食品的化学性污染及其防控

1.重金属污染

重金属污染主要来源于工业的“三废”。对人体有害的重金属主要有汞、镉、砷、铅、铬以及有机毒物，这些有害的重金属大多是由矿山开采、工厂加工生产过程，通过废气、残渣等污染土壤、空气和水。土壤、空气中的重金属由作物吸收直接蓄积在作物体内；水体中的重金属则可通过食物链在生物中富集，如鱼吃草或大鱼吃小鱼。用被污染的水灌溉农田，也使土壤中的金属含量增多。环境中的重金属通过各种渠道都可对食品造成严重污染，进入人体后可在人体中蓄积，引起人体的急性或慢性毒害作用。

不同的重金属污染，所造成的危害也不同，下面简要介绍几种重金属污染的危害。

（1）汞的污染

①污染途径。未经净化处理的工业“三废”排放后，造成河川海域等水体和土壤的汞污染。水中的汞多吸附在悬浮的固体微粒上而沉降于水底，使底泥中含汞量比水中高7～25倍，且可转化为甲基汞。环境中的汞通过食物链的富集作用导致在食品中大量残留。

②对人体的危害。甲基汞进入人体后分布较广。对人体的影响取决于摄入量的多少。长期食用被汞污染的食品，可引起慢性汞中毒的一系列不可逆的神经系统中毒症状，也能在肝、肾等脏器蓄积并透过人脑屏障在脑组织内蓄积。还可通过胎盘侵入胎儿，使胎儿发生中毒。严重的造成妇女不孕症、流产、死产或使初生婴儿患先天性水俣病，表现为发育不良，智力减退，甚至发生脑麻痹而死亡。

中国国家标准规定各类食品中汞含量（以汞计，mg/kg）不得超过以下标准：粮食0.02，薯类、果蔬、牛奶0.01，鱼和其他水产品0.3（甲基汞为0.2），肉、蛋（去壳）、油0.05，肉罐头0.1。

（2）镉的污染

①污染途径。镉也是通过工业“三废”进入环境，例如目前丢弃在环境中的镍镉废电池已成为重要的污染源。土壤中的溶解态镉能直接被植物吸收，不同作物对镉的吸收能力不同，一般蔬菜含镉量比谷物籽粒高，且叶菜根菜类高于瓜果类蔬菜。水生生物能从水中富集镉，其体内浓度可比水体含镉量高4500倍左右。据调查非污染区贝介类含镉量为0.05ppm，而在污染区贝介中镉含量可达420ppm。动物体内的镉主要经食物、水摄入，且有明显的生物蓄积倾向。

②对人体的危害。镉也可以在人体内蓄积，长期摄入含镉量较高的食品，可患严重的“痛痛病”（亦称骨痛病），症状以疼痛为主，初期腰背疼痛，以后逐渐扩至全身，疼痛性质为刺痛，安静时缓解，活动时加剧。镉对体内Zn、Fe、Mn、Se、Ca的代谢有影响，这些无机元素的缺乏及不足可增加镉的吸收及加强镉的毒性。

中国国家标准规定各类食品中镉含量（以镉计，mg/kg）不得超过以下标准：大米0.2，面粉和薯类0.1，杂粮0.05，水果0.03，蔬菜0.05，肉和鱼0.1，蛋0.05。

（3）铅的污染

①污染途径。铅在自然环境中分布很广，通过排放的工业“三废”使环境中铅含量进一步增加。植物通过根部吸收土壤中溶解状态的铅，农作物含铅量与生长期和部位有关，一般生长期长的高于生长期短的，根部含量高于茎叶和籽实。

在食品加工过程中，铅可以通过生产用水、容器、设备、包装等途径进入食品。

②对人体的危害。食用被铅化物污染的食品，可引起神经系统、造血器官和肾脏等发生明显的病变。患者可查出点彩红细胞和牙龈的铅线。常见的症状有食欲不振、胃肠炎、口腔金属味、失眠、头痛、头晕、肌肉关节酸痛、腹痛、腹泻或便秘贫血等。

中国国家标准规定各类食品中铅最大允许含量（以铅计，mg/kg）为：冷饮食品、蒸馏酒、调味品、罐头、火糖、豆制品等1.0，发酵酒、汽酒、麦乳精、焙烤食品、乳粉、炼乳等0.5，松花蛋3.0，色拉油0.1。

（4）砷的污染

①污染途径。砷在自然界广泛存在，砷的化合物种类很多，但As2O3是剧毒物质。在天然食品中含有微量的砷。化工冶炼、焦化、染料和砷矿开采后的废水、废气、废渣中的含砷物质污染水源，土壤等环境后再间接污染食品。水生生物特别是海洋甲壳纲动物对砷有很强的富集能力，可浓缩高达3300倍。用含砷废水灌溉农田，砷可在植株各部分残留，其残留量与废水中砷浓度成正比。

农业上由于曾经广泛使用含砷农药，导致农作物直接吸收和通过土壤吸收的砷大大增加。

②对人体的危害。由于砷污染食品或者受砷废水污染的饮水而引起的急性中毒，主要表现为胃肠炎症状、中枢神经系统麻痹、四肢疼痛、意识丧失而死亡。慢性中毒表现为植物性神经衰弱症、皮肤色素沉着、过度角化、多发性神经炎、肢体血管痉挛、坏疽等症状。

中国国家标准规定各类食品中砷最大允许含量标准为（以砷计，mg/kg）：粮食0.7，果蔬、肉、蛋、淡水鱼、发酵酒、调味品、冷饮食品、豆制品、酱腌菜、焙烤制品、茶叶、糖果、罐头、皮蛋等均为0.5，植物油0.1，色拉油0.2。

（5）铬的污染

①污染途径。铬是构成地球元素之一，广泛地存在于自然界环境。含有铬的废水和废渣是环境铬污染的主要污染来源，尤其是皮革厂、电镀厂的废水、下脚料含铬量较高。环境中的铬可以通过水、空气、食物的污染而进入生物体。目前食品中铬污染严重，主要是由于用含铬污水灌溉农田。据测定，用污水灌溉的农田土壤及农作物的含铬量，随污灌年限及污灌水的浓度而逐渐增加。作物中的铬大部分在茎叶中。水体中的铬能被生物吸收并在体内蓄积。

②对人体的危害。铬是人和动物所必需的一种微量元素，人体中缺铬会影响糖类和脂类的代谢，引起动脉粥样硬化。但过量摄入会导致人体中毒。铬中毒主要以六价铬引起，它比三价铬的毒性大100倍，可以干扰体内多种重要酶的活性，影响物质的氧化还原和水解过程。小剂量的铬可加速淀粉酶的分解，高浓度则可减慢淀粉酶的分解过程。铬能与核蛋白、核酸结合，六价铬可促进维生素C的氧化，破坏维生素C的生理功能。近来研究表明，铬先以六价的形式渗入细胞，然后在细胞内还原为三价铬而构成“终致癌物”，与细胞内大分子相结合，引起遗传密码的改变，进而引起细胞的突变和癌变。

2.化肥、农药与兽药的污染

（1）化肥的污染

化肥是指用矿物、空气、水等做原料，经过化学加工制成的无机肥料。常用的化肥有氮肥、磷肥、钾肥。农业生产中施用化肥，能给农作物补充正常生长所需的养料，对提高农作物产量有很大作用。但是化肥本身，特别是在不合理施用的情况下，也会使环境受到污染。据报道，化肥在使用过程中约有70%逸散于环境中，如果过度施用，容易造成农业环境的污染。化肥造成的污染主要表现在以下几个方面。

①化肥随农业退水和地表流水进入河、湖、库、塘，造成水体富营养化。据监测，农村许多浅层地下水中硝酸盐、氨态氮肥、亚硝酸盐等含氮化合物严重超标，其中还含有一些致癌物质。

②化肥施用不合理，使土壤板结、地力下降。

③从化肥原料和生产过程中产生的一些对人体有毒有害的微量重金属、无机盐和有机物等成分通过化肥而进入土壤，并在土壤中累积。

④化肥施用方法不当，造成大气污染。例如氮素化肥浅施，撒施后往往造成氮的逸失，进入大气，造成污染；二氧化碳肥使用不当，也会增加大气中二氧化碳的含量，增强温室效应，造成植物营养失衡，使植物徒长而造成病虫害大面积发生。

（2）农药的污染

农药是防治植物病虫害，去除杂草、调节农作物生长、实现农业机械化和提高家畜产品产量和质量的主要措施。全世界的化学农药品种约1400多种。按化学成分可分为：有机氯类、有机磷类、有机氮类、有机汞类、有机硫、有机砷、氨基甲酸酯及抗谷素制剂等。按用途可分为：杀虫剂、杀菌剂、除草剂、粮食熏蒸剂、植物生长调节剂等。

农药残留是指农药使用后在农作物、土壤、水体、食品中残存的农药母体、衍生物、代谢物、溶解物等的总称。农药残留的数量称为残留量。农药残留状况除了与农药的品种及化学性质有关外，还与施药的浓度、剂量、次数、时间以及气象条件等因素有关。农药残留性愈大，在食品中残留量也愈大，对人体的危害也愈大。

农药对食品的污染主要在以下方面：

①施用农药对农作物的直接污染。农药一般喷洒在农作物表面，首先在蔬菜、水果等农产品表面残留，随后通过根、茎、叶被农作物吸收并在体内代谢后残留于农作物组织内。

②农药使用不当。不遵守安全间隔期的有关规定。安全间隔期是指最后一次施药至作物收获时允许的间隔天数。农药使用不当，没有在安全间隔期后进行收获，是造成农药急性中毒的主要原因。

农药的利用率低于30%，大部分使用的农药都逸散于环境之中。植物可以从环境吸收，动物则通过食物链的富集作用造成在组织中的残留。

③农药在运输、贮存中保管不当，也可造成食品的农药污染。

（3）兽药的残留

兽药残留是指动物产品的任何可食部分所含兽药的母体化合物及（或）其代谢物，以及与兽药有关的杂质。所以兽药残留既包括原药，也包括药物在动物体内的代谢产物和兽药生产中所伴生的有害杂质。

兽药经各种途径进入动物体后，分布到几乎全身各个器官，也可通过泌乳和产蛋过程而残留在乳和蛋中。动物体内的药物可通过各种代谢途径，随排泄物排出体外，因此进入动物体内兽药的量随着时间推移而逐渐减少，经一定时间后残留量可在安全标准范围内，此时即可屠宰动物或允许动物产品（奶、蛋）上市，这一段时间就称之为休药期。

兽药在动物体内的残留量与兽药种类、给药方式、停药时间及器官和组织的种类有很大关系。在一般情况下，对兽药有代谢作用的脏器，如肝脏、肾脏，其兽药残留量较高。另外动物种类不同，兽药代谢的速率也不同，例如通常所用的药物在鸡体内的半衰期大多数在12h以下，多数鸡用药物的休药期为7天。(www.xing528.com)

3.其他化学污染物

（1）N-亚硝基化合物污染

①N-亚硝基化合物的种类和来源：

N-亚硝基化合物可分为N-亚硝胺和N-亚硝酰胺，其前体物是硝酸盐、亚硝酸盐和胺类物质。硝酸盐和亚硝酸盐广泛地存在于人类环境中，是自然界中最普遍含氮化合物。一般蔬菜中的硝酸盐含量较高，而亚硝酸盐含量较低。但腌制不充分的蔬菜、不新鲜的蔬菜中、泡菜中含有较多的亚硝酸盐（其中的硝酸盐在细菌作用下，转变成亚硝酸盐）。另外，硝酸盐作为食品添加剂广泛用于肉制品加工。

含氮的有机胺类化合物也广泛地存在于环境中，尤其是食物中，因为蛋白质、氨基酸、磷脂等胺类的前体物，是各种天然食品的成分。另外，胺类也是药物、化学农药和一些化工产品的原材料（如大量的二级胺用于药物和工业原料），易于污染环境。

许多天然食品如海产品、肉制品、啤酒及不新鲜的蔬菜等都含有N-亚硝基化合物在动物体内也可合成。

②N-亚硝基化合物对人体的危害：

动物试验证明，N-亚硝基化合物具有较强的致癌作用。可使多种动物罹患癌肿，通过呼吸道吸入、消化道摄入、皮下肌肉注射、皮肤接触均可引起肿瘤，且具有剂量效应关系。妊娠期的动物摄入一定量的N-亚硝基化合物可通过胎盘使子代动物致癌，甚至影响到第三代和第四代。有的实验显示N-亚硝基化合物还可以通过乳汁使子代发生肿瘤。

许多流行病学资料显示N-亚硝基化合物的摄入量与人类的某些肿瘤的发生呈正相关。如胃癌、食管癌、结直肠癌、膀胱癌等。例如引起肝癌的环境因素，除黄曲霉毒素外，亚硝胺也是重要的环境因素。肝癌高发区的副食以腌菜为主，对肝癌高发区的腌菜中的亚硝胺测定显示，其检出率为60%。

N-亚硝基化合物，除致癌性外，还具有致畸作用和致突变作用。亚硝酰胺对动物具有致畸作用，并存在剂量效应关系；而亚硝胺的致畸作用很弱。亚硝酰胺是一类直接致突变物。亚硝胺需经哺乳动物的混合功能氧化酶系统代谢活化后才具有致突变性。

③预防措施：

减少其前体物的摄入量。如限制食品加工过程中的硝酸盐和亚硝酸盐的添加量；尽量食用新鲜蔬菜等。

减少N-亚硝基化合物的摄入量。人体接触的N-亚硝基化合物有70%～90%是在体内自己合成的。多食用能阻断N-亚硝基化合物合成的成分，如维生素C、维生素E及一些多酚类的物质（比如茶叶中的茶多酚）。

（2）多环芳族化合物污染

多环芳烃对食品的污染主要由各种有机物如煤、柴油、汽油、原油及香烟燃烧不完全而来。食品中的多环芳烃主要有以下几个来源：

①食品在烘烤或熏制时直接受到污染。

②食品成分在烹调加工时经高温裂解或热聚形成，是食品中多环芳烃的主要来源。

③植物性食物可吸收土壤、水中污染的多环芳烃，并可受大气飘尘直接污染。

④食品加工过程中，受机油污染，或食品包装材料的污染，以及在柏油马路上晾晒粮食可使粮食受到污染。

⑤污染的水体可使水产品受到污染。

⑥植物和微生物体内可合成微量的多环芳烃。

动物试验证实，多数多环芳烃都有不良作用。比如苯并［a］芘对动物具有致癌性，能在大鼠、小鼠、地鼠、豚鼠、蝾螈、兔、鸭及猴等动物成功诱发肿瘤，在小鼠并可经胎盘使子代发生肿瘤。也可使大鼠胚胎死亡、仔鼠免疫功能下降。许多流行病学研究资料显示人类摄入多环芳族化合物与胃癌发生率具有相关关系。

（3）杂环胺类化合物（HCA）

在烹饪的肉和鱼类中能检出杂环胺类化合物，这些物质是在高温下由肌酸、肌酐、某些氨基酸和糖形成的。

HCA具有致癌性，可诱发小鼠肝脏肿瘤，也可诱发出肺、前胃和造血系统的肿瘤，大鼠可发生肝、肠道、乳腺等器官的肿瘤。

防止HCA危害的措施：

①改进烹调方法，尽量不要采用油煎、油炸、烘烤或熏制的烹调方法，避免过高温度，不要烧焦食物。

②增加蔬菜水果的摄入量。膳食纤维可以吸附HCA。而蔬菜和水果中的一些活性成分又可抑制HCA的致突变作用。

（4）二噁英

二噁英，是由200多种异构体、同系物等组成的混合体。其毒性以半致死量（LD50）表示。比氰化钾要毒约100倍，比砒霜要毒约900倍。为毒性最强，非常稳定又难以分解的一级致癌物质。它还具有生殖毒性、免疫毒性及内分泌毒性。是一种重要的环境持久有机污染物，也称“世纪之毒”。

①二噁英的主要污染源及污染途径：

二噁英及其类似物主要来源于含氯工业产品的杂质，垃圾焚烧，纸张漂白及汽车尾气排放等。二噁英类化合物在环境中非常稳定，难以降解，亲脂性高，具生物累积性。可经空气、水、土壤的污染，通过食物链，最后在人体达到生物富集，从而使人类的污染负荷达到最高。

某些塑料饲料袋，尤其是聚氯乙烯袋、经漂白的纸张或含油墨的旧报纸包装材料等都会将二噁英转移至饲料或含油脂的食品中。从被二噁英污染的纸制包装袋向牛奶的转移仅需几天的时间。

人体内的二噁英95%来源于食品的摄入。

②二噁英的危害：

二噁英具有致癌、免疫及生理毒性，一次污染可长期留存体内，长期接触可在体内积蓄，即使低剂量的长期接触也会造成严重的毒害作用，主要有：致死作用、胸腺萎缩及免疫毒性、“氯痤疮”（发生皮肤增生或角化过度）、肝中毒、生殖毒性、发育毒性和致畸性、致癌性。二噁英是全致癌物，单独使用二噁英即可诱发癌症，但它没有遗传毒性。1997年国际癌症研究机构（IARC）将二噁英定为对人致癌的I级致癌物。

③预防二噁英污染的措施：

严格执行和实施中国1996年4月1日发布的关于《固体废物污染环境防治法》。减少化学和家庭废弃物。禁止焚烧固体垃圾和作物秸秆。加强对垃圾填埋场的监管。

禁止用含氯的塑料包装物包装食品和饲料。

加强对食品从原料到产品的检测，制定国家限量标准和检测方法。

加强对二噁英及其类似物的危险性评估和危险性管理方面的研究。

加强对预防二噁英污染方面的知识宣传，提高对二噁英污染中毒的自我保护意识。