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食品中重金属污染及其风险分析摘要：铅、砷、汞、镉、铬等有毒重金属污染食品，通过食物链进入人体，干扰人体正常生理功能，危害人体健康。本文着重介绍了几种有毒重金属对食品的污染、来源及其危害，同时提出了几种预防措施。关键词：食品重金属污染危害一、引言 上个世纪50年代在日本出现的水俣病和痛痛病，经查明是由于食品遭到汞污染和镉污染所引起的公害病，因此重金属的环境污染通过食物链造成食源性危害的问题引起了人们的关注。近十几年来，随着我国经济的快速发展，环境治理和环境污染日趋失衡，从而导致食品的重金属污染问题也越发严重。二、概述相对密度在5以上的金属，称作重金属。如铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉、铋等。有些重金属如铁、锌、铜是人体所必须的微量元素，在通常情况下,重金属的自然本底浓度不会达到有害的程度。但随着社会工业化的快速发展，人类对重金属的开采冶炼和制造加工活动日益增多，从而造成一些如铅、汞、镉、钴等并非生命活动所必须的重金属进入大气、水、土壤环境，引起严重的环境污染。重金属不能被生物降解，相反却能在食物链的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后进入人体。进入人体的重金属在人体内积累和浓缩，可造成人体急性中毒、慢性中毒等危害。有些重金属还有致畸、致癌或致突变作用而危及生命安全。据研究，重金属污染经食物链放大随食品进入人体后主要引起机体的慢性损伤，进入人体的重金属要经过较长时间的积累才会显示出毒性，因此往往不易被早期察觉而在毒性发作前就引起足够的重视，从而更加重了其危害性。食品中的有毒重金属元素主要有：汞（Hg）、镉（Cd）、铬(Cr)、铅（Pb）、砷(As)等。砷(As)本属于非金属元素，但根据其化学性质，又鉴于其毒性，一般将其列入有毒重金属元素中。受到重金属污染的蔬菜、水果、粮食、鱼肉等并不能通过浸泡、清洗或蒸煮来去除其所含有的重金属。三、食品中重金属主要污染来源食品中有毒重金属污染主要来自三个方面：一是某些自然地质条件特殊的地区；二是人为的环境污染；三是食品生产、加工所使用的金属机械、管道、容器，或食品添加剂品质不纯，含有有毒重金属杂质，引起食品污染。 1、某些地区自然地质条件特殊，环境中的高本底重金属含量。在一些特殊地区，如矿区、海底火山活动的地区，因为地层有毒金属的高含量而使动植物有毒金属含量显著高于一般地区。 2、人为的环境污染而造成有毒有害金属元素对食品的污染。 工业生产中排放的含重金属的废气、废水和废渣，农用化学品，如含重金属的农药和化肥的使用，可造成水体及土壤的环境污染。三废排放引起的污染和所施的农药和化肥引起的污染。如污染的水体中镉的浓度可以在0.23毫克/千克，比正常水体高10002000倍。污染的土壤中镉的浓度比正常土壤中的浓度可以高出800倍，在这些土壤中种植的植物含镉量就明显增加。未经处理的工业废水、废气、废渣的排放，是汞、镉、铅、砷等重金属元素及其化合物对食品造成污染的主要渠道。土壤污染是人类现在和未来都必须面对的最困难的环境课题。土壤一旦被污染，其中的污染物就很难清除。土壤污染过程是不可逆的，如发展成生态灾难，其危害和损失将难以估量。有毒重金属元素由于某些原因未经处理就被排入河流、湖泊、海洋或土壤，使得这些河流、湖泊、海洋或土壤受到污染，它们不能被生物降解。鱼类或贝类如果积累重金属而为人类所食，或者被重金属污染的大米、小麦等农作物被人类食用，重金属就会进入人体使人产生重金属中毒。农药和化肥的不合理使用是造成污染的另一渠道。磷肥、钾肥和复合肥中含有镉，大量使用这些肥料，土壤和作物吸收了不易被移除的镉而造成污染。又如一些小规模的养殖场，在猪、鸡等饲料中添加含砷制剂，猪、鸡吃了这些饲料后，一方面可以杀死猪体内的寄生虫，促进牲畜生长，另一方面可能“让猪肉的颜色变得更红润”。这些含砷饲料通过猪肉与鸡肉的粪便，作为肥料被堆积入田，富集在土壤下，并随着耕种传递到农作物中。据国家质检部门抽查，蔬菜类农产品的农药残留超标问题相当严重，喷洒农药的方式不合理及使用禁用农药等，使土壤中农药残留量及衍生物含量增加，造成严重污染。土壤中农药被灌溉水、雨水冲刷到江河湖海中，又污染了水源。3、食品加工环节引入的污染。加工食品所使用的设备、管道都是金属物质，食品与其长期磨擦接触，总会造成微量金属元素掺入食品中，引起污染。包装和贮藏食品的材料及容器大部分也含有微量重金属元素，在一定条件下也会掺入食品，造成污染。在食品加工、储存、运输和销售过程中使用和接触的机械、管道、容器以及因工艺需要加入的添加剂中含有的有毒金属元素导致食品的污染。4、 有毒重金属对食品的污染来源1、铅铅是一种灰白色金属。铅主要用于制造蓄电池、颜料、釉料等，四乙基铅等烷基铅因为其具有良好的抗震性而曾经被用作汽油的防爆剂广泛使用。铅对环境的污染主要来自于冶炼厂、加铅汽油废气、含铅材料的使用等。据统计，目前全世界平均每年排放铅500万吨。含铅排放物除小部分可以回收利用外，其余均通过各种途径进入环境，造成污染和危害。目前人为的铅污染十分严重，如开采铅矿、冶炼、蓄电池、含铅物质（汽油）的燃烧等。我国每年从工业废气中排出铅2918吨，废水排出铅2382吨。一辆汽车每年可向环境排出2.5kg的铅，含铅汽油已造成严重的污染。铅是对人体毒性最强的重金属之一，由于人类的各种活动，特别是随着近代工业的发展，铅向大气圈、水圈以及生物圈不断迁移，再加上食物链的累积作用，人类对铅的吸收急剧增加，吸收值已接近或超出人体的允许浓度。 2、砷 砷是一种非金属，但由于其许多理化性质类似于金属，故常称其为类金属。砷的化合物包括无机砷和有机砷。砷的化合物常被用作农药、畜禽的生长促进剂等，因而农药和兽药残留是食品砷污染的主要原因。砷在自然界分布很广，常与硫、氧等元素结合成化合物广泛存在矿物层中，动、植物机体中都含有微量的砷。砷污染的来源主要有：含砷矿石的冶炼和煤的燃烧产生的三废；含砷农药的使用；畜牧业中含砷制剂的使用，如五价砷作为促生长添加剂，苯砷酸造成的兽药残留；水生生物的富集，通过食物链可富集3300倍，龙虾含砷可高达170mg/kg，大虾40mg/kg。 3、汞汞极易于由环境中的污染物通过各种途径对食品造成污染，直接影响人们的饮食安全，危害人体的健康。土壤的汞污染主要来自于汞冶炼和制剂厂的排放、含汞颜料的应用、含汞农药的施用等。据统计，目前全世界平均每年排放汞约1.5万吨。土壤中汞以无机态与有机态存在，在一定条件下互相转化。在土壤微生物作用下，汞可发生甲基化反应，形成脂溶性的甲基汞，可被微生物吸收、积累，而转入食物链造成对人体的危害。进入人体的汞主要经由人们摄食污染后的鱼类、贝类、谷物和稻米。尽管对鱼贝类在水圈中的汞蓄积途径的认识目前尚存在分岐，但已有的大量证据表明，无论是人为污染还是天然污染，蓄积于鱼贝类中的汞几乎都是有机汞。谷物和稻米的汞污染，则可能主要来源于农药和废水污染。4、镉 镉是一种蓝白色金属，在自然界中分布广泛但含量极小。镉污染发生的原因主要来自金属冶炼,矿山开采,电镀,油漆,颜料,陶瓷,塑料和农药等生产中排放的废气、废渣和废水。镉可通过植物根系的吸收进入植物性食品，并通过饮水与饲料转移到动物体内，使畜禽类食品中含有镉。在镉污染地区，镉在食品中的浓度可以高过正常区域20倍左右。镉是最常见的污染食品和饮料的重金属元素。镉可通过环境污染、生物浓缩和含镉化肥的使用而致食品污染。镉主要来源于镉矿、镉冶炼厂。常与锌共生，所以冶炼锌的排放物中必有d，以污染源为中心可波及数千米远。镉工业废水灌溉农田也是镉污染的重要来源。被工业“三废”污染的水和土壤种植的植物，含镉就会增加。一般食品都能检出镉，含量在0.004-5mg/kg之间。如贝类，非污染区镉的浓度为0.05mg/kg，污染区为0.75mg/kg,有的高达12mg/kg。污染灌溉的水稻中，镉的水平在0.2-2.0mg/kg，个别地区高达5.43mg/kg。5、铬在非污染的低层大气和天然水中均含有微量的铬，如雨水中含铬2-4g/L，土壤中含铬约在100-500mg/L之间。其中六价铬的毒性比三价铬大，六价铬是一种常见的致癌物质，对人体和农作物均有毒害作用。铬的化合物在工业上应用较多，如电镀、化工、印染等行业都含有三价铬或六价铬的废水排出，使局部地区受到铬的污染。五、有毒重金属对人体的危害1、铅在这几种有毒重金属中，铅对人体的危害最大，其次是砷和汞。铅对人的神经系统、骨髓造血机能、消化系统、生殖系统及人体其他功能都有明显毒害作用，特别对孕妇、婴儿和儿童的健康危害较大。当血铅浓度超过40g/dl时，会造成肾功能损害；当血铅浓度超过300g/dl时，人就会出现注意力不集中、易怒、头痛、肌肉发抖、失忆以及产生幻觉，严重的将导致死亡。铅在人体的生物半衰期为4年，骨骼中可达10年。 铅中毒是一种蓄积性中毒,主要通过空气,饮水,土壤和被铅污染的食物进入人体内而引起。铅进入人体后，一部分可经肾脏和肠道排出体外。留在体内的铅可取代骨中的钙而蓄积于骨骼。随着蓄积量的增加，机体可呈现出毒性反应。铅中毒可引起造血、肾脏及神经系统损伤。铅中毒后往往表现为智力低下,反应迟钝,贫血等慢性中毒症状。从危害程度来说，铅对胎儿和幼儿生长发育影响最大，因此儿童发生铅中毒的几率远远高于成年人，目前我国儿童金属铅污染较为严重。 2、砷砷在环境中由于受到化学作用和微生物作用，大都以无机砷和烷基砷的形态存在。不同形态的砷，其毒性相差很大。无机砷的毒性大于有机砷，三价砷化合物的毒性大于五价砷化合物，砷化氢和三氧化二砷(俗称砒霜)毒性最大，故卫生标准以无机砷制定。人体一旦食用含砷食品，砷与细胞中含巯基的酶结合，抑制细胞氧化，麻痹血管运动中枢，长期接触砷化合物或饮用含砷物质，会诱发皮肤癌。 砷对人体中的许多酶有很强的抑制作用，可使人体内很多酶的活性以及细胞的呼吸、分裂和繁殖受到严重干扰而引起体内代谢障碍。砷中毒分急性和慢性两种。急性砷中毒主要表现为胃肠炎症状，严重者可导致中枢神经系统麻痹而死亡，病人常有七窍流血的现象。慢性砷中毒的症状除有一般的神经衰弱症候群外，还有皮肤色素沉着、过度角质化、末梢神经炎等。现在砷及其化合物已被确认为致癌物。 3、汞汞在常温下是一种液体金属，汞对人体的危害主要表现在以甲基汞（有机汞，毒性很强）的形式通过食物链进入人体，并在人的中枢神经系统中富集，造成运动失调、语言及听力障碍、视野缩小，严重者可发生瘫痪、肢体变形、吞咽困难，甚至死亡。汞蓄积于体内最多的部位为骨髓、肾、肝、脑、肺、心等。汞对人体的神经系统、肾、肝脏等可产生不可逆的损害。汞蓄积性很强，在体内的生物半衰期为70天，在脑内可达180250天。 汞中毒以有机汞中毒为主,汞中毒患者往往表现为手指、口唇和舌头麻木、说话不清、视野缩小、运动失调及神经系统损害，严重者可以发生瘫痪、肢体变形、吞咽困难，甚至死亡。调查表明，如果人体累积摄入超过500毫克以上的甲基汞，就可以出现肢体麻木、视野缩小、运动失调等症状。如果累积摄入甲基汞超过1000毫克，就可出现痉挛和麻痹等急性症状，并很快死亡。如孕妇食用被汞污染的鱼后自身可以不发病，但体内的甲基汞会通过胎盘进入胎儿体内使新生儿发生先天性水俣病。4、镉镉进入体内可损害血管，导致组织缺血，引起多系统损伤；镉还可干扰铜、锌等微量元素的代谢，阻碍肠道吸收铁，并能抑制血红蛋白的合成，还能抑制肺泡巨噬细胞的氧化磷酰化的代谢过程，从而引起肺、肾、肝损害。镉在人体的生物半衰期为1530年，镉中毒是长期低剂量摄入后蓄积造成的，其潜伏期可达28年。 镉进入人体后主要蓄积于肾脏和肝脏中，镉中毒主要损害肾功能、骨骼和消化系统。镉损伤肾脏近曲小管后，可造成钙、蛋白质等营养素的流失，使骨质脱钙，引起骨骼畸形、骨折等，导致病人骨痛难忍，并因疼痛而死亡。急性镉中毒常常引起呕吐、腹泻、头晕、多涎、意识丧失等。除了急、慢性中毒外，研究表明镉及其化合物还具有一定的致突变、致畸和致癌作用。5、铬进入人体的铬被积存在人体组织中，代谢和被清除的速度缓慢。六价铬具有强氧化作用，对人主要是慢性毒害，即以局部损害开始逐渐发展到不可救药。铬在体内主要积聚在肝、肾和内分泌腺中，它能降低生化过程的需氧量，从而发生内窒息。六、加强预防，消除各种污染源食品中重金属污染，主要是由人类自身原因造成的，要消除污染源也只能通过改变人类自身行为来达到目的。又因为重金属污染不同于其他污染，它在环境里循环，具有无法降解的特性，这就加重了其对人体的危害。也