农副产品中重金属的风险评估
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农副产品中重金属的风险评估
雷懿
西南大学荣昌校区动物科学系,重庆402460
摘要:风险评估的目的是为了估计某种产品所引起的目标人群的相关疾病的水平,农产品重金属风险评估是保障农业产业持续发展和人体健康的重要关键点,参考了世界卫生组织/世界粮农组织的食品添加剂联合专家委员会(JECFA)、欧盟、英国、美国等农副产品中重金属风险评估案例。
农副产品中重金属风险评估有自身的特点,危害鉴定的数据较少,膳食摄入量估计主要是总膳食研究。
关键词:农副产品食品安全重金属风险评估
农产品质量安全问题已经成为人们关注的焦点之一。
重金属通过各种途径进入农业土壤环境后,由于其自身化学"物理与生物等因素的作用和受土壤环境的影响,短时间内很难消除,它们在土壤中不断积累,通过呼吸"饮水"直接摄入"皮肤接触以及食入农产品等暴露途径引起风险,其中食物链传递风险构成了农产品质量安全风险评估的重点内容,众所周知,农产品的质量安全一直是人们所关注的焦点问题,随着近年来全国各地多起重金属污染事件的接连爆发,重金属污染引发的农产品安全及产地环境问题受到了国内外的广泛重视。
2011年2 月,《重金属污染综合防治“十二五”规划》经国务院批准,内容主要涉及到重金属污染的全面预防控制,目标在于建立比较完善的重金属污染防治体系、事故应急体系和环境与健康风险评估体系。
其中,农产品质量安全风险评估体系的建立与应用对于保障我国农业生态系统和人类健康将发挥至关重要的作用。
风险估是《农产品质量安全法》和《食品安全法$对农产品质量安全》食品安全确立的一项最基本法律制度,也是国际社会对农产品质量安全和食品安全管理的最通行做法。
对农产品质量安全实施风险评估,既是政府依法履行监管职责、及时发现和预防农产品质量安全风险隐患的客观需要,也是农产品质量安全科学管理和构建统一"规范的农产品质量安全标准体系的现实需要。
当前,农产品质量安全风险评估研究尚处于探索阶段。
如何综合评价农产品与农产品产地的质量安全,正确引导生产者在提高农产品产量的同时并提高质量安全水平已成为农业产业发展的重要关键点。
由于化肥、农药、饲料添加剂等农用化学品的大量施用,采矿、冶炼、化工、
电子等工业“三废”的排放,导致大量生态环境破坏,并由此产生了一系列农产品质量与安全问题。
一些初级农产品中发现有重金属残留,如鱼、软体动物、动物内脏、大米、小麦、蔬菜、肉都有不同水平的镉含量;铅主要污染植物性农产品;鱼类和海产品中有机锡和甲基汞含量较高。
农产品的污染不仅影响农产品的出口贸易,还直接影响人们的身体健康。
人体长期暴露于重金属污染物(如铅、镉、汞、砷等)会引起神经系统、肝脏、肾脏等损害。
农产品中重金属危害的风险评估是判定农产品中重金属累积是否会对人体产生危害的首要方法。
因此,随着人们对农产品中重金属含量的关注越来越多,重金属风险评估也被越来越多地应用于污染控制与风险管理。
WHO/FAO食品添加剂联合专家委员会(JECFA)自1970 年起就开始对重金属进行风险评估,一些发达国家也相继建立自己的专门机构来负责农产品中重金属风险评估,欧盟EFSA 还在欧盟范围内,就风险性较高的重金属进行了风险评估,并依据风险评估结果提出相关农产品中重金属(如铜、汞)的限量。
目前,这方面的工作在我国还非常欠缺。
农产品重金属风险评估的研究体系与发展农产品中重金属危害风险评估是判定农产品中重金属累积是否会对人体产生危害的首要方法,也是目前国际上通行的主要判定方法之一。
食品添加剂联合专家委员会1970年起就开始对重金属进行风险评估,此外一些发达国家也相继建立各自专门机构负责农产品重金属风险评估I 农产品重金属风险评估是以重金属在迁移过程中引起的暴露和效应为研究核心内容。
1.蔬菜中重金属风险评估研究进展
近年来!针对蔬菜品质安全问题!许多大中城市纷纷开展蔬菜生产基地土壤
环境及蔬菜中重金属风险评估分析"在对同一样品多个样本的分析过程中!大多
数采用算术平均值来表征蔬菜中重金属含量!并评价其品质等级"然而!这种评价方法往往会削弱蔬菜中重金属超标样本对本品种样品的影响!特别是重金属含量最大的样品对该品种蔬菜品质的影响!因而无法正确评价其对人体健康带来的风险。
1.1蔬菜对重金属的吸收与富集规律
随着工业的进步!汽车工业的繁荣以及含重金属的化肥、激素、农药等广泛应用,土壤中重金属含量增加!蔬菜通过根系从土壤中吸收并富集重金属。
有时
也可通过叶片从大气中吸收气态或尘态的Pb 等重金属,使得蔬菜中重金属含量不断增加。
但是蔬菜中富集重金属的量与重金属在土壤中的形态以及蔬菜自身品种是有差异的,同一种蔬菜对不同重金属元素的吸收和富集能力不同!不同种类的蔬菜对同一种重金属元素的吸收$富集能力也不同。
有研究表明,在不同蔬菜中,叶菜类对Cu、Zn、Cd、Pb的吸收富集均大于果菜类和根菜类。
研究还发现!叶菜类中以苋菜、小白菜的富集作用较强,包菜较弱。
土壤和几种蔬菜中重金属累积规律的研究结果显示:供试蔬菜品种一般以根部吸收富集Cd 的能力最强,而叶大于茎、萝卜则叶大于根!青椒果实和豆荚中Cd的残留量少于其他部位不同,土壤中蔬菜对重金属的吸收与富集不同。
1.2 蔬菜中重金属的风险评估
蔬菜的重金属污染主要有Cu、Zn、Cd、Pb、Hg、As等。
其污染的特性是在水体中不易被微生物降解!而且由于价态的变化!会发生各种化学反应!产生分散和富集作用,蔬菜主要是通过根系从土壤中富集重金属!也可以通过叶片从大气中吸收气态的Pb、Hg等元素。
重金属元素进入人体后的主要危害是降低酶的活性!破坏人体酶的正常活动,对人体生理造成严重的影响。
土壤中的重金属污染程度不同,蔬菜重金属积累也有差异!如杭州市郊区蔬菜调查发现,甘蓝中砷的含量高低差异主要与污染源的分布及垃圾的使用量有关,不同种类的蔬菜对重金属的吸收富集能力不同。
一般叶菜类如菠菜$芹菜等对重金属有较强的富集能力
1.3重金属危害鉴定
重金属的危害鉴定就是确定人体暴露在重金属下,重金属对人体的有害健康效应但是这部分研究比较困难。
因为一般来说,人群的重金属暴露量不是很高!所以很少有人或政府愿意资助广泛的重金属毒性实验研究。
因此,重金属危害鉴定所遵循的原则是,尽可能利用所获得的有效信息资料来确定所需要的数据。
例如对于甲基汞的危害鉴定主要就是通过3个人类流行病学研究来进行的。
1994年,在日本水仅市(居民甲基汞中毒城市)进行了大规模体检,其中神经学方面的症状很多!比如感觉迟钝和手脚颤抖等,由此确定了甲基汞的神经毒性。
2.水产品中汞与甲基汞风险评估的研究进展
2.1水产品中汞及甲基汞的来源
汞是土壤成分中的矿物元素之一,污染水体中的汞主要来自工业排放的废水以及汞矿床的扩散等,环境中的无机汞随工业污染也会释放到大气中,后被降雨带入溪流和海洋,据有关研究,北欧、北美内陆偏远地区无明显工业污染源的湖泊中鱼体内的汞浓度的升高就来源于大气汞的沉降。
水体中的无机汞在微生物作用下转化成为容易被生物利用的甲基汞,鱼体内75%~95%的汞都是以甲基汞的形式存在,处于食物链高端的鱼体内含汞的浓度可比其生活环境中的汞浓度高100万倍。
2.2汞与甲基汞的危害特性
环境污染导致的汞中毒以甲基汞中毒最为重要,甲基汞主要损害神经系统,还可能影响人的循环系统,表现为头痛、疲乏、健忘、情绪异常等一般症状,随后出现感觉异常、语言障碍、运动失调、脑中风、视野缩小、听力障碍等症状,接触甲基汞量少而未出现症状者,亦可能对身体造成潜在的危害。
甲基汞有明显的致畸作用,对胎儿和幼儿的危害很大,人类胚胎形成的前三个月是对甲基汞最敏感的阶段,怀孕妇女摄入甲基汞可导致流产、死产,或分娩的婴儿精神迟钝,甚至患先天性疾病。
曾有人用甲基汞杀菌剂污染的种子喂猪,孕妇食用含汞猪肉后,其婴儿发生脑麻痹症状。
注射甲基汞也可引起子鼠严重畸形。
许多水产品都含有汞,掠食性的水生生物或哺乳动物(鲸)由于处于食物链的最高端而含有最多的汞。
食用水产品带来的汞及甲基汞的风险依赖于所食用的水产的种类与总量。
2.3水产品中汞与甲基汞的风险评估
由于水产品中的甲基汞会影响胎儿的正常发育,怀孕妇女尤其是处于孕早期(前三个月)的孕妇是水产品中汞危害的高危人群。
根据美国环境保护组织(EPA)推荐的汞准许摄入量0.1μg/(kg体重·d),即0.7μg/(kg体重·w),和食品添加剂联合专家委员会(JECFA)推荐的汞准许摄入量5μg/(kg体重·w),可以计算出一定体重的人进食多少克水产品就会达到EPA和JEC
FA的每周摄入汞的限量。
2.4水产品中汞与甲基汞的风险评估结论
在对胚胎影响最大的关键时期,孕妇食用一定肉食性鱼后摄入的总汞刚好低于EPA的限量而远低于JECFA的推荐值,而肉食性鱼出现在膳食中的可能性也仅是中度可能(鲨鱼只是渔获物总量中的中等组成部分,而喜爱食用鲨鱼等含汞高的肉食性鱼的人也仅是一部分人。
食用水产品,即使是食用那些含汞相对高的水产品所引起的风险等级也是很低的,如果普通人群由于惧怕甲基汞而减少水产品摄入将对公众健康带来负面影响(严重污染区水域水产品除外)。
尽管如此,鉴于甲基汞对胎儿和幼儿的潜在危害,美国FDA(食品药品监督管理局)和EPA(环境保护组织)已经建议那些想要怀孕,正在怀孕以及乳母和幼儿不要吃某些鱼,而要吃含汞水平相对低的鱼。
FDA与EPA还建议:不要进食鲨鱼,剑鱼,大王鲭,或者是其他含较高含量汞的鱼;每周吃12盎司(平均两顿)不同种的汞含量低的鱼(1盎司=28.35g)。
在我国,由于工农业污染导致水体环境恶化,曾导致水产品食用风险倍增并严重威胁食用者的健康。
例如,我国东北的松花江水系在30年前曾受含汞废水的污染,江水中鱼体含汞量为0.922μg/g。
第二松花江在70年代亦被严重污染,江中的鱼体内含汞值超过0.4μg/g者占受检鱼样的92%左右,发汞是人体内汞的排除途径之一,当时渔民发汞最高值达118.8μg/g。
专家从第二松花江吉林段测得有机物317种,其中甲基汞含量与日本发生大规模汞中毒时的含量相近。
但经过多年的治理,松花江汞污染已有很大改善,甲基汞危险性指数已由原来的6.3降低到1.21[22~24],由环境污染带来的水产品中的汞与甲基汞的问题已经可以控制。
考虑到胚胎对甲基汞的高敏感性,建议我国想要怀孕与怀孕的妇女,尤其是孕早期(头三个月)以及正处于哺乳期的乳母与幼儿应避免食用大型肉食性鱼类,例如鲨鱼、鲭、剑鱼等,借鉴美国FDA与EPA所作出的建议可以计算出,上述敏感人群每周食用的鱼类总量应不超过360g。
世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)曾发表联合声明,告诫孕妇不要多吃鲨鱼、剑鱼、大王鲭等汞含量偏高的鱼,上述两组织的专家还把每人每周甲基汞的准
许摄入量由先前的3.3μg/kg调低至1.6μg/kg,经调整过的准许摄入量少于JECFA的规定量而高于EPA的限量。
由于水产品中的n-3多不饱和脂肪酸等的营养价值较高,其他普通人群对水产品的消费则仍然应该受到鼓励。
结语
开展农产品质量安全风险评估,旨在发现农产品质量安全方面存在的未知风险隐患"评估已知危害程度及相应农产品的营养功能I 在近两年开展的农产品质量安全风险隐患排查和专项评估工作基础上,我国已经陆续将“米袋子”和“菜篮子”等主要农产品全部纳入风险评估的总体部署体系中,2013年将继续扩大农产品质量安全风险监测和评估的危害因素范围、产品种类,持续跟踪并着力解决公众关注度高且风险隐患突出的主要风险因子和主要特色产品,依托已初步建立的农产品质量安全风险评估技术体系和工作基础,进行现场摸底排查、生产过程跟踪验证和上市前产品的抽样定量评定及相关数据和风险信息的统计分析与综合研判,有计划、有步骤地层层推进工作,有效摸清农产品质量安全存在的重大隐患和潜在风险、科学应对质量安全突发事件。
同时,进一步建设国家农产品质量安全风险评估平台,发挥农业部农产品质量安全风险评估专家委员会和农产品质量安全工作组的重要作用,开展农产品质量安全风险舆情发布"科普知识宣传普及和公共培训,进行国内外农产品质量安全风险交流与合作; 制定趋于完善的农产品质量安全风险评估办法规范,积极构建以国家农产品质量安全风险评估中心为龙头、区域性风险评估实验室为主体、主产区风险评估定位监测站点为基础的风险评估体系;制定和实施重金属风险评估监测计划,大力推进农产品重金属污染事件的应急处置科学化。
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