理解日常的化學挑戰：探究真實問題之化學素養教育—以問題導向法建立學生於農藥殘留檢驗之 基本概念 江政剛1,2 1國立東華大學化學系，2國立東華大學東台灣農藥殘留與毒物檢驗中心 Email: ckchiang@gms.ndhu.edu.tw 前言     2024年9月台東縣金峰鄉發生一起疑似食物中毒事件，一位阿嬤自製的小米粽導致多名食用者中毒和住院，其中三人不幸喪生。當檢驗單位進行農藥殘留檢驗分析時，在食餘檢體及患者的血液樣本中皆檢測出托福松（terbufos）。托福松主要用於防治十字花科蔬菜的害蟲，但不應用於小米等作物。托福松的急性中毒症狀包括噁心、嘔吐、呼吸困難等，可能迅速導致昏迷或死亡，對人體健康造成嚴重威脅。一般而言，托福松是一種半致死劑量相對較低、毒性極高且具有神經毒性之有機磷農藥。 十二年國民基本教育中引入農藥殘留檢驗的基本知識，對於學生的科學素養和未來學習具有深遠影響。根據教育部《十二年國民基本教育總綱》和《自然科學領域課程綱要》（教育部，2014），此概念知識不僅能提升學生對食品安全及環境保護的認識，亦能掌握重要的科學概念和技能。舉例來說，農藥殘留檢驗涉及化學、生物和環境科學等多領域知識，學習過程中學生能理解農藥的使用、影響及其檢測方法，提升相關的科學素養。 本文中，筆者結合Barrows教授的問題導向學習法策略（Problem-Based Learning，PBL）（Barrows，1986），引導學生思考及探索農藥殘留相關問題，進而理解國家推動農藥殘留檢驗的正當性與重要性。本文將闡明政府機關建立之農藥基本定義，簡介新興的樣品前處理技術QuEChERS（Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe）分析法原理，以及現今農藥殘留檢驗技術的發展。這些主題不僅對於理解農藥對環境和健康的影響至關重要，亦能幫助讀者掌握相關的科學知識和技術，進而提升食品安全意識。 農藥的基本原理與最大殘留容許值     農藥是用來防治農作物及其產品上的病蟲鼠害與雜草的化學物質。可幫助提高農作物的產量和品質，但同時也可能對人體、動物和環境造成一定風險。因此，農業部動植物防疫檢疫署於2018年制定《農藥管理法》（全國法規資料庫，2018）來管理農藥的登記、進口和販售，主要目的是保護農業生產和生態環境，防止有害生物及農藥對人體和環境的危害，並確保它們在使用時不會對健康和環境造成危害。 一、農藥的標示方式     根據農藥管理法（全國法規資料庫，2018），農藥是指用於防治農林作物或其產品所遭受的病害、蟲害、鼠害及雜草，或者用於調節農林作物的生長及影響其生理活動的物質，還包括調節有益昆蟲的成長過程。一般來說，農藥名稱通常由三個主要部分組成，提供農藥市售產品的重要信息。以「18.2% 益達胺水懸劑」為例： （一） 成分含量（18.2%）：說明農藥中有效成分的含量。若百分比越高，表示農藥的效力越強，能更有效地防治害蟲或病害。 （二） 原料名稱（益達胺）：說明農藥的主要成分名稱，用來對付哪些害蟲或病害，以及如何發揮作用。 （三） 劑型（水懸劑）：說明農藥的物理形式，液體、粉末或其他形式。本例中，「水懸劑」代表一種液態農藥，使用時需要將它和水混合。 上述命名方式不僅幫助我們識別不同農藥，亦確保使用時能遵循正確的安全和操作指南，保護自己和環境。 二、農藥常見的種類 依照農業部動植物防疫檢疫署（2023）建置的農藥資訊服務網，整理我國農藥管理及展望，表1節錄台灣常見施用與具有較高毒性之農藥： 表1 台灣常見施用與具有較高毒性之農藥 農藥類別 農藥普通名稱 毒性 有機磷劑 (0rganic phosphate) 愛殺松、托福松、陶斯松、甲基巴拉松、達馬松、福瑞松、美文松、 劇毒、中等毒 氨基甲酸鹽劑 (Carbamates) 納乃得、加保扶、加保利、滅必蝨、免賴得、貝芬替 劇毒、中等毒 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 有機硫磺殺菌劑 (Dithiocarbarmates) 鋅錳乃浦、甲基鋅乃浦、免得爛 輕毒 舉例來說，有機磷農藥是一種含磷化合物，通常以“XX松”命名，可通過口服、皮膚接觸或薰蒸等多種途徑進入蟲體，發揮殺蟲作用，廣泛用於農業、控制害蟲和病害。當人類誤食有機磷農藥，將抑制人體中膽鹼脂酶之活性，造成乙醯膽鹼積聚在神經系統中，導致中毒者的神經過度刺激，產生流口水、流眼淚、噁心、嘔吐與呼吸困難等毒性症狀。由於有機磷具有強烈親脂性和滲透性，使用時農業工作者應穿戴適當的防護裝備，以減少皮膚接觸和吸入的風險。 三、半致死量農藥最大殘留容許值     […]