农产品质量安全课件2.2 重金属和食品添加剂

第三节 重金属与其他环境污染 物的安全
一、重金属
（一）概述
1、重金属的概念
在农产品安全领域，重金属一般是指对生物有显 著毒性的一类元素，既包括有毒金属如铅、镉、汞等 和摄入过量可对人体产生毒性作用的某些必需元素， 如铬、锰、锌、铜等，通常也包括铍、铝等轻金属和 砷、硒等类金属等。
2、重金属污染农产品的途径
农产品中的元素汞几乎不被消化道吸收；无机汞 的吸收效率较低，90%以上随粪便排出；脂溶性的有 机汞（甲基汞）在消化道的吸收效率最高，进入消化 道后，在胃酸作用下转化为氯化甲基汞，肠道吸收率 达95%~100%。人体内的汞在肝、肾、脑等器官中含 量最高。人体内汞的生物半衰期为70d，脑内汞的生 物半衰期为180~250d。
3、砷
1）农产品中砷的来源
（1）含砷矿石的开采 砷与许多有色金属如铅、锌、铜等是伴生的，砷
矿本身及其他矿产的开采、运输、加工、矿井水和矿 渣的排放是造成环境中砷污染的重要途径。
（2）金属冶炼 金属冶炼生成的砷蒸汽能很快凝结到大气微粒上， 降落到土壤、水域或农作物表面，造成污染。
（3）化工生产和燃料燃烧 （4）含砷农药和兽药的使用
3）汞对人体的危害
汞主要侵害神经系统，特别是中枢神经系统。甲基 汞在胃部转化为氯化甲基汞，与脂Байду номын сангаас和巯基具有高度的 亲和力，在血液中与红细胞的血红蛋白巯基结合，通过 血脑屏障进入大脑，与脂质结合，影响大脑功能。
甲基汞中毒的主要症状：手指、口唇和舌头麻木， 说话不清，步态蹒跚，甚至发生全身瘫痪、精神紊乱。
4）农产品中汞的限量标准
5）汞中毒案例——水俣病
日本的水俣市原是一个小渔村，战后，由于化肥生产 厂的聚集而发展成水俣市，但仍有相当的居民以打渔为生。 1956年4月末，水俣湾一造船木工的3岁和5岁的两个女儿 患有类似脑炎的特殊神经症状（走路不稳、言语不清、肢 端麻木和狂燥不安等），来到一所医院就诊，后又有四名 儿童由于相同的疾病到医院就诊，引起院方的重视。5月初， 该院院长向当地卫生主管部门报告，称“发现一种原因不 明的神经系统疾病的流行”。由于本病最早发现于日本水 俣市，故称之为水俣病。
重金属毒性与侵入途径、浓度、溶解性、存在状态、 膳食成分、代谢特点及人体的健康状况等因素密切相关。
（二）常见重金属污染
1、铅
1）农产品中铅的来源
工业“三废”——主要来源 农产品生产设备、管道、容器和包装材料 含铅农药、食品添加剂（松花蛋：PbO）的使用
2）铅的吸收与分布
铅主要以经口摄入以及皮肤吸收的方式进入人体， 成人膳食中铅的吸收率在10%以下，儿童吸收率高达 50%，体内90%铅蓄积于骨骼中，铅在人体内的生物半 衰期为4年，较难排出。膳食中补充蛋白质、钙、铁、 锌、硒和维生素C可以减低铅的毒性。
砷的急性中毒通常是由于误食而引起，主要表现 为呕吐、腹泻、休克，甚至死亡。
砷慢性中毒表现为食欲下降、导致体重下降、胃 肠障碍、末梢神经炎、结膜炎、角膜硬化和皮肤变黑。 另外，摄入含砷量高的食物(包括饮水)还会诱发多种 癌症。
3）铅对人体的危害
（1）急性中毒
当一次或短期摄入高剂量的铅化合物时，可造成急 性中毒，多为误服所引起。主要表现为：呕吐、腹泻 和流涎，部分病人可有腹绞痛，严重者有痉挛、瘫痪 和昏迷。
（2）慢性中毒
铅的慢性中毒可引起造血、胃肠道及神经系统病变。 铅中毒早期病人出现贫血，感到虚弱和疲倦，病人头疼， 肌肉疼，手脚不灵，注意力不集中，感情易冲动。铅中 毒还可引起慢性肾脏疾患、妇女不孕和死产以及早产等。 铅对儿童的危害更大，主要损害儿童脑组织，造成儿童 智力发育迟缓等。
自然本底 工业“三废”污染 含重金属农药、兽药和化肥的使用 农产品生产设备、容器、包装材料等
3、重金属中毒机理
重金属离子与蛋白质分子中的巯基、羧基、氨基、 咪唑基等形成重金属配合物，可产生使酶阻断或使膜变 性等生理毒害作用。重金属在体内形成的化合物在体内 不易分解，半衰期较长，有蓄积性，可引起急性或慢性 中毒反应，还可能产生“三致”作用。
3）砷的毒性
不同价态和化学形态的砷其毒性差异较大，从价 态上看，砷有-3、0、+3、+5之分，元素砷是无毒的， 3价砷比5价砷的毒性要大得多，如As2O3俗称砒霜， 引起中毒的剂量为10~50mg，敏感者1.0mg即可中毒， 20mg可致死。进入动物体内的5价砷可在多个器官还 原为3价砷，因此有人认为5价砷的毒性是由于部分还 原为3价砷引起的。
含砷农药主要有杀虫剂、杀菌剂、除草剂、脱叶剂和 种子消毒剂；畜牧业中，一些+5价砷常常作为鸡和猪的 生长促进剂。 （5）海洋生物的富集作用 （6）自然本底 （7）农产品加工过程中原料、添加剂、容器和包装材料的 污染
2）砷的吸收、分布与排泄
砷可以通过食道、呼吸道和皮肤黏膜进入机体，元 素砷基本不吸收，砷硫化物因溶解度低吸收也很少，可 溶性砷化物在胃肠中可被迅速吸收，进入人体的砷，以 肝、肾、脾、肺、皮肤、毛发、指甲、骨骼等器官和组 织中蓄积量最高（砷与毛发和指甲中的角蛋白巯基有很 强的结合力），生物半衰期大约为80~90d。
4）农产品中铅的限量
2、汞
1）汞对食品的污染
进入人体的汞主要来自被污染的鱼贝类。汞经被动 吸收作用渗透入浮游生物，鱼类通过摄食浮游生物和用 鳃呼吸等方式摄入汞，因此被污染鱼贝类是农产品中汞 的主要来源。
鱼是汞的天然浓缩器，汞主要蓄积于鱼体脂肪中， 鱼龄越大，体内富集的汞就越多。
2）汞的吸收、分布和排泄
其实早在20世纪50年代初，人们就曾在当地目睹 过一些奇异现象，不少鱼群异常游动，奄奄一息，漂 浮于水面，儿童在海边用手就能捞到乌贼，飞行的水 鸟突然坠海，当地居民饲养的猫疯癫发狂、陷入疯狂 的兜圈运动，全身痉挛并时有跳海溺死，以致水俣湾 地区的猫到了绝迹的程度。
1956年8月，经过调查初步发现，本病是由于反复摄 入该地区海产品而引起的中毒，并认为毒物与水俣市化 工厂排出的废水有关。此后发现水俣化工厂废水排放的 污水中汞含量达2020 mg/kg。后来在1968年和1973年 日本有发生了2次甲基汞中毒事件，到1992年经日本官 方确认的水俣病患者有2252人，死亡1043人。