
图10 ADI ph计应用方案实现精准高效的水质测量（来源：http://news.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/ic657324.html）
4.2.1 ADI的确定方法
ADI的计算依托于动物实验中的NOAEL数据。NOAEL是指实验中未观察到任何不良健康影响的最高剂量，为保障人类的健康水平，科学家对NOAEL赋予一个安全系数，一般取值为100倍，即使有潜在的不确定性，此系数也能确保足够的安全区间。若在动物实验中，某农药的NOAEL是1 mg/kg bw，那么其ADI就会设定为0.01 mg/kg bw。
各类农药的ADI存在较大差异，草甘膦对应的ADI为0.5 mg/kg bw，而甲氨基阿维菌素（abamectin）其ADI达到0.002 mg/kg bw，这反映出不同化合物在毒理学上存在差异。
4.2.2 ADI的实际应用
食品监管机关凭借ADI确定食品里农药的最大允许残留量。在农药登记和审批的过程中，ADI是核心参数之一，监管机构会依据人群的饮食结构与暴露水平来评估某种农药的安全性，如若某种农药的残留水平可能导致人群超出ADI，那么其使用会受到严格限制，甚至直接停用。
4.3风险评估与管理
百姓们一说起农药便十分抗拒，认为吃了有农药喷洒的蔬果易中毒，但并非吃了农药就一定会导致死亡，我们人体对农药有个最大ADI值，又结合人类一天最多吃食物的数量，在不超过最大ADI值这个范围内，推算出农产品里农药残留的法定最大允许浓度——MRL值，国家对农药浓度作出规定后，通过教育和指导途径，协助农民恰当使用农药，降低多余的农药喷洒频次。所以我们在心态层面要正确认识农药的作用及影响，勿过分惊慌。国家风险管理不只是属于科学问题范畴，还牵扯到如何妥当有效地向公众传达食品安全信息，所以科学家、监管机构以及媒体要一起合作，采用透明的信息公布与科普教育消除误解。
5 总结
农药是现代农业里必不可少的一环，它在提高农作物的产量、保障农产品的质量方面发挥重要作用，虽然在以往农药引发了很多环境问题，但现如今明显能看出农药正朝着保护生态环境的方向发展，我们应该正确地认识农药的优劣，合理采用农药，加强对农药的监管力度把控，保证农产品的质量和安全，我们也要恰当处理喷洒过农药的蔬果，通过清洗、从正规销售渠道购买等方式，降低人体健康因农药残留面临的风险，让我们共同努力，助力农业走向可持续发展，从而达成人与自然的和谐相伴。
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