农产品毒物重金属.ppt

重金属简介典型重金属重金属在农产品中的形态及毒性动物产品中重金属残留农产品中重金属的来源,主要内容：,我国重金属污染现状,据农业部进行的全国污灌区调查结果显示，在约140万hm2的污水灌区中，遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%，我国每年因重金属污染而减产粮食1000多万t，被重金属污染的粮食每年多达1200万t，合计经济损失至少200亿元。从目前重金属污染调查情况来看，我国大多数城市近郊土壤都遭受不同程度的污染。全国受污染的耕地约有1.5亿亩，合计约占10%的耕地面积重金属超标问题突出。从2009年至今，我国已经有30多起重特大重金属污染事件，严重影响群众健康。第一个“十二五”国家规划重金属污染综合防治“十二五”规划,重金属污染事件：,广西龙江河镉污染事件：2012年1月15日出现重金属镉含量超标，26日污染水体进入下游柳江系统，27日柳江上游河段镉浓度超标达5倍。（近年仅发生的镉污染事件，就有2005年的广东北江韶关段镉严重超标事件，2006年的湘江湖南株洲段镉污染事故，2009年的湖南省浏阳市镉污染事件。）2009年重金属污染事件致使4035人血铅超标、182人镉超标，引发32起群体性事件。“血铅超标”事件，涉及陕西、安徽、河南、湖南、福建、广东、四川、湖南、江苏、山东等省。2010IT品牌供应链重金属污染调研报告显示，珠三角、长三角等地区有大量生产印刷线路板的企业不能稳定达标排放，给当地河流、土壤和近海造成了严重重金属污染。2008年，中山大学在广州6个区采集蔬菜样本，分析镉、铅的含量情况，结果叶菜类蔬菜的污染情况严重，除1种为轻度污染外，其余5种均重度污染。2007年，南京农业大学在全国六个地区县级以上市场随机采购大米样品91个，结果表明10%左右的市售大米镉超标。,化妆品重金属污染：,英国每日邮报2012年2月23日报道称，加拿大近期一项对49个知名品牌化妆品的测试结果令人大吃一惊，所有化妆品中几乎都“潜伏”着砷、镉、铅、汞等有毒物质。其中，倩碧的一款粉底液和欧莱雅的一款睫毛膏被“点名”，均含有砷、铍、镉等6种毒物。报道指出，每种参与测试的化妆品都含有4种以上令人担忧的有毒物质，但是却没有任何一种被标注在产品的包装上，这其中的原因是，这些有毒物质通常被认为是杂质，并非有意添加，只是以“副产品”的形式存在。研究人员提醒，这些毒物可经由皮肤吸收，是引起健康问题的一大隐忧，并可能“致病”，轻则会导致头痛、呕吐、腹泻、皮炎、脱发、荷尔蒙失调、记忆力减退等；重则可能会导致肺损伤、神经和肾脏问题，甚至是癌症。,10款铅含量最高的唇膏：,美宝莲(ColorSensationPinkPetal)7.19ppm欧莱雅(ColourRicheVolcanic)7.00ppmNARS(Semi-MatteRedLizard)4.93ppmCoverGirl(QueenCollectionRubyRemix)4.92ppmNARS(Semi-MatteFunnyFace)4.89ppm欧莱雅(ColourRichTickledPink)4.45ppm欧莱雅(IntenselyMoisturizingLipcolorHeroic)4.41ppmCoverGirl(ContinuousColorWarmBrick)4.28ppm美宝莲(ColorSensationalMauveMe)4.23ppmStargazer(“c。”深色唇膏)4.12ppm,一、重金属简介,重金属是指密度在5以上的金属，如铜、铅、锌、铁、钴、镍、钒、铌、钽、钛、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等45种（也有认为密度在4以上的金属是重金属，有60种）。,有毒重金属：实际上主要是指铅、汞、镉、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属，也指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等。锂、铍是轻金属，也有毒。具有显著的生物毒性，在环境中不能被微生物降解，只能发生各种形态转化和分散、富集过程。,对人体毒害最大的有5种：铅、汞、铬、砷、镉。这些重金属在水中不能被分解，人饮用后毒性放大，与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物或无机物。,重金属对人体的伤害：,汞：主要危害神经系统，使脑部受损，也可对皮肤粘膜及泌尿、生殖等系统造成损害，甲基化后毒性更大。天然水每升水中含0.01毫克，就会强烈中毒。含有微量的汞饮用水，长期食用会引起蓄积性中毒。铬：对皮肤、粘膜、消化道有刺激和腐蚀，致使皮肤充血、糜烂、溃疡、鼻穿孔，患皮肤癌。可在肝、肾、肺积聚。砷：慢性中毒可引起皮肤病变、神经、消化和心血管系统障碍，有积累性毒性作用，破坏人体细胞的代谢系统。镉：可在人体中积累引起急、慢性中毒，急性中毒可使人呕血、腹痛、最后导致死亡，慢性中毒能使肾功能损伤，破坏骨胳、致使骨痛、骨质软化、瘫痪。铅：一但进入人体很难排除。主要对神经、造血系统和肾脏的危害，损害骨胳造血系统。,重金属对人体的伤害：,钴：能对皮肤有放射性损伤。钒：伤人的心、肺，导致胆固醇代谢异常。锑：与砷能使银手饰变成砖红色，对皮肤有放射性损伤。铊：会使人得多发性神经炎。锰：超量时会使人甲状腺机能亢进。锌：过量时会得锌热病。铁：是在人体内对氧化有催化作用，但铁过量时会损伤细胞的基本成分，如脂眆酸、蛋白质、核酸等；导致其他微量元素失衡，特别是钙、镁的需求量。,微量元素:,小于体重0.01%的元素称微量元素。人体必需的微量元素有14种，其生理作用非常重要。铁：参与氧的运转，交换及组织呼吸。铜：与铁相互作用形成胶原蛋白，增强血管弹性。锌：是70多种酶代谢的必需物质。铬：加强胰岛素对糖的和脂类的作用。钴：是维生素B12的成分参与造血。,锰：是过氧化物和焦葡萄酸盐羟基酶的组分，参与糖代谢。镍：脂尿素酶组分，促进铁的吸收，刺激造血。锡：有益于维持蛋白质、核酸等的三维结构。硅：维持结缔组织和骨质的正常组织和结构。硒：是谷胱甘肽过氧化物酶的组分。钼：是亚硫酸盐、黄嘌呤、醛等氧化酶的成分。碘：是甲状腺的主要成分。钒：控制ATP酶和磷转化酶及钠泵。氟：维持牙齿及骨结构抑制稀醇酶焦磷酶等。,重金属污染的特点：（1）除被悬浮物带走的外，会因吸附沉淀作用而富集于底泥中，成为长期的次生污染源；（2）重金属的价态不同，其活性与毒性不同，其形态又随pH和氧化还原条件而转化；（3）水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物，导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来；（4）微量浓度即可产生毒性(一般为110毫克/升，汞、镉为0.010.001毫克/升)；,（5）在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如甲基汞)，可被生物富集，通过食物链进入人体，造成慢性毒性；（6）亲硫重金属元素（汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等）与人体组织某些酶的巯基（-SH）有特别大的亲合力，能抑制酶的活性；亲铁元素(铁、镍)可在人体的肾、脾、肝内累积，抑制精氨酶的活性；六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂，可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶，导致高铁血红蛋白，可能致癌；过量的钒和锰(亲岩元素)则能损害神经系统的机能。,重金属对人体的危害由金属元素的化学性质决定，根据十余项指标和九项参数对重金属的潜在毒性进行分类和排序，考评指标和参数如下：第一电离势、熔点、沸点、熔化热、汽化热、电化当量、结合能、离子半径、密度、电荷离子半径比、氧化性、离子奇偶性、挥发性。,高毒性：Hg汞Cd镉Tl铊Pb铅Cr铬In铟Sn锡,中等毒性：Ag银Sb锑Zn锌Mn锰Au金Cu铜Pr镨Ce铈Co钴Pd钯Ni镍V钒Os锇Lu镥Pt铂Bi铋Yb镱Eu铕Ga镓Fe铁Sc钪Al铝Ti钛Ge锗Rh铑Zr锆,较小毒性：Hf铪Ru钌Ir铱Tc锝Mo钼Nb铌Ta钽Re铼W钨Tm铥Dy镝Nd钕Er铒Ho钬Gd钆Tb铽La镧Y钇,二、典型重金属,1、铅(Pb)蓝灰色熔点：327沸点：1525加热至400-500有大量铅蒸气逸出在空气中可迅速氧化为Pb2O并凝结成铅烟用途：制造蓄电池，玻璃，搪瓷，制药，化工工业、汽油、化妆品等,其临床中毒特点：剧烈腹绞痛、贫血、中毒性肝病、中毒性肾病、多发性周围神经病。表现头晕全身无力、肌肉关节酸痛、不能进食、便秘或腹泻、肝脏肿大、肝区压痛、黄疽、血压升高严重者发生铅麻痹，即垂腕、垂足症，铅毒性脑病，出现剧烈头痛、抽搐、谵妄、惊厥、木僵甚至昏迷铅中毒多为慢性中毒，临床上有神经、消化、血液等系统的综合症状,不同年龄阶段有不同中毒症状：儿童：行为功能改变，模拟学习困难，空间综合能力下降，运动失调，多动，易冲动，注意力下降，侵袭性增加，智商下降，贫血，高血压，免疫力下降，缺锌、缺铁、缺钙等。成人：免疫力下降，头痛。头晕、失眠，多梦，记忆力减退，乏力，肌肉关节酸疼。慢性肾病，消化功能紊乱，肝炎，高血压，肾炎。中毒还导致心肌细胞破损，引发心脏病。老人：铅中毒胆质。记忆力减退，计算力差、表情呆板，双膝痉挛性瘫痪，手指变形，动作失调，精神障碍，言语受挫，神志不清。严重的还出现腹绞痛，重性血红蛋白性贫血。,植物性农产品动物性产品根茎类种子类、瓜果类及叶菜类骨骼及脏器类肌肉、脂肪和乳汁分布以肾脏最高,内脏的含量均比肉中为高,铅中毒的主要原因：1、大气吸入2、受污染农产品：粮食、蔬菜、水果3、加工食品：皮蛋、爆米花、铅质焊锡罐头食品等,4、经常接触彩印的食品包装、油漆类物品、含铅化妆品、染发剂、被铅污染的衣物、汽车尾气、含铅药物5、点含铅的蜡烛，特别是点有香味的和慢燃的蜡烛等。,6、使用不合格的彩釉餐具可能是导致体内铅含量超标的一个重要原因。,如何防止铅中毒？生活习惯不能把报纸等印刷品用作食品包装；避免食品包装袋上的字画、商标直接与食物接触，特别是酸性食品；蔬菜水果食用前要洗净，能去皮的尽量去皮；不要采用含铅油漆装饰家中的墙壁、地板和家具等；尽量选用无铅化妆品、染发剂等；不要使用含铅材料做餐具，不要用彩釉陶瓷制品盛装酸性食物和饮料；尽量少到汽车流量大、铅污染严重的街道或公路旁去饮食蛋白质、维生素C、D、E,具有一定的防铅和驱铅功能的天然食物：牛奶茶叶海带大蒜洋葱,一些无机阴离子或酸根如碘离子、磷酸根离子、钼酸根离子等都能与铅结合，促使其排出蔬菜、水果多摄入微量元素：铁、锌、铜、镁、硒、锗等可与铅相互作用，减弱铅的毒性。缺铁时铅的吸收增加，软组织和骨骼内铅含量增高。低铜饮食可增加铅的吸收，增强铅的毒性。锌可影响铅的蓄积和毒性作用，增加锌的供给，可使组织中铅含量降低，减轻铅中毒的严重程度。有机硒和有机锗对铅均有一定的拮抗作用。多糖类等大分子：果胶、海藻酸和膳食纤维等多糖类大分子物质，可有效阻止铅在胃肠道的吸收，促进铅的排出。,铅在废气中呈微粒状态，随风扩散农村居民三价二价六价铬的毒性比三价铬几乎大100倍。,铬的污染来源：采矿场、冶炼电镀厂、机器制造厂、汽车制造厂、飞机制造厂、染料厂、印刷厂、制药厂对人体的毒害：对皮肤粘膜的刺激作用，引起皮炎、湿疹，气管炎和鼻炎六价铬可能造成遗传性基因缺陷，吸入可能致癌，对环境有持久危险性。铬金属、三价或四价铬并不具有这些毒性。,缺铬对身体的危害：三价铬人体所必需正常人体内含6mg，肝、肺组织内铬是胰岛素的一个必要的辅助因子，铬缺乏导致胰岛素活性下降，致使糖代谢紊乱，血糖升高糖尿病。铬对某些酶系统有促进作用，抑制体内脂肪酸和胆固醇的合成，缺铬时血液中胆固醇含量增高，沉淀在血管壁上形成动脉粥样硬化高血压和冠心病。,铬的来源：肉类，尤其是肝脏和其它内脏啤酒酵母、未加工的谷物、糠麸、坚果、乳酪软体动物、海藻、红糖、粗砂糖胡萝卜、青豆、柑橘、菠菜、草莓,三、重金属在农产品中的形态及毒性,1、农产品中重金属的存在形态2、食品中重金属的形态与人体的吸收3、食品中重金属的化学形态与毒性,1、农产品中重金属的存在形态（1）重金属络合物：有机配位基和电子供体氨基酸、卟啉、核苷以及蛋白质、核酸等,农产品中的Hg可与组氨酸、半胱氨酸、清蛋白等稳定结合,软体动物对重金属有较强的浓缩性,吸收到体内后多与配位体结合。贻贝体内Cd与分子量约6万的蛋白质相结合冒贝中Cd与含2SH的配合物结合在牡蛎中Zn的络合物分子量在3000左右,谷物中的重金属主要与蛋白质相结合.大豆中的Cd是与蛋白质结合的形态存在,约占大豆总Cd的30%,其分子量在1520万以上大豆中的Cu也以与蛋白质结合的形式存在,60%,稻米(米粒或米粉)中的Cd、Zn主要与蛋白质相结合，其中碱可溶性蛋白质,尤其是谷蛋白对米中Cd的结合起重要作用香菇对Cd有较强的富集能力,（2）有机金属化合物有机金属化合物是指金属与碳原子直接相联的化合物甲基汞、四甲基铅(CH3)4Pb)、甲基锂(CH3Li)等As、Se等类金属与碳相联形成有机金属化合物,环境中Hg的甲基化和生物累积作用大多在水层和沉积物表面处发生鱼等水产品营养级愈高,鱼龄愈大，含量愈高。外界甲基化，自身甲基化（肠道中）肉食性鱼杂食性鱼草食性鱼,As在动、植物性食品中都可呈现有机砷化物形态鲨鱼及海藻中的As90%100%呈有机态海洋生物中存在的有机砷化物有各种甲基砷,Pb也可以有机铅的形态存在鱼体中存在TAL(四烷基铅)贝类有“挥发性有机铅”蔬菜、杂草中未见TAL,Sn有机锡常作为农药和杀虫剂使用,可以直接残留于作物体。鱼的肉、肝、胚胎中存在三丁基锡和二丁基锡牡蛎、大型藻类和贝类中有甲基锡化合物.,（3）食品中重金属的价态重金属可参与氧化还原反应,从而呈现不同的价态葡萄酒：As3+藻类：As2O3、As2O5海产品：As3+、As5+、甲基胂酸、二甲基胂酸,2、食品中重金属的形态与人体的吸收对不同形态金属的吸收、运输与代谢有着显著差别,吸收的难易则影响着毒性的大小。,汞（Hg）脂溶性强的有机汞(尤其是甲基汞)的肠道吸收率较高。离子型汞和金属汞的肠道吸收率极低.大多数Hg化合物的挥发性都高,尤其是二甲基汞、二烷基汞及低烷基汞的卤化物,因此容易通过呼吸道进入机体,不同形态的Hg分布不同：无机汞、离子型汞：肾、肝、脾、甲状腺,进入脑则极其困难.有机汞：肝脏、肾脏、脑组织和睾丸有机汞不仅易于肠道吸收,且排出更困难。有机汞的脂溶性及与生物体的结合能力,使得这类化合物在各种有机体内有很长的半衰期,如有机汞在人体的半衰期长达6070d,而无机汞则短得多,仅34d.,Cd：有机螯合剂如EDTA和半胱氨酸等能在很大程度上降低Cd的吸收。,As：经消化道摄入的As只有3%可被肠粘膜吸收,而经呼吸道则有27%的As被吸收.有机砷、As5+的排泄速度