重金屬和有害元素的危害性

1、4.4 有害金屬和有害元素的危害性,,4.4.1 有害金屬,食品中有害金屬的來(lái)源重金屬的安全性有害金屬的毒作用特點(diǎn),重金屬的概念,重金屬指比重大于5的金屬（一般指密度大于4.5克/每立方厘米的金屬）。約有45種，一般都是屬于過(guò)渡元素。如銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、鉻、汞、鎢、鉬、金、銀等。盡管錳、銅、鋅等重金屬是生命活動(dòng)所需要的微量元素，但是大部分重金屬如汞、鉛、鎘、鉻等并非生命活動(dòng)所必須，而且所有重金屬超過(guò)一定濃度都對(duì)人

2、體有毒。,,有毒金屬（有害金屬Hazard metal ）：凡是未發(fā)現(xiàn)對(duì)人體有益的生理功能，又對(duì)正常代謝功能有害的，而且微量即能引起危害的金屬稱(chēng)有毒金屬。一些重金屬屬于有毒金屬。中等毒性金屬元素：銅、錫、鋅等強(qiáng)毒性金屬元素：汞、砷、鎘、鉛、鉻等,有害金屬污染食品的途徑,1.   某些地區(qū)特殊自然環(huán)境中的高本底含量2. 人為的環(huán)境污染，如工業(yè)“三廢”的排放和農(nóng)用投入品(化肥、農(nóng)藥等)的使用，

3、造成環(huán)境污染，并通過(guò)動(dòng)植物的攝取造成有毒金屬對(duì)食品的污染。3.   食品加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷(xiāo)售過(guò)程中使用 或接觸的機(jī)械、管道、容器、以及添加劑中含有的有毒金屬元素導(dǎo)致食品污染。4. 其它,與公路不同距離的土壤及植物中鎘的含量,有害金屬的毒作用特點(diǎn),有毒金屬的毒性大小均與其存在形式有關(guān)有毒金屬大多數(shù)是通過(guò)抑制酶系統(tǒng)的活性發(fā)揮毒性作用強(qiáng)蓄積性，可通過(guò)食物鏈的生物富集作用而在生物體內(nèi)及人體內(nèi)

4、達(dá)到很高的濃度毒性以慢性中毒和遠(yuǎn)期效應(yīng)為主阻斷了生物分子表現(xiàn)活性所必需的功能基,置換了生物分子中必需的金屬離子改變生物分子構(gòu)象或高級(jí)結(jié)構(gòu),,鉛污染,,,土壤本底,,,,來(lái)源,食品容器、用具造成的污染,,人類(lèi)活動(dòng)造成的污染（采礦、冶煉、印刷等）,,,含鉛食品,食品添加劑,,,,,,鉛對(duì)人體健康的影響,鉛及鉛鹽主要損害神經(jīng)系統(tǒng)、造血器官和腎臟。人體內(nèi)約90％～95％的鉛積存于骨骼中。 常見(jiàn)的鉛中毒大多屬于輕度慢性鉛中毒，主要病變

5、是鉛對(duì)體內(nèi)金屬離子和酶系統(tǒng)產(chǎn)生影響，引起植物神經(jīng)功能紊亂、貧血、溶血和血管痙攣、免疫力低下等。常見(jiàn)癥狀有食欲不振、胃腸炎、口腔金屬味、失眠、頭昏、關(guān)節(jié)肌肉酸痛、腹痛、便秘或腹瀉、貧血等，嚴(yán)重者可發(fā)生休克或死亡、鉛中毒患者可觀(guān)察到血中點(diǎn)彩紅細(xì)胞和牙凝的“鉛線(xiàn)”。 慢性中毒后期出現(xiàn)急腹痛和癱瘓。,對(duì)兒童的影響,由于鉛會(huì)妨礙體內(nèi)維生素Ｄ的活化而引起佝僂病，并影響腦下垂體生長(zhǎng)激素發(fā)揮作用，因此鉛過(guò)多會(huì)使小兒生長(zhǎng)不良。 輕度鉛中毒也是造成

6、孩子注意力渙散、記憶力減退、理解力降低以及小動(dòng)作過(guò)多和學(xué)習(xí)困難的常見(jiàn)原因之一。,食品中鉛的限量標(biāo)準(zhǔn),——成年人為0.05mg／kg體重。——冷飲食品、奶粉、煉乳、食鹽、味精、醋、酒等食品中Pb≤1mg／kg——食用色素≤10mg／kg——飲用水中<0.05mg／L——肉類(lèi)、魚(yú)蝦、鮮乳類(lèi)≤0.5 mg／kg——糧食、薯類(lèi)≤0.4mg／kg——蔬菜、水果、蛋類(lèi)≤0.2mg／kg,如何預(yù)防體內(nèi)過(guò)量的鉛,膳食中應(yīng)包含足夠量的

7、優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，特別是含硫氨基酸（如半胱氨酸）豐富的蛋白質(zhì)，對(duì)降低體內(nèi)的鉛濃度有利，也可減輕中毒癥狀。注意補(bǔ)鈣，采取調(diào)配膳食鈣磷比例的方法可達(dá)到降低機(jī)體鉛負(fù)荷的目的。適當(dāng)多攝入微量元素 微量元素鐵、鋅、銅、鎂、鉻、硒、鍺等均可與鉛相互作用，減弱鉛的毒性。,,補(bǔ)充維生素C、B1、B2、B6、B12和葉酸等，對(duì)于改善癥狀和促進(jìn)生理功能恢復(fù)也有一定的效果。其中維生素B1療效尤為明顯。果膠、海藻酸和膳食纖維等多糖類(lèi)大分子物質(zhì)，其

8、糖鏈上豐富的游離-OH和-COOH基團(tuán)可與鉛絡(luò)合，形成難以吸收的凝膠，有效地阻止鉛在胃腸道的吸收，起到促進(jìn)排鉛的作用。很多天然食物都具有一定的防鉛和祛鉛功能。,,以下食品具有排鉛作用牛奶、酸奶蝦皮、海帶大蒜、油菜、苦瓜獼猴桃、棗、柑,汞污染,,,,,食品中汞來(lái)源,工業(yè)廢水,農(nóng)藥,空氣中的汞蒸汽,,,,汞污染的特點(diǎn),汞是在常溫下唯一呈液態(tài)的金屬元素。在自然界里大部分汞與硫結(jié)合成硫化汞（HgS），亦稱(chēng)“辰砂”或“朱砂”，廣泛地分布

9、在地殼表面。汞在自然界中有金屬單質(zhì)汞（俗稱(chēng)水銀）、無(wú)機(jī)汞和有機(jī)汞等幾種形式。汞中毒以有機(jī)汞中毒為主，汞污染主要發(fā)生在水產(chǎn)品。汞是蓄積性很強(qiáng)的毒物。,汞對(duì)人體健康的影響,汞中毒患者往往表現(xiàn)為手指、口唇和舌頭麻木、說(shuō)話(huà)不清、 視野縮小、運(yùn)動(dòng)失調(diào)及神經(jīng)系統(tǒng)損害， 嚴(yán)重者可以發(fā)生癱瘓、肢體變形、吞咽困難，甚至死亡。 有機(jī)汞的消化道吸收率很高，極易被肝和腎吸收，總汞中甲基汞的人體吸收率可以達(dá)到90％以上，其中15％被腦吸收，且首先受損的是

10、腦組織，并且難以治療，往往促使死亡或遺患終生。孕婦食用被汞污染的魚(yú)后自身可以不發(fā)病，但體內(nèi)的甲基汞會(huì)通過(guò)胎盤(pán)進(jìn)入胎兒體內(nèi)，使新生兒發(fā)生先天性水俁病。,,我國(guó)規(guī)定環(huán)境中汞的最高容許濃度為：居住區(qū)大氣為0.0003mg/m3,地面水為0.001mg/L,飲用水不超過(guò)0.001mg/L,工業(yè)廢水排汞及其化合物最高容許排放濃度為0.05mg/L,水俁病,為公害病的一種。1956年左右于九州熊本縣水俁市附近發(fā)生，經(jīng)確認(rèn)后依地得名。 病

11、因：由于工廠(chǎng)排放廢水，使有機(jī)汞經(jīng)過(guò)海洋生物分級(jí)濃縮，最后使人體累積至一定程度而發(fā)病。受害的主要器官為大腦皮質(zhì)，主要癥狀有隧道視野、運(yùn)動(dòng)失調(diào)震顫、語(yǔ)言障礙等。發(fā)病起三個(gè)月內(nèi)約有半數(shù) 重癥者死亡，懷孕婦女亦 會(huì)將這種汞中毒帶給胎中 幼兒，令幼兒天生弱智。,汞引起的胎兒性水俁病患者,鎘污染,鎘呈銀白色，略帶淡藍(lán)光澤，質(zhì)軟。鎘在自然界中以硫鎘礦形式存在，并常與鋅、鉛、銅、錳等礦共存，是比較稀有的元素，在地殼中含量估計(jì)為0.

12、1～0.2mg／kg，由鋅精煉的副產(chǎn)物獲得。鎘在潮濕空氣中可緩慢氧化并失去光澤，加熱時(shí)生成棕色的氧化層。鎘蒸氣燃燒產(chǎn)生棕色的煙霧。鎘對(duì)鹽水和堿液有良好的抗蝕性能。,鎘對(duì)食品的污染,植物性食品中鎘主要來(lái)源于冶金、冶煉、陶瓷、電鍍工業(yè)及化學(xué)工業(yè)(如電池、塑料添加劑、食品防腐劑、殺蟲(chóng)劑、顏料)等排出的“三廢”。動(dòng)物性食物中的鎘也主要來(lái)源于環(huán)境，正常情況下，其中鎘的含量是比較低的。但在污染環(huán)境中，鎘在動(dòng)物體內(nèi)有明顯的生物蓄積傾向。,食品中

13、鎘的毒性與危害,一般情況下，大多數(shù)食品均含有鎘，攝入鎘污染的食品和飲用水，可導(dǎo)致人發(fā)生鎘中毒。,鎘中毒的黃鱔,致畸、致突變和致癌性,1987年國(guó)際抗癌聯(lián)盟(1ARC)將鎘定為ⅡA級(jí)致癌物1993年被修訂為IA級(jí)致癌物。鎘可引起肺、前列腺和睪丸的腫瘤。在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體中，鎘能引起皮下注射部位、肝、腎和血液系統(tǒng)的癌變。鎘是很弱的致突變劑，其致癌作用與鎘能損傷DNA、影響DNA修復(fù)以及促進(jìn)細(xì)胞增生有關(guān)。,急性毒性,鎘為有毒元素，其化合物毒性

14、更大。自然界中，鎘的化合物具有不同的毒性。硫化鎘、硒磺酸鎘的毒性較低，氧化鎘、氯化鎘、硫酸鎘毒性較高。鎘引起人中毒的劑量平均為100mg。急性中毒者表現(xiàn)為惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉，引起中樞神經(jīng)中毒癥狀。嚴(yán)重者虛脫而死亡。,食品中鎘的限量標(biāo)準(zhǔn),1988年FAO／WHO推薦鎘的每周允許攝入量為0.007mg／kg（以體重計(jì)）我國(guó)1994年頒布實(shí)施的食品中鎘允許量標(biāo)準(zhǔn) GB15201-94規(guī)定鎘的限量 (以mg／kg計(jì))為：大米≤0.

15、2雜糧≤0.05蔬菜、蛋≤0.05肉、魚(yú)≤0.1水果≤0.03飲用水中≤0.01mg／L,案例,骨痛?。ㄍ赐床。?砷污染,砷是一種非金屬，但由于其許多理化性質(zhì)類(lèi)似于金屬，故常稱(chēng)其為類(lèi)金屬。砷有灰色、黃色和黑色三種同素異形體。砷的化合物有無(wú)機(jī)砷和有機(jī)砷兩大類(lèi)，它們廣泛存在于巖石、土壤和水中。砷化氫是一種無(wú)色、具有大蒜味的劇毒氣體。硫化砷可認(rèn)為無(wú)毒，不溶于水，難溶于酸。硫化砷可溶于堿，在氧化劑的作用下也可以變成可溶性和揮

16、發(fā)性的有毒物質(zhì)。,砷對(duì)食品的污染,含砷化合物被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)中作為除草劑、殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、殺鼠劑和各種防腐劑。因大量使用，造成了農(nóng)作物的嚴(yán)重污染，導(dǎo)致食品中砷含量增高。在動(dòng)物飼料中大量摻入含砷化合物作為促生長(zhǎng)劑，對(duì)動(dòng)物性食品安全性造成嚴(yán)重影響,食品中砷的毒性與危害,砷可以通過(guò)食道、呼吸道和皮膚黏膜進(jìn)入機(jī)體正常人一般每天攝入的砷不超過(guò)0.02mg。砷在體內(nèi)有較強(qiáng)的蓄積性，皮膚、骨骼、肌肉、肝、腎、肺是體內(nèi)砷的主要貯存場(chǎng)所。砷的

17、毒性與砷的存在形式和價(jià)態(tài)有關(guān)。元素砷基本無(wú)毒，砷的氧化物具有不同的毒性，三價(jià)砷的毒性比五價(jià)砷大，無(wú)機(jī)砷毒性大于有機(jī)砷。砷能引起人體急性和慢性中毒。,急性毒性,砷的急性中毒通常是由于誤食而引起。三氧化二砷口服中毒后，主要表現(xiàn)為急性胃腸 炎、嘔吐、腹瀉、休克、中毒性心肌炎、肝病等。嚴(yán)重者可導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻痹，表現(xiàn)為興奮、煩躁、昏迷，病人常有七竅流血的現(xiàn)象，甚至呼吸麻痹而死亡。,慢性毒性,砷慢性中毒是由于長(zhǎng)期少量經(jīng)口攝入受污染的食品

18、引起的。主要表現(xiàn)為食欲下降、體重下降、胃腸障礙、末梢神經(jīng)炎、結(jié)膜炎、角膜硬化和皮膚變黑。長(zhǎng)期受砷的毒害，皮膚出現(xiàn)白斑，后逐漸變黑，角化增厚呈橡皮狀，出現(xiàn) 龜裂性潰瘍。,致癌性、致畸和致突變性,經(jīng)世界衛(wèi)生組織1982年研究確認(rèn)，無(wú)機(jī)砷為致癌物，可誘發(fā)多種腫瘤。國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)也評(píng)定，有足夠證據(jù)證實(shí)飲用水中的砷是人類(lèi)皮膚及肺部致癌物。,食品中砷的限量標(biāo)準(zhǔn),1988年FAO／WHO暫定砷的每日允許最大攝入量為0.05mg／kg（

19、以體重計(jì)）對(duì)無(wú)機(jī)砷每周允許攝入量建議為0.015mg／kg（以體重計(jì)）。,我國(guó)1994年規(guī)定食品中砷含量 (mg／kg，以砷計(jì)),原糧≤0.7食用植物油≤0.1醬油、醬、食醋、味精、鹽≤0.5蔬菜、水果、肉類(lèi)、淡水魚(yú)、蛋類(lèi)、酒類(lèi)、鮮奶、鮮海魚(yú)≤0.5鮮貝類(lèi)≤1.0飲用水中砷含量≤0.05mg／L。,案例,云南陽(yáng)宗海水體砷濃度超標(biāo)安徽筑壩防河南污水 嬰幼兒谷類(lèi)輔助食品中砷、鎘等重金屬 超標(biāo),錫污染,錫與有機(jī)烴基

20、結(jié)合而形成的有機(jī)金屬化合物稱(chēng)為有機(jī)錫。有機(jī)錫早期用作抗菌劑、農(nóng)業(yè)殺蟲(chóng)劑、除草劑。后來(lái)有機(jī)錫化合物作為高效防污劑，而廣泛應(yīng)用于防除海洋污損生物，有助于提高船舶航速。防污損涂料中常用的有機(jī)錫化合物為三丁基錫（簡(jiǎn)稱(chēng)TBT）和三苯基錫（簡(jiǎn)稱(chēng)TPT）。其中TBT是迄今為止人類(lèi)引入海洋環(huán)境中的有機(jī)或無(wú)機(jī)污染物中分布廣泛、毒性最強(qiáng)的化合物之一。有機(jī)錫化合物對(duì)環(huán)境，尤其是對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重。有機(jī)錫對(duì)貝類(lèi)和魚(yú)類(lèi)有致畸作用，還影響海洋生物

21、的神經(jīng)傳遞系統(tǒng)，造成神經(jīng)錯(cuò)亂，并使它們的內(nèi)分泌發(fā)生紊亂，如生殖器官出現(xiàn)異常等。,,,鉈污染,稀有金屬元素，銀白色，質(zhì)軟，高毒類(lèi)，燃燒發(fā)綠色光焰。鉈的毒性高于鉛和汞。鉈化合物廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。另外在生產(chǎn)鞭炮（花炮）的原料中往往也含有高量的鉈，其副產(chǎn)品氯化鈉（非食用鹽）中同樣被污染，當(dāng)人體食用了這種非食用鹽（常有不法分子將此種鹽販賣(mài)）后，而引起中毒。鉈對(duì)人的致死量是8～14mg／kg,鉈中毒的癥狀,急性：惡心、嘔吐、腹絞痛，甚至昏

22、迷、抽搐、休克等癥狀。脫發(fā)和皮膚損傷。慢性：初期為全身無(wú)力、食欲減退、頭暈、頭痛、失眠，隨后便出現(xiàn)手指震顫、視力減退、脫發(fā)等癥狀。,案例,95年清華大學(xué)92級(jí)朱令鉈中毒1985年北大考古85級(jí)郭寶發(fā)鉈中毒2007中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)生鉈中毒,鉻污染,常見(jiàn)的鉻化合物有六價(jià)、三價(jià)和二價(jià)，其中以六價(jià)鉻毒性最強(qiáng)，三價(jià)鉻次之六價(jià)鉻很容易被人體吸收的，它可通過(guò)消化、呼吸道、皮膚及粘膜侵入人體。經(jīng)消化道侵入時(shí)可引起嘔吐、腹疼。經(jīng)皮膚侵入時(shí)會(huì)產(chǎn)生皮