農藥及蔬果農藥殘留檢驗方法現況分析簡介 農業試驗所應用動物組 周桃美副研究員 2017-08-14
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內容綱要 前言 農藥登記現況 農藥之使用及毒性 蔬果農藥殘留檢驗 檢驗方法現況分析 化學檢驗方法 生化快篩檢驗方法 結語 3
農作物為何要使用農藥? 作物栽培模式不同, 為了提高產量及防治病蟲害危害, 一般會以化學防治做管理 為減少農藥殘留可搭配非農藥防治管理 ( 如懸掛費洛蒙陷阱 使用非化學防治資材 ) 設施栽培等 4
台灣核准登記農藥概況 已登記農藥產品有殺菌劑 220(124) 種 殺蟲劑 168(128) 種 除草劑 87(64) 種 殺蟎劑 28(24) 種 殺鼠劑 4(4) 種 殺線蟲劑 7(6) 種 植物生長調節劑 20(17) 種 除螺劑 2(2) 種, 另有殺蟲殺線蟲混合劑 1 種, 殺蟲殺菌混合劑 1 種, 共計核准登記 537 種 ( 混合劑, 許可證 5658 張 ), 單劑 369 種 ( 許可證 5052 張 ) ( 防檢局農藥資訊服務網 2017 年 6 月 ) 5
常用殺蟲劑種類 有機磷劑 (46): 如陶斯松 撲滅松 賽達松 達馬松 等 氨基甲酸鹽劑 (23): 如加保扶 * 納乃得 * 滅必蝨 等 合成除蟲菊精 (20): 第滅寧 賽洛寧 矽護芬 有基氮及雜環物 (3) : 益達胺 * 達特南 * 賽速安 有機氮 (2) : 培丹 硫賜氨 新尼古丁類 (2): 可尼丁 賽果培 生長調節劑 / 脫皮激素 : 布芬淨 / 得芬諾 微生物農藥 (7): 蘇力菌 賜諾殺 賜諾特 核多角體病毒 其他類型 : 芬普尼 * 派滅淨 克凡派 剋安勃 阿巴汀 因得克 氟大滅. * 禁限用資訊 6
常用殺菌劑種類 銅劑 (11) : 如三元硫酸銅 快得寧 氫氧化銅 等 有機氮劑及雜環化合物 (61) : 賓克隆 撲克拉 撲殺熱 亞賜圃 甲基多保淨 三賽唑 施得圃 有機硫磺劑 (6) : 如鋅錳乃浦 甲基鋅乃浦 免得爛 等 有機氯及含硝基化合物 (4) : 大克爛 四氯異苯腈 克枯爛 熱必斯 氨基甲酸鹽劑 (3) : 免賴得 貝芬替 三唑系 (9) : 四克利 待克利 滅特座等 有機磷劑 (5) : 白粉松 護粒松 丙基喜樂松 生物性農藥 (3) : 枯草桿菌 純白鏈黴菌 綠木黴菌 7
常用殺草劑種類 苯氧酸系 (9): 二 四 - 地 加撲草 脫禾草 三氮井系 (6): 草殺淨 草脫淨 氨基甲酸鹽 (5): 稻得壯 殺丹 亞速爛 尿素類 (13): 理有龍 合速隆 克草 二硝基苯胺系 (7): 施得圃 莫多草 三福林 醯胺系 (13): 拉草 草脫淨 丁基拉草 汰草龍 大芬滅 聯苯醚系 (3): 復祿芬 必芬諾 次磷酸系 (2): 固殺草 嘉磷塞 ( 三甲基硫鹽 ) 其他 (15): 巴拉刈 本達隆 樂滅草 莫克草 甲基合氯氟 西殺草 嘉磷塞 開抑草 8
農藥毒性之作用方式 急毒性 : 高劑量所造成的中毒, 如劇毒之有機磷及氨基甲酸鹽劑, 均可使神經系統中毒 慢毒性 : 低劑量之不良作用, 如神經鞘退化或肝細胞病變, 症狀輕重不一 其他 : 致癌或致畸胎之藥劑, 本不應登記使用, 如有機硫磺劑所含之不純物及代謝產生之 ETU 會致癌, 故其殘量應加以監測及管制 9
農藥毒性及標示 依據農藥標示管理辦法之農藥毒性分類規定 10
毒性標示 依毒性高低以不同顏色之背景帶作區分 紅色 : 劇毒 黃色 : 中等毒 藍色 : 輕毒 綠色 : 低毒 11
台灣核准農藥標示樣張範例 12
台灣常用農藥及其毒性分類 農藥類別農藥普通名稱毒性 雙嘧啶 (Bipyridyl) 巴拉刈劇毒 無解毒劑 氯醯胺系 (Chloroacet anilide) 拉草 丁基拉草輕毒 次瞵酸 (Phosphinic acid) 除草靈 嘉磷塞 固殺草輕毒 合成除蟲菊精類 (Pyrethroid) 賽滅寧 百滅寧 亞滅寧 芬普寧 護賽寧輕毒 魚毒高 ( 污染水體 ) 有機磷劑 (0rganic phosphate) 愛殺松 托福松 陶斯松 甲基巴拉松 劇毒 中等毒達馬松 福瑞松 美文松 大滅松 氨基甲酸鹽劑 (Carbamates) 納乃得 加保扶 加保利 滅必蝨劇毒 中等毒 吡唑 (Pyrazole) 芬普尼中等毒 有機氮及雜環化合物 (organic nitrogen and heterocyclic compounds) 培丹 撲殺熱 亞賜圃 賓克隆 甲基多保淨 三賽唑 施得圃 中等毒 輕毒 有機氯及含硝基化合物 (organic chlorine and nitro compounds) 四氯異苯睛 輕毒 有機硫磺殺菌劑 (Dithiocarbarmates) 鋅錳乃浦 甲基鋅乃浦 免得爛 輕毒 有機銅劑 (Organocopper) 快得寧 氫氧化銅 低毒 魚毒高 有機砷劑 (Organic arsenic) 鐵甲砷酸銨 甲基砷酸鈣 輕毒 燻蒸劑 溴化甲烷 好達勝 氯化苦 磷化鎂 極劇毒 13
台灣禁用農藥有 130 種禁用原因為毒性考量, 包括劇毒性 致腫瘤性或破壞環境等因子 資訊來源農藥資訊服務網 : http://pesticide.baphiq.gov.tw/web/insecticides_menuitem1.aspx 14
各類農藥之毒性與檢測 農藥類型 對哺乳類之毒性 在蔬菜殘留之可能 需檢驗之重要性 殺蟲劑 高 高 殺線蟲劑 高 高 殺鼠劑 高 Ο 殺菌劑 低 高 殺草劑 高 Ο 植物生長調節劑 低 低 15
農藥使用應注意事項 禁用農藥 未黏貼或未加印標示之農藥或明知為偽農藥 劣農藥, 不得使用 使用農藥者應按農藥標示記載之使用方法及其範圍施藥 為確保使用農藥安全, 主管機關得派員至集貨場或於農作物採收前適當時期至田間抽取樣品, 並得向生產者或貨主查詢農藥使用種類或方法 16
農藥使用應注意事項 使用農藥者, 應遵守下列規定 : 一 使用劇毒農藥者, 應有適當之防護設備 二 使用劇毒農藥後, 應於農田與農作物周圍設立標誌, 予以警告 三 農藥包裝容器不得隨意棄置, 其處理應依廢棄物清理相關法令規定 四 不得於魚塭 池塘或河流, 傾倒農藥 洗滌施藥器具或包裝容器 五 在規定間隔日數內不得採收農作物 17
農藥相關資訊參考網站 1. 動植物防疫檢疫局 : 農藥資訊服務網 ( 農藥登記相關資訊 ) 2. 農業藥物毒物試驗所 : 農藥標示 植物保護 農藥作用機制等等 3. 植物保護相關資訊 : 農業試驗所 各區農業改良場 ( 桃園 苗栗 台中 台南 高雄 台東 花蓮 ) 茶葉改良場 種苗繁殖場等 4. 化學檢驗資訊 : 食藥署 藥毒所 各區域檢驗中心 ( 中興大學 虎尾科技大學 屏東科技大學 宜蘭大學 台東大學 ) 18
各類農藥之毒性與檢測 農藥類型 對哺乳類之毒性 在蔬菜殘留之可能 需檢驗之重要性 殺蟲劑 高 高 殺線蟲劑 高 高 殺鼠劑 高 Ο 殺菌劑 低 高 殺草劑 高 Ο 植物生長調節劑 低 低 19
造成殘留問題之原因 農藥使用不當 使用未推薦農藥 使用劑量錯誤 使用非法農藥 採收時機不對 提早採收 連續採收作物 20
容許量 -Tolerance 殘留量 - Residues MRL:Maximum Residue Limit 21
容許量 -Tolerance 殘留量 - Residues 檢測敏感度 - Detection sensitivity 檢測極限 - Detection limit 22
農藥殘留檢驗方法 (1) 為解決農產品之農藥殘留問題, 目前檢驗方式概分為兩部份 : 多重農藥殘留分析方法 : 利用萃取 淨化等步驟, 以氣相層析儀 (GC-MM) 及液相層析儀 (HPLC-MM) 等化學檢測儀器測定農藥種類及濃度 可同時檢驗 310 種農藥 (2014/07/10 公告 ) 精密準確但耗時 耗財 生化檢驗法 : 以乙醯膽鹼酯 ( Acetylcholineesterase,Ach E) 反應, 因農藥成分會抑制酵素活性, 以分光比色儀測定酵素被抑制率換算殘留 可檢驗有機磷及氨基甲酸鹽類殺蟲劑 ( 急性毒高 ) 快速簡便但無法定性定量 時間短成本低 23
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以亞滅培 (Acetamiprid) 為例, 一般作物訂有各別容許量, 針對未訂者以檢測極限為依據 ( 其它 *) 各別訂定 檢測極限 25
農藥殘留檢驗方法 (2) 為解決農產品之農藥殘留問題, 目前檢驗方式分兩部份 : 多重農藥殘留分析方法 : 利用萃取 淨化等步驟, 以氣相層析儀 (GC-MM) 及液相層析儀 (HPLC-MM) 等化學檢測儀器測定農藥種類及濃度 可同時檢驗 310 種農藥 (2014/07/10 公告 ) 精密準確但耗時 耗財 生化快篩檢驗法 : 以乙醯膽鹼酯 ( Acetylcholineesterase,AchE) 為檢測物質, 因農藥 ( 或有毒物質 ) 等成分會抑制酵素活性, 佐以分光比色儀 (412nm) 測定酵素被抑制率換算殘留 可檢驗有機磷及氨基甲酸鹽類殺蟲劑 ( 急性毒中至高之農藥 ) 快速 ( 檢測時間短約 10 分鐘 ) 簡便 ( 易超作 ) 成本低 ( 一次只需臺幣 8 元 ), 但無法定性及定量 26
家蠅生物檢驗發展史 1952 年台灣引進農藥乙基巴拉松 ( 富粒松 ) 防治水稻螟蟲 1959 年社會大眾關切農藥殘毒問題, 經濟部隨即公佈四項措施, 其中最重要一項為 勒令農林計畫聯繫小組切實研究農藥灑於蔬菜對人民健康的危險程度及其防止辦法 1960 年省農林廳開始推動菜農使用農藥的教育工作 1959-62 年省農業試驗所梁同庭先生著手研發 生物檢驗技術 供產地預檢使用 1964 年台北縣蘆洲鄉率先試辦 農藥殘毒生物檢驗技術, 由於效果良好而擴大測試辦理 1966 年 農藥殘量生物測定站 設置已擴及全省各重要蔬菜產區,18 名檢驗員工作訓練及家蠅供應均由農試所負責 27
快篩技術沿革 家蠅生物檢定 ( 民國 48-76 年 ) - 4 小時 家蠅酵素生化快速檢驗 ( 民國 74 年 ~) - 10 分鐘 28
生化檢驗的檢測目標 神經毒性檢驗法 : 以乙醯膽鹼酯酶 (Acetylcholinesterases) 檢驗具神經毒害之抗膽鹼激性物質 (Anticholinergic materials: 衛生署公告之法定毒性物質 ), 如 有機磷劑 及 氨基甲酸鹽類 兩類殺蟲劑, 約 100 種農藥之總毒性 * 此兩類藥劑佔國內殺蟲 殺蟎及殺線蟲劑總產值之 43.36% (100 年台灣植物保護工業同業公會統計資料 ) 致癌殺菌劑檢驗法 : 以對人畜較安全之蘇力菌 (Bacillus thuringiensis) 檢驗 有機硫磺劑 ( 代謝物及不純物 ETU 具致腫瘤風險 ) 抗生素 及 氯腈類 等 30 餘種殺菌劑 29
生化檢驗之檢測目標及原理 以 乙醯膽鹼酯酶 (Acetylcholinesterases, AChE) 檢驗具神經毒害之抗膽鹼激性物質 (Anticholinergic materials) 呈色原理 (Ellman test): 不含農藥之樣品萃取液與酵素液反應 3 分鐘後, 加入反應基質 (ATCI) 及呈色劑 (DTNB) 後, 試液逐漸呈現深黃色 (0% 抑制 ) 樣品含農藥之萃取液會抑制酵素活性, 加入基質與呈色劑後呈現無色 (100% 抑制 ) 至淡黃色 衛生署 ( 現為衛福部 ) 公告之法定毒性物質 有機磷劑 及 氨基甲酸鹽類 兩類殺蟲) 劑, 約 100 種農藥之總毒性 * 此兩類藥劑佔國內殺蟲 殺蟎及殺線蟲劑總產值 43.36% (100 年台灣植物保護工業同業公會統計資料 ) 30
乙醯膽鹼酯酶檢驗殺蟲劑原理及流程 有機磷劑及氨基甲酸鹽殺蟲劑 與 乙醯膽鹼酯酶 作用 Ellman s test 之呈色原理 : 不含農藥之樣品萃取液與酵素液反應 3 分鐘後, 加入反應基質 (ATCI) 及呈色劑 (DTNB) 後逐漸呈現深黃色 (0% 抑制 ); 含農藥之萃取液會抑制酵素活性, 加入基質與呈色劑後呈現無色 (100% 抑制 ) 至淡黃色 檢出具風險樣品之處理準則 1. 抑制率 34-44% 者, 重新採樣複驗 2. 抑制率 >45% 者, 採延後採收 複驗 停止交易及銷毀等措施 備註 ( 現行標準之訂定原由 ) 1. 台北農產運銷公司於 81 年 7 月 ~83 年 10 月間以生化法篩檢 19,762 件蔬果, 其中抑制率 >25% 者 123 件, 皆送北市衛生局進行化學分析 2. 經衛生局以統計分析進行風險評估後,83 年 11 月於台北市聯檢會議中建議 :(1) 抑制率 >35% 才進行化學複驗,(2) 抑制率 >45% 予以扣留,(3) 生化及化學法兩者應並重以防篩檢死角 100% 75% 50% 25% 0% 抑制率 蔬果樣品取樣 2 重覆酒精 / 酒精 + 溴水萃取 3 分鐘於 412nm 波長讀取吸光值儀器列印檢驗結果 31
酵素抑制率 = 何謂抑制率? 對照組吸光值 - 樣品組吸光值 對照組吸光值 X 100% * 日本島津公司 (Shimatsu) 特別為生化檢驗 體系 (RBPR/TARI) 量身定做的檢測軟體 32
核心技術 - 優質的家蠅乙醯膽鹼酯酶 家蠅品系於農試所飼養 50 餘年, 對農藥敏感度較野生家蠅高數百倍 由家蠅頭部的乙醯膽鹼酯酶, 可檢測有機磷及氨基甲酸鹽兩大類, 近 100 種殺蟲劑農藥之累計毒性 檢驗一件樣品僅需 10 分鐘, 試劑成本 8 元 1 公克的家蠅乙醯膽鹼酯酶, 可檢驗 15,000 件樣品 100% 75% 50% 25% 0% 33 抑制率
乙醯膽鹼酯酶之 確效 穩定性及盲樣測試 同批試劑經連續三天測試, 酵素活性並無顯著差異 針對不同檢驗儀器盲樣測試結果顯示, 經預先配製的 5 組樣品, 由同一操作人員以 6 組檢驗儀器測試, 並無顯著差異 (P>0.05) 不同檢驗人員針對兩個受測試樣以同一機型進行檢測, 平均抑制率雖略有差異 (P<0.05), 但不影響對於含毒樣品之研判, 判定結果具一致性, 顯示檢驗人員經過 2 天訓練課程及經常性地實務操作, 已能有效執行安檢把關 儀器型號 - 檢驗站 #1 未噴藥葉片 #2 加保扶葉片 平均抑制率 (%) ±SE #3 陶斯松葉片 #4 加保扶藥液 #5 陶斯松藥液 UV 1201- 新湖 3±0.6 31±0.3 a 69±0.3 a 47±0.7 a 42±1.1 a SP 875- 農試所 2±0.7 32±0.4 a 71±0.4 a 51±0.4 a 47±0.6 a UV 1240- 農試所 3±1.4 31±1.1 a 67±1.2 a 52±0.5 a 41±0.5 a UV 1240- 中興 2±0.5 32±0.9 a 71±0.6 a 50±0.4 a 42±0.6 a UV 1240- 振興 1±0.4 29±0.9 a 64±0.4 a 47±0.3 a 41±0.4 a UV 1240- 子茂 2±0.5 29±0.8 a 65±0.6 a 48±0.4 a 42±0.3 a 儀器型號 UV 1240- 農試所 UV 1240- 中興 UV 1240- 振興 平均抑制率 (%) ±SE 樣品萃取液 農藥稀釋液 67±0.7 a 48±0.4 c 71±0.5 a 52±0.3 a 68±0.3 a 40±0.3 d UV 1240- 子茂 62±0.6 b 46±0.3 b 34
蘇力菌檢驗殺菌劑殘留之原理及流程 1. 檢驗技術沿革自早期查驗牛乳及蜂王漿抗生素殘留之官方檢驗方法 2. 原檢定菌臘狀芽苞桿菌 (Bacillus cereus) 具毒性風險, 改以高安全性之蘇力菌取代 3. 蘇力菌經培養 90 分鐘後, 會釋出大量去氫酶,TTC 反應呈紅色 含殺菌劑殘留者, 蘇力菌生長受到抑制, 呈色反應為淡黃色至無色 C TTC+2ē+2H N-N N-N TTC (colorless) + B.t. replicaiton Dehydrogenase TF+HCl Cl - deh 2 ase TTC : Triphenyltetrazolium Chloride TF: Triphenyl Formazan +HCl C N-N N-N TF (red color) 蔬果樣品取樣 3 重覆以 EDTA 萃取液萃取 6 分鐘於 37 震盪培樣 90 分鐘加 TTC30 分鐘後呈色情形 35
生化法應用作物範圍 生化檢驗法適用下列 21 類農產品 : 米類 麥類 雜糧類 乾豆類 包葉菜類 小葉菜類 根菜類 蕈菜類 果菜類 瓜菜類 豆菜類 瓜果類 大漿果類 小漿果類 核果類 梨果類 柑桔類 茶類 甘蔗類 堅果類 辛香植物及其他草本植物 例外 : 馬鈴薯芽眼 未成熟香蕉及柿子 楊梅 薑黃 薄荷 迷迭香等近 10 種農產品無法檢測 36
生化法適用對象 研定適用於 200 多種蔬果糧作 茶葉稻米 辛香料及中草藥等之檢測技術流程, 提供檢驗站全面應用 業界自主安檢把關 : 外銷萵苣及毛豆業者 6 大超市連鎖 團膳 餐盒業者 ; 統一企業 (6 站 ) ; 麥當勞 必勝客 摩斯漢堡等速食連鎖之供應單位 ; 生技業者原料把關 國防部副供站及學童營養午餐食材快篩把關 37
農藥殘留快篩把關體系 * 唯一能即時攔阻含毒蔬果流通上市之檢驗體系 第一層把關 : 主要蔬果產地之農會及合作社場 (133 個檢驗站 / 32.3 萬件 ) 第二層把關 : 果菜批發市場 (33 站 / 24.3 萬件 ) 第三層把關 : 超市 農產商行 食品業者 學童營養午餐 速食團膳等 (214 站 / 31.3 萬件 ) *103 年全省 380 個檢驗站共篩檢蔬果糧作 879,781 *104 年全省 400 個檢驗站共篩檢蔬果糧作 1,115,056 件 第一層 第二層 第三層 全台設站概況 38
行政院農業委員會農業試驗所技術 訓練 督導 資訊 管考 農業產銷體系 166 站 民間自主管理體系 214 站 33 果菜市場 65 農會 68 合作社場 29 供應國軍副食 132 學童營養午餐 34 稻米產銷體系 18 茶葉產銷體系 15 餐盒與團膳業者 6 外銷毛豆及萵苣產銷空廚 醫療院所食材等 工作查核績效考評 發布月報表資訊通報 高風險作物專案研究 檢驗人員培訓與發證 農藥殘毒生化檢驗工作網 試劑生產與製備 設站及技術諮詢 檢驗技術研發與改進 制式化檢驗規格訂定 8 連鎖超市 59 民間產銷單位 10 有機產銷業者 112 速食餐飲業者 16 大型食品企業 4 企業團膳 5 消保及衛教單位 彙整日期 :2013.11. 39
RBPR supermarkets and military food supply 40 supermarkets Taichung, Chuanghua, Nontou. 250 supermarkets Taipei to Changhua, Chiayi, Tainan. 823 supermarkets Taipei to Pingtone. 25 supermarkets Chang Hua, Nantou, Yunlin.11 100 50 10 Sinon Wellcome SungChing GWSM 國軍副食供應站 General welfare service ministry (mandatory only) 29 satitions Almost around whole island. 8500 staffs 7000 staffs 40
農藥殘毒快速檢驗資訊系統 管考系統 日報表查詢 http://rbpr.tari.gov.tw/tari_c/basic/tcr017a/default.aspx 41
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生化快篩檢驗站檢驗人員培訓 43
培訓證書 The Pesticide Research Laboratory Of Taiwan Agricultrual Research Institute Have Conferred Upon Ching-Hua Kao Senior Entomologist & Director, TARI Mar. 23, 2016 to Ms. Peng-Han (Sylvia) Lee For completing the training of Rapid Bioassay of Pesticide Residues (RBPR) With all its privileges and obligations Given at the Pesticide Analytical Laboratory, This 6 th day of November 2010 Tau-Mei, Chou Associate Entomologist, TARI Mar. 23, 2016 44
安全用藥 - 避免殘留問題產生 正確使用農藥 使用已推薦農藥 正確使用劑量 使用合法農藥 採收時機 不提早採收 連續採收作物, 合理用藥 配合非化學農藥資材 45
生化檢驗流程介紹 10 分鐘內可完成篩檢 1 件樣品, 試劑成本僅 8 元 46
Sample 18 cm 2 leaves chopped processes Add Alcohol/alcohol + bromine extraction 3 minutes Will extract into another test tube To include buffer and enzyme the tube and mix for 3 minutes Add DTNB and ATCI mixing, from 412 nm read absorbance wavelength change (1 minute) 47
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檢測樣品種類 49
檢驗樣品步驟 1 2 3 4 50
蔬果取樣及檢測 簡易取樣方法 目視法判定取樣量 (1/3 試管 ) 51
檢驗結果 檢測結果 : 酵素活性抑制率判讀 超量農藥檢體以 TLC 複驗結果 52
目前台灣登記農藥種類及生化法可測數量 農藥類別作用機制 ( 資料來源 ) 種類 農試所可檢測農藥種類 殺蟲劑 169 97 殺蟎劑 27 1 27 類 (IRAC) 殺線蟲劑 6 2 殺菌劑 13 類 (FRAC) 207 30 除草劑 21 類 (HRAC) 91 殺鼠劑 5 除螺劑 2 植物生長調節劑 21 殺蟲殺線蟲混合劑 1 殺蟲殺菌混合劑 1 合計 61 類 363 種主成分 530 種 ( 含混合劑 ) 130 種 * 資料來源 :104 年 04 月防檢局 農藥資訊服務 網及農藥所 農藥作用機制網頁 資料 53
生化法檢測蔬果農藥殘毒 雙 重 把 化學法印證殘留農藥種類及含量 關 54
農藥殘毒快速檢驗試劑套組與檢驗設備 55
攜帶型檢測儀器組及檢測試劑組合 56
相關法規 農藥使用及農產品農藥殘留抽驗辦法 食品安全衛生管理法 農產品批發市場管理辦法 農藥殘留容許量標準 57
農藥使用及農產品農藥殘留抽驗辦法 58
食品安全衛生管理法 59
結語 毒不毒在於量 60
謝謝! 敬請指正! 61