重金属污染及危害：汞、铅、镉对食品的影响

环境污染物在食品成分中的存在，有其自然背景和人类活动影响两方面的原因。其中，无机环境污染物在一定程度上受食品产地的地质、地理条件的影响，但是更为普遍的污染源是工业、采矿、能源、交通、城市排污及农业生产等带来的，通过环境及食物链而危及人类饮食健康。无机污染物中的汞、砷、铅等重金属及一些放射性物质，有机污染物中的苯、邻苯二甲酸酯、磷酸烷基酯、多氯联苯等工业化合物及二噁英、多环芳烃等工业副产物，都具有在环境和食物链中富集、难分解、毒性强等特点，对食品安全性威胁极大。在人类环境持续恶化的情况下，食品成分中的环境污染物可能有增无减，必须采取更有效的对策加强治理。

（一）食品中重金属的来源

自1950年发生在日本的水俣病和骨痛病，并且查明是由于食品遭到汞污染和镉污染所引起的“公害病”以后，有毒重金属对环境污染以及通过食物链造成的食源性危害问题引起了人们极大的关注。食品中重金属的来源大致分为以下3类。

1.自然环境的本底高

生物体都是在自然环境中生长和发育的，因此，生物体内的元素含量与其所生存的环境有关。由于不同地区环境中元素分布的不均一性，造成了某些地区空气、水、土壤中某些金属元素的含量明显高于其他地区，而使这些地区生产的食用动植物有毒金属元素含量较高。

2.环境污染

随着工农业生产的发展，有些农药中所含有的有毒重金属，在一定条件下，可引起土壤、水体、空气的污染或在食用作物中的残留。

3.食品生成加工

食品加工、储存、运输和销售中使用或接触的机械、管道、容器、包装材料以及因工艺需要而加入的添加剂中含有的有毒金属元素均可导致对食品的污染。

（二）常见重金属对食品的污染及危害

1.汞

汞有3种存在形式，即金属汞、无机汞和有机汞。金属汞在室温下具有挥发性，可随呼吸进入人体。在环境中和生物体内无机汞可通过微生物作用形成甲基汞，从而使毒性增强。

（1）食品中汞的来源：除了职业原因接触外，进入人体的汞主要来源于受污染的食物，尤其是鱼贝类等水产品中的甲基汞。这主要是由于含汞的废水排入江河湖海后，其中所含的金属汞或无机汞可以在水体中某些微生物的作用下转变为毒性更大的有机汞，同时，水体中的有机汞还可以通过食物链的传递而在鱼体中富集，使其浓度可能比周围水体中的浓度高出很多倍。除食用水产品发生汞中毒外，汞也可通过含汞农药的使用和废水灌溉农田等途径污染农作物和饲料，造成谷类、蔬菜、水果和动物性食品的汞污染。

（2）食品汞污染对人体的危害：食品中的金属汞几乎不被人体吸收，无机汞吸收率也很低，90%以上随粪便排出，而有机汞的消化道吸收率很高，如甲基汞90%以上可被人体吸收。吸收的汞迅速分布到全身组织和器官，但以肝、肾、脑等器官含量最多。汞危害可导致急性毒性、慢性毒性和致畸、致突变性。急性毒性可导致肾组织坏死，发生尿毒症，严重时可导致死亡。汞是强蓄积性毒物，在人体内的生物半衰期平均约为70 d，在脑内的存留时间更长，其半衰期为180～250 d。甲基汞可通过胎盘屏障而对生物体产生致畸作用。无机汞可能是精子的诱变剂，可导致畸形精子的比例增高，影响男性的生育能力。GB 2762—2017《食品安全国家标准　食品中污染物限量》规定食品中汞的限量指标见表7-1。

表7-1　食品中汞限量指标

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注：a水产动物及其制品先测定总汞，当总汞水平不超过甲基汞限量值时，不必测定甲基汞；否则，需再测定甲基汞。(www.xing528.com)

b稻谷以糙米计。

2.铅

（1）食品中铅的来源：铅对人体健康的危害尤其是对儿童健康的危害已受到国际社会的广泛关注。食品中铅主要来源于环境污染、食品包装容器和材料，以及含铅的食品添加剂。

环境污染：矿山开采、金属冶炼和精炼过程中产生的含铅粉尘和废水对周围大气和土壤有很大影响。汽油中通常加入的四乙基铅作防爆剂，使得汽车尾气中含有大量的铅，其他含铅农药的使用、蓄电池、油漆制造、含铅涂料等均可造成铅对食品和环境的污染。

食品包装容器和材料：瓷制餐具表面有一层彩釉，其中含有较多的铅，当彩釉和酸性食品接触时，其中的铅可溶出而污染食品；马口铁和焊锡中的铅可造成罐头食品的污染；用铁桶或锡壶装酒，可造成铅溶出到酒中；印制食品包装的油墨和颜料等常含有铅，也可污染食品。此外，食品加工机械、管道和聚氯乙烯塑料中的含铅稳定剂等均可导致食品铅污染。

含铅的食品添加剂：例如，皮蛋加工时加入的黄丹粉（氧化铝）和某些劣质食品添加剂等也可造成食品的铅污染。

（2）食品中铅污染对人体的危害：铅的毒性与其化合物的形态、溶解性有关。硝酸铅、醋酸铅、铅的氧化物易溶于水或酸性环境，毒性较大；硫化铅、铬酸铅不易溶解，毒性较小。进入消化道的铅5%～10%被吸收，其吸收部位主要是十二指肠。吸收入血中的铅大部分（90%以上）蓄积于骨骼中，在肝、肾、脑等组织中也有一定的分布。铅在生物体内的半衰期比较长，约为4年，如果以骨骼计算约为10年，因此铅进入人体后较难排出，可对许多器官系统和生理功能产生危害。GB 2762—2017《食品安全国家标准　食品中污染物限量》规定食品中铅的限量指标见表7-2。

表7-2　食品中铅限量指标

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注：a稻谷以糙米计。

3.镉

（1）食品中镉的来源：①环境污染：有色金属矿山的开采和冶炼是镉环境污染的主要来源之一。镉在自然界中以硫镉矿形式存在，并常与锌、铅、铜、锰等矿共存，在这些金属的开采和冶炼过程中会排出大量的镉，造成环境污染，进而导致动植物和水生生物体内镉的含量会增加。②工业“三废”：尤其是含镉废水的排放对环境和食物的污染是镉污染的另一主要来源。一般而言，镉在食品中的含量分布情况为：海产食品、动物性食品（尤其是肝脏和肾脏）含镉量高于植物性食品，而植物性食品中，一般蔬菜含镉量比谷类籽粒高，蔬菜中，叶菜、根菜类高于瓜果类。③食品包装材料和容器：因镉盐有鲜艳的颜色且耐高热，故常用作玻璃、陶瓷类容器的上色颜料，并用作金属合金和镀层的成分，以及塑料稳定剂等。因此，使用这类食品容器和包装材料也可对食品造成镉污染。尤其是用其存放酸性食品时，可致其中的镉大量溶出，严重污染食品，导致镉中毒。

（2）食品中镉污染对人体的危害：除职业接触污染外，镉进入人体的主要途径是通过食物摄入，吸收率约为5%，但受食物中镉的存在形式以及膳食中蛋白质、维生素D和钙、锌等元素的含量影响。当体内蛋白质、钙及维生素D缺乏时，可使机体对镉的吸收率增加。进入人体的镉大部分与低分子硫蛋白结合，形成金属硫蛋白，选择性地蓄积于肾脏和肝脏，其他脏器如脾、胰、甲状腺和毛发等也有一定量的积累。GB 2762—2017《食品安全国家标准　食品中污染物限量》规定食品中镉的限量指标见表7-3。

表7-3　食品中镉限量指标

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注：a稻谷以糙米计。