物理性污染对食品安全性的影响.ppt

第三章 物理性污染及其控制,物理性危害 从外部来的物体或者异物，包括在食品中非正常出现的能引起疾病和个人危害的所有物理物质，包括食品本身。 分类： 1、食品中的异物造成的物理性危害 玻璃 毛发 塑料 虫子 首饰 指甲等等 2、食品本身造成的物理性危害 体积 温度 粘度,一、环境污染 ：水体 大气 土壤 二、放射性污染 三、异物,食品中能引起物理危害的来源,第一节 环境污染及其控制,一、概述,环境是人类进行生产和生活活动的场所以及人类生存与发展的物质基础。 自然环境与生活环境。 自然环境：大气圈、水圈、土地岩石圈和生物圈。 生活环境：居住环境、公共场所等。,二、环境污染与食品安全,(一)环境污染 指人类活动所引起的环境质量下降而对人类及其他生物的正常生存和发展产生不良影响的现象。,当物理、化学和生物因素进入大气、水体、土壤，其数量、浓度和持续时间超过了环境的自净能力，以致破坏了生态平衡，影响了人体健康，就造成了环境污染。 环境污染是一个量变到质变的过程。 主要原因是资源浪费和不合理使用。,由环境污染造成的食品安全性问题，主要存在于动植物的生产过程。在动植物的生长过程中，通过呼吸、吸收(或摄食)、饮水而使环境污染物质进入或积累在动植物中，从而影响食品的安全性。,(二)环境污染物,指污染环境的物质。 是一个相对的概念。许多物质在低浓度时不造成环境污染，但浓度高时会对环境造成危害。,1.大气污染物 主要有：有害气体(二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物、光化学烟雾、卤族元素化合物等)和颗粒物(粉尘、酸雾、气溶胶等) 主要来源：燃料燃烧、工业生产、交通运输等产生的废气。还有大气中的致病菌。,大气污染对食品安全性的影响,大气就其组分的含量变动情况可分为恒定组分、可变组分和不定组分三种。 恒定组分指N2、O2和氩 Ar；可变组分指空气中的CO2和水蒸气；不定组分指煤烟、尘埃、硫氧化物、氮氧化物及一氧化碳等，大气污染主要是由不定组分造成的。,2.水体污染物 污染源复杂，污染物种类繁多。 主要三类：无机有毒物，包括各类重金属(汞、镉、铅、铬等)和氰化物；有机有毒物，包括苯酚、多环芳烃、多氯联苯、有机农药等；病原体，主要包括病毒、病菌和寄生虫等。,水体污染对食品安全性的影响,水体污染物 1、病原体污染物 2、需氧物质污染物 3、有毒化学物质：（1）重金属（2）酚和氰 （3）多环芳烃、有机氯化合物及部分有机氮化合物 4、酸、碱物质和盐类 5、石油类污染,危害 水污染对人群健康的危害，主要是通过饮用受污染的水资源和食用受水污染的鱼类、粮食、蔬菜等引起,土壤对食品安全性的影响,土壤污染概述 土壤污染大致可以分为：重金属污染、农药和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等多种类型。,一、 大气污染,一、大气污染的来源 指人类活动向大气排放的污染物或由它转化成的二次污染物在大气中的浓度达到有害程度的现象。,(一)大气污染源,指向大气环境排放有害物质或对大气环境造成有害影响的设备、装置、场所。 分为天然污染源和人为污染源。,1.天然污染源 由于某些自然现象而产生的有害物质排放到环境中或形成有害影响的场所，是大气污染的一个很重要的来源。,2.人为污染源 (1)工业污染源 燃料燃烧； 粉尘、碳氢化合物、含硫化合物、含氮化合物、卤素化合物,(2)生活污染源 以燃煤为生活燃料的城市； 家庭炉灶、取暖设备； 垃圾堆放和焚烧。,(3)交通污染源 汽油、柴油等燃料产生的尾气、油料泄漏扬尘、噪声等。交通污染源是流动的，也叫流动污染源。,(4)农业污染源 农业机械运行时排放的尾气，以及农药、化肥、地膜等。,(二)大气中有害物质的存在状态,1.气体或蒸气 一氧化碳、氯气等在常温下是气体，气体或蒸气以分子状态分散于空气中，扩散情况与相对分子质量有关。 密度小向上漂浮，密度大向下沉降。,2.气溶胶 (1)雾 液态分散性气溶胶和凝集性气溶胶统称为雾。 常温下是液体的物质，因加热逸散到大气中的蒸气，遇冷后以尘埃为核心凝集成小液滴，为凝集性气溶胶。,(2)烟 固态凝集性气溶胶，同时含有固体和液体两种粒子的凝集性气溶胶也称为烟。 常温下是固体物质，因加热产生的蒸气逸散到空气中，遇冷以空气中原有分散性气溶胶为核心凝集成烟，形成由液态向晶体过渡的一系列形态。,(3)尘 固态分散气溶胶，固体物质被粉碎时产生的悬浮于空气中的固体颗粒。,二、大气污染物种类及对食品安全性的影响,1.氟化物 氟能够通过作物叶片上的气孔进入植株体内，使叶尖和叶缘坏死，嫩叶、幼芽受害尤其严重，氟化氢对植物生长有抑制作用。 在植物体内可以富集。,2.沥青烟雾 含有苯并芘等致癌物质。受沥青烟雾污染过的作物，不能直接食用，不能在沥青制品上曝晒食品，防止食品受到污染。,二 水体污染,水体污染：水体受到人类或自然因素的影响，水的感官性状、物理化学性能、化学成分、生物组成等发生恶化，污染指标超过地面水环境质量标准的现象。,一、水体污染的来源,(一)水体污染源 1.工业废水 包括生产废水和生产污水。 指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。 特征：排放量大、成分复杂、有毒物质含量高、污染严重并难以处理。,2.生活污水 人们日常生活中产生的污水，包括厕所排水、厨房洗涤排水以及沐浴、洗衣排水等。 来源：一般家庭生活污水，集体单位和公用事业单位排出的污水。 特征：性质比较稳定，浑浊、深色，味恶臭，呈微碱性。,3.农业废水 指农作物栽培、牲畜饲养、农产品加工等过程排出的废水。 化肥、农药残留在土壤或漂浮在大气中通过降雨沉降和径流的冲刷进入地表水或地下水。 主要污染物质：农药，植物营养元素。,(二)水体污染的主要形式,1.物理性污染 (1)悬浮物污染 废水中的细小固体或胶体物质使水体浑浊，透光性下降，降低了藻类的光合作用，限制了水生物的正常活动。,(2)热污染 原因：由工矿企业如火力发电厂、食品酿造厂等排放的高温冷却水或温泉溢流造成。 影响：改变水生生物群落组成，降低溶解氧，影响水生动物如鱼类的生长和繁殖。,(3)放射性污染 来源：铀矿的开采、选矿、冶炼，核电站与核试验，以及放射性同位素的应用等。,2.化学性污染 (1)酸碱污染 酸性废水来源：化肥、农药、石油、酸法造纸等工业的废水及矿山排水。 碱性废水来源：碱性造纸、化学纤维制造、制碱、制革等工业的废水。 酸碱废水可中和产生盐类，酸碱废水也可与地表物质作用生成无机盐类。所以酸碱废水造成的水体污染必然伴随着无机盐的污染。 酸碱废水污染破坏水体的自然缓冲作用，抑制细菌及微生物的生长，妨碍水体自净。同时改变pH值增加水中无机盐含量和水的硬度。,(2)重金属污染 重金属元素很多，环境污染研究中最值得注意的是汞、镉、铬、铅和砷等，也包括具有一定毒性的一般金属，如锌、铜、钴、镍和锡等。,(3)需氧性有机物污染 生活污水和某些工业废水中含有大量的碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等有机化合物，在需氧微生物作用下可最终分解为简单的无机物质，即二氧化碳和水等。 这些有机物在分解过程中需要消耗大量的氧，故又被称为需氧化合物。,(4)富营养化污染 指水流缓慢、更新期长的地表水面接纳大量的氮、磷、有机碳等植物营养素引起的藻类等浮游生物急剧增殖的水体污染。,(5)有机毒物污染 有机毒物种类繁多，作用各不相同。 有机毒物排放量大，如酚类；有的具有强致癌作用，如多环芳烃。 自然界难降解，在生物体内高度富集，对人体健康极为有害。,3.致病性微生物污染 包括致病性细菌和病毒。 致病性微生物污染大多来自未经消毒处理的养殖场、肉类加工厂、生物制品厂和医院排放的污水等。,二、水体污染物的种类及对食品安全性的影响,1.酚类污染物 对植物的影响：低浓度促进庄稼生长，高浓度抑制庄稼生长。 含酚废水灌溉控制在50mg/L以下对生长无毒害，但是使农产品有异味，萝卜、马铃薯收获后易腐烂，不易保藏，并在产品中大量积累。,酚在植物体内的分布：茎叶较高，种子较低；蔬菜中叶菜类含量较高，排列顺序是：叶菜类茄果类豆类瓜类根菜类。 酚对鱼类的影响：低浓度影响鱼类洄游繁殖；高浓度鱼类大量死亡。浓度达到0.1-0.2mg/mL时，鱼肉有酚味。,2.氰化物 浓度低(30mg/L以下)时刺激植物生长；浓度高(50mg/L以上)时抑制生长。 污水中的氰化物可被植物吸收，但积累量不高。,3.石油 石油废水对作物生长有害，影响食品品质。 高浓度石油废水灌溉土地，生产的稻米煮成米饭有石油味，花生榨出的油也有油臭味，生长的蔬菜(如萝卜)也有浓厚的油味，人食用这种受到石油废水污染而生产的食品会感到恶心。,石油废水中含有致癌物苯并芘，能在土壤中积累，通过植物根系进入植物，引起积累。 石油污染对幼鱼和鱼卵危害极大，油膜和油块黏附在幼鱼和鱼卵上，使鱼卵不能成活或致幼鱼死亡。 石油使鱼虾类产生石油臭味，降低海产品食用价值。,4.苯及其同系物 影响人的神经系统，严重中毒能麻醉人体，失去知觉，甚至死亡；轻则引起头晕、无力和呕吐等症状。 含苯废水浇灌作物会使粮食、蔬菜的品质下降，且在粮食蔬菜中残留，但残留量较小。,5.污灌中的重金属 矿山、冶炼、电镀、化工等工业废水中含有大量重金属污染物，如汞、镉、铜、铅、砷等。教材p47-48,6.病原微生物 许多人类和动物疾病是通过水体或水生生物传播的，如肝炎病毒、霍乱、细菌性痢疾等。这些病原微生物往往由于医院废弃物未做处理或患者排泄物直接进入水系水体，或由于洪涝灾害造成动植物和人死亡、腐烂而大规模扩散。,三、食品中水体污染物的控制,1.加强管理 2.控制污染 3.宣传教育 4.管理控制,三 土壤污染,一、土壤污染的来源 土壤是人类赖以生存和生活的重要自然环境，它与人类健康有着密切的关系。 土壤污染通过土壤农作物人体或土壤地下水(地表水)人体这两个基本环节对人体产生影响。,(一)土壤环境污染过程,肥料、农药和工业三废带来大量有害物质，这些污染物质有三条转化途径： （1）被转化为无害物质，甚至为营养物质； （2）停留在土壤中，引起土壤污染； （3）转移到生物体中，引起食物污染。,土壤是连接自然环境中无机界、生物界和非生物界的中心环节。 环境中的物质和能量不断输入土壤体系中，并在土壤中转化、迁移和积累，从而影响土壤的组成、结构、性质和功能。 同时，土壤也向环境输出物质和能量，不断影响环境的状态、性质和功能，两者处于一定的动态平衡状态。,当土壤环境中所含污染物数量超过土壤自净能力或当污染物在土壤环境中的积累超过土壤环境标准时，就称为土壤环境污染。,(二)土壤污染的类型,1.重金属污染 主要物质：镉、铜、锌和铅。 来源：工厂废气微粒扩散降落到土壤中；工矿废水进入河流，再通过灌溉进入土壤并在土壤中蓄积。工业废渣经雨水冲淋，也可污染土壤和水体。,2.农药的污染 长期滥用剧毒和残留期长的农药，不仅污染生物环境，而且通过食物和水进入人体，当有毒物质积累到一定的剂量时，也可以引起慢性中毒。 农药在土壤中的分解过程与农药的性质和环境条件有关。有机磷农药可以短时间内分解，有机氯农药在土壤内分解很慢，DDT在旱地土壤内10年才能消失95%。,3.放射性污染 核爆炸后，大气散落物和原子能工业及科研部门排放出的放射性废物可造成放射性元素对土壤的污染。 4.病原微生物 人畜粪便处理不当、垃圾堆放不妥、污水灌溉农田不符合卫生要求等都可使土壤受到污染，特别是受到肠道病原微生物的污染。 人通过与土壤接触和食用被土壤污染的瓜果、蔬菜而感染。,二、土壤污染的种类及对食品安全性的影响,土壤一旦污染，有害物质能较长时期存留在土壤中，难于消除。 （1）土壤污染物在土壤中大量积累，种植植物时，转移到植物或其他生物体内并在其中蓄积，引起食物污染。 （2）污染物随地表径流进入水域，引发水体污染。 （3）积累于土壤的污染物随灌溉、淋洗、渗滤进入地下水，造成地下水污染。,三、食品中土壤污染物的控制,（1）整治水体环境，加强管理，污水达标排放。 （2）大气污染造成的土壤污染，要从治理大气开始，改善大气环境。 （3）合理使用化肥农药，减少残留和污染。,第二节 食品的放射性污染,食品的放射性污染：指食品吸附或吸收外来的（人为的）放射性核素，使其放射性高于自然本底称食品的放射性污染。 来源：核爆炸、核废物的排放 意外事故。,日本福岛核爆（201103）,切尔诺贝利核事故,1：定义,（1）.放射性污染：人类活动排放出的放射性污染物，使环境的放射性水平高于自然本底或超过国家规定的标准 （2）.放射性：某些物质的原子核能发生衰变，放出我们肉眼看不见也感觉不到，只能用专门的仪器才能探测到的射线，物质的这种性质叫放射性 （3）.放射性物质：那些能自然的向外辐射能量，发出射线的物质（钴 ，铀等） （4）.放射性物质放出的射线有三种：分别是射线、射线和射线,射线：粒子就是氦的原子核，射线是一种带电粒子流，射线有很强的电离本领，质量较大，穿透能力差。 射线：是一种电子流，它的质量只有 粒子的几万分之一，它的穿透能力较粒子强，但电离作用较之小的多。 射线：它是波长在10-8cm以下的的电磁波，运动速度等于光速，不带电荷但是具有很强的穿透力，对生物组织造成的损伤最大。,2.放射性污染物的来源 （1）核武器试验的沉降物 （2）核燃料循环的“三废 （3）医疗照射引起的放射性污染 （4）其它各方面来源的放射性污染 一是工业、医疗、军队、核舰艇，或研究用的放射源，因运输事故、遗失、偷窃、误用，以及废物处理等失去控制而对居民造成大剂量照射或污染环境 是一般居民消费用品，包括含有天然或人工放射性核素的产品,生活中的辐射,放射性污染进入人体的途径,3.放射性污染的特点 （1）.绝大多数放射性核有毒性，按致毒物本身质量计算，远高于一般的化学毒 （2）.按辐射损伤产生的效应，可能影响遗传给后代带来隐患。 （3）.放射性剂量的大小只有辐射探测仪器方可探测，非人的感觉器官所能知晓。,（4）射线具穿透性，特别是射线可穿过一定厚度的屏障层。 （5）放射性核素具有蜕变能力，当形态变化时，可使污染范围扩散。 （6）放射性活度只能通过自然衰变而减弱。,按比活度和半衰期射性 废物分为,高放长寿命,中放长寿命,低放长寿命,中放短寿命,低放短寿命,寿命长短按半衰期 30年为限,4.放射性污染的分类,（1）从处理和处置角度,（2）其他分类方法,按半衰期分为,长半衰期（大于100天）,中半衰期（10100天）,短半衰期（小于10天）,这种分类方法是利用半衰期的含义，便于采用 贮存法去除放射性沾污。,5.放射性污染对人类社会的影响,日本地震后核辐射,（1）放射性污染事件 丢失事故 1992年11月.山西析州地区的1名民工，在 清理原贮存钻60源水井时拾到一枚散落的放射源，一民工将源带回家中，其父、兄及他本人先后在一周内死去，其妻妊6个月也被照射，经医院全力抢救才幸免于难.该事故轰动全球，有关肇事者被判刑.,误照事故 1991年，上海第二军医大学钻源室在未经环保部门同意的情况下坚持运行.事隔不久，就发生了两名教授误入运行中的辐照室.并因此导致死亡的惨痛事故.1992年.武汉市也发生了误入钻源房的过量照射事故. （2）放射性污染对人类生活的影响,放射性污染的危害,环境中的放射性物质可以由多种途径进入人体，它们发出的射线会破坏机体内的大分子结构，甚至直接破坏细胞和组织结构，给人体造成损伤。 高强度射线会灼伤皮肤，引发白血病和各种癌症，破坏人的生殖机能，严重的能在短期内致死。 少量累积照射会引起慢性放射病，使造血器官、心血管系统、内分泌系统和神经系统等受到损害，发病过程往往延续几十年。,放射性核素通过食物链可以进行生物富集作用 （1） 向水生生物内转移 浓集作用：用浓集系数表示浓集作用大小 机体放射性浓度（Bq/Kg） 浓集系数=- 水中放射性核素浓度（Bq/Kg）,（三）放射性物质对食品的污染及危害,一般来说，放射性物质主要经消化道进入人体(其中食物占94%-95%，饮用水占4%5%)，可通过呼吸道和皮肤进入的较小。而在核试验和核工业泄漏事故时，放射性物质经消化道，呼吸道和皮肤这几条途径均可进入人体而造成危害。,环境中的放射性物质，大部分会沉降或直接排放到地面，导致地面土壤和水源的污染，然后通过作物、水产品、饲料、牧草等进入食品，最终进入人体。,进入人体的放射性物质，在人体内继续发射多种射线引起内照射。当放射性物质达到一定浓度时，便能对人体产生损害。自从人类利用核物质以来，人为(核爆炸)核污染事故已发生不少。二十多年前发生在前苏联的切尔诺贝利核电站核泄漏事故是最严重的核污染事故，其危害是令人触目惊心的。 据白俄罗斯政府1997年公布的资料，切尔诺贝利核事故所泄漏的放射性粉尘有70飘落在白俄罗斯境内。在事故发生初期，白俄罗斯大部分公民都受到了不同程度的核辐射，大约6000km2的土地无法使用，400多个居民点成为无人区，政府不得不关闭了600多所学校、300多个企业和54个大型农业联合体。,到目前为止，还有200多万人生活在核污染区，其中包括48万儿童。白俄罗斯政府预计，核事故给白俄罗斯的直接经济损失在2350亿美元以上，相当于白俄罗斯32个财政年的总和，政府为了消除危害，每年拨款要占整个国家预算的2025%。核事故严重影响了人们健康，尤其是对儿童的健康。白俄罗斯儿童甲状腺癌、白血病的数量迅速增加，新生儿生理残疾者剧增。白俄罗斯儿童甲状腺癌的比率，在发生核事故前为1：200万，与其他国家相差无几。但到1994年为1：1万，上升了200倍，某些地区甚至高达1：1000，上升了2000倍。1997年，白俄罗斯卫生部门对距切尔诺贝利约400km处的一所学校的数百名学生进行体检。几乎没有一个是健康的，都患有不同程度的慢性疾病。椐专家估计，完全消除事故影响需要800年的时间，将经过整整40代人。,四、辐照食品的安全性,目前对辐照食品安全性，研究结果基本上是肯定的。然而，辐射食品逐渐进入实用阶段时，食品在加工过程中的安全性和有关辐射食品安全性的进一步研究，是食品安全和公共卫生方面不可忽视的问题。剂量过大的放射线照射食品所产生的变化，因食物的种类、品种及照射的条件不同，在食品中所生成的有害成分和微生物变性所带来的种种危害是不同的。,关于辐照食品的安全性，有以下几方面的问题值得考虑。,有害物质的生成 营养成分的破坏 致癌物质的生成 食品中的诱导放射性 伤残微生物的危害,(一)有害物质的生成 经过照射处理的食品是否生成有害成分或带来有害作用的问题，特别是慢性病害和致畸的问题，有过高剂量(大于104Gy)照射有有害物质生成的报道，而低剂量(小于104Gy)的照射却不曾发生过这种情况。,(二)营养成分的破坏 辐射处理的食品，食品中的大量营养素和微量营养素都受到影响，特别是蛋白质和维生素。对于食用量不大的辐照食品，与每天大量食用的混合膳食相比，影响更小些，而对那些只有单品种作为主要食品的地区来说，可能问题的严重性要大些。但如果在人们的膳食中增加更多的辐照食品的比例时，就应确保食品不因辐射引起某些营养成分的损失而造成营养不足的积累作用，以保证膳食的安全性。,(三)致癌物质的生成 关于多脂肪食品经照射后生成过氧化物和放射线引起化学反应产生的游离基等，是否有生成致癌性物质的问题，1968年美国曾对高剂量辐照的火腿进行动物实验，观察到受试动物肿瘤的发生率比对照动物高，所以其安全性有很大怀疑。然而，中剂量(103-104Gy)、低剂量的辐照食品的实验，还未能发现致癌物质。 至目前为止，实验研究的结果，使研究者对辐照食品的致癌性有了一般的看法：食品在推荐和批准的条件下辐射时，不会产生危害水平的致癌物。,(四)食品中的诱导放射性 人食用的食品都是具有一定放射性的，且放射性水平的变化相差很大。对照射食品使用的放射线，要