食品中重金属与其他有害 微量元素的污染精.ppt
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1、食品中重金属与其他有食品中重金属与其他有害害 微量元素的污染微量元素的污染第1页,本讲稿共68页提提 纲纲1.1.“重金属重金属重金属重金属”的概述的概述的概述的概述(食品中有害金属的来源食品中有害金属的来源;有害金属的毒作用特点)2.2.铅的污染铅的污染铅的污染铅的污染(污染的来源污染的来源;铅对人体健康的影响;食品中的污染水平;食品中的限量标准)3.3.汞的污染汞的污染(汞的来源、分布与迁移;对人体健康的影响;汞的来源、分布与迁移;对人体健康的影响;污染水平与限量标准污染水平与限量标准)4.4.镉的污染镉的污染镉的污染镉的污染(来源来源;对人体健康的影响,限量标准)5.5.砷的污染砷的污染
2、砷的污染砷的污染(来源来源;食品中砷的化学形态;对人体健康的影对人体健康的影响响;限量标准)6.6.氟的污染氟的污染(污染来源污染来源;限量标准)7.7.其他微量元素其他微量元素其他微量元素其他微量元素(硒、锌、铁、铝等的限量标准)第2页,本讲稿共68页1.1.“重金属重金属”的概述的概述n n食品污染领域中的“重金属重金属”,是指对生物有显著毒性的元素。如铅、镉、汞、铬、锡、镍、铜、锌、钡、锑、铊等;轻金属铍铍、铝铝,过渡金属砷、硒砷、硒,非金属元素氟氟,摄入过量也会对人体造成食源性危害,也归于“有害金属有害金属”这一类。最引起人们关注的“重金属”是铅铅、镉镉、汞汞、砷砷,对人体有明显的毒害
3、作用。20世纪50年代日本出现水俣病水俣病,查明是汞、镉污染的“公害病公害病”。第3页,本讲稿共68页1.1 食品中有害金属的来源食品中有害金属的来源(1)工业“三废”的排放,农田投施化肥和农药,造成环境污染,并通过植物、动物的摄取,食物链的富积,造成食品污染。(2)自然环境的高本底,某些土壤含重金属显著高于一般地区。(3)食品加工过程所使用的金属机械、管道、容器,或食品添加剂品质不纯,含有有毒金属杂质,可以污染食品。第4页,本讲稿共68页1.2 有害金属的毒作用特点有害金属的毒作用特点n n存在形式:有害金属进入人体后,多以原形金属元素或金属离子形式存在,但有的转变为毒性更强的化合物。有机汞
4、比无机汞的毒性更强,其中甲基汞更强。n n易溶于水的氯化镉、硝酸镉比难溶于水的硫酸镉、碳酸镉等毒性更强。第5页,本讲稿共68页n n致毒作用致毒作用:有毒金属大多数通过抑制酶系统的活性发挥毒性作用,因酶蛋白活性的许多功能(如巯基、羧基、氨基、羟基等),可以与重金属发生结合,使酶活性减低甚至丧失活性。如铅、镉、汞等均能与肝、肾中含巯基氨基酸结合,与酶巯基结合后,具有很强的亲和力。n n砷引起的病变砷引起的病变,系砷与巯基形成稳定的化合物,抑制巯基酶的活性。第6页,本讲稿共68页n n机体内含巯基蛋白质与重金属结合,被称为金属蛋白,具有保护作用。n n有些含硫氨基酸对有毒金属具有拮抗作用。第7页,
5、本讲稿共68页2.2.铅的污染铅的污染2.1 铅铅(lead,Pb)污染的来源污染的来源(1)土壤本底土壤本底 世界上每个角落都有铅存在。土壤中通常含有2200mg/kg的铅。华南地区为2647mg/kg。(2)人为的铅污染人为的铅污染 如开采铅矿、冶炼、蓄电池、含铅物质(汽油等)的燃烧等。我国每年从工业废气中排出铅2918吨,废水排出铅2382吨。一辆汽车每年可向环境排出2.5kg的铅,含铅汽油已造成严重污染第8页,本讲稿共68页(3)食品容器、用具造成的污染 用铝合金、搪瓷、陶瓷、塑料、马口铁、玻璃、橡胶等为原料制备的容器和用具均含有铅。陶瓷工业每年用铅很多,其中1/5的陶瓷为食品容器,而
6、陶瓷上的釉彩是铅污染的重要来源。第9页,本讲稿共68页2.2 铅对人体健康的影响铅对人体健康的影响 成人膳食铅的吸收率在10%以下,而3个月至8岁的儿童膳食铅的吸收率,最高可达50%,吸收部位为十二指肠。人体内铅90%蓄积于骨骼中。各脏器亦可检出铅,以肝脏最高;血液中的铅仅占人体总铅的1%左右,但它是慢性铅中毒急性发作的原因。血铅在100g/L以上时,就可影响儿童的智力发育。第10页,本讲稿共68页n n铅主要侵犯神经系统、造血器官和肾脏。铅中毒的常见症状有食欲不振、胃肠炎、口腔金属味、失眠、头昏、关节肌肉疼痛、便秘或腹泻、贫血等。n n慢性铅中毒影响凝血酶活性,使凝血时间延长,在后期出现急性
7、腹痛或瘫痪。n n人体内的铅主要经肾脏和肠道排泄,汗液和头发也是其排泄的途径。铅在人体的生物半衰期为4年,以骨髓计可达10年,因此铅进入人体后较难排出。2.3 铅在各类食品中的污染水平铅在各类食品中的污染水平第11页,本讲稿共68页表 我国各类食品中铅污染水平/mgkg1 品名品名品名品名9090年总膳食研究年总膳食研究年总膳食研究年总膳食研究污染物监测中数污染物监测中数污染物监测中数污染物监测中数监测监测监测监测90%90%位数位数位数位数谷类谷类0.0270.0270.0630.0630.3160.316豆类豆类0.0970.097薯类薯类0.0690.069肉类肉类0.1150.1150
8、.0370.0370.1290.129蛋类蛋类0.2580.2580.0110.0110.1300.130水产类水产类0.0980.0980.0200.0200.1300.130乳类乳类0.0260.0260.0100.0100.1340.134蔬菜类蔬菜类0.0680.0680.0290.0290.2860.286水果类水果类0.0390.039酒酒0.0090.009第12页,本讲稿共68页2.4 食品中铅限量标准食品中铅限量标准/mgkg1 品品品品 名名名名建议标准建议标准建议标准建议标准CACCAC标准标准标准标准谷类谷类谷类谷类0.20.20.40.4豆类豆类豆类豆类0.20.20
9、.80.8薯类薯类薯类薯类0.20.20.40.4禽畜肉类禽畜肉类禽畜肉类禽畜肉类0.50.50.50.5可食用禽畜下水可食用禽畜下水可食用禽畜下水可食用禽畜下水0.50.5鱼类鱼类鱼类鱼类0.50.5甲壳类甲壳类甲壳类甲壳类0.50.5第13页,本讲稿共68页品品品品 名名名名建议标准建议标准建议标准建议标准CACCAC标准标准标准标准软体贝类1.0动物性油脂植物油水果0.10.2小水果、浆果、葡萄0.2蔬菜(食用菌、草药除外)0.10.2球茎(甘蓝除外)0.3叶菜(菠菜除外)0.3食品中铅限量标准食品中铅限量标准/mgkg1第14页,本讲稿共68页品品品品 名名名名建议标准建议标准建议标准
10、建议标准CACCAC标准标准标准标准鲜乳0.050.020.02婴儿配方粉(冲调后乳汁)0.020.020.020.02鲜蛋0.20.2酒0.20.20果汁0.050.050.05茶叶5食品中铅限量标准食品中铅限量标准/mgkg1第15页,本讲稿共68页3.3.汞的污染汞的污染3.1 汞汞(mercury,Hg)的来源、分布与迁移的来源、分布与迁移 在自然界中,有金属单质汞单质汞(水银)、无无机汞机汞和有机汞有机汞等几种形式。大部分是硫化汞,分布于地表层。随着工业的发展,汞的用途越来越广,大量汞流入环境。如生产1t 氯,要流失100200g汞;生产1t 乙醛,就流失515g汞。第16页,本讲稿
11、共68页n n汞的污染途径汞的污染途径:早期含汞农药的使用,如西力生作为拌种杀虫剂;含汞废水灌溉,造成植物的一定污染,进而肉、禽(包括肝、肾)的污染;含汞废水养鱼,其沉积颗粒经微生物的 甲基钴氨酸转移酶的作用,将汞甲基化:CH3CoB12+Hg+H2O H2OCoB12+CH3Hg+在硫化氢存在下转化为二甲基汞(CH3)2Hg+第17页,本讲稿共68页 由于食物链的生物富集,鱼体内甲基汞的浓度可达到很高的水平。如日本水俣湾的鱼、贝的含汞量高达2040mg/kg,是其他水域的数万倍。我国某地,江水含汞浓度为0.020.04 g/L,而鱼含汞浓度达0.891.65mg/kg,其浓缩倍数高达数千倍。
12、20世纪80年代,我国1392件水产品甲基汞调查,污染浓度的均数为0.0537mg/kg,中位数为0.0197mg/kg。第18页,本讲稿共68页表表 我国各类食品汞污染状况与建议限量名称名称样品数样品数汞浓度汞浓度/mgkg1限量标准限量标准(mg/kg)均值范围蔬菜1490.004ND0.1480.010粮食1570.010ND0.0540.020肉类500.005ND0.0190.050鱼娄520.030 0.0021.1580.30蛋类510.004ND0.0130.050奶类460.001ND0.0090.010第19页,本讲稿共68页3.2 汞对人体健康的影响汞对人体健康的影响n
13、n有机汞在人的消化道吸收率很高,甲基汞的吸收入率达90%以上,分布于全身各器官,其中肝、肾、脑的含量最高。n n甲基汞中毒主要表现于神经系统的损伤症状:运动失调、语言与听力障碍、视野缩小、感觉障碍等,严重者可发生瘫痪、肢体变形、吞咽困难,甚至死亡。第20页,本讲稿共68页n n上世纪50年代,日本因含汞工业废水污染水俣湾,当地居民长期食用甲基汞污染的鱼类,引起典型的公害病水俣病。1964年日本新泻县也出现类似的病。1972年日本环境厅公布,日本前后发生3次水俣病,患者达900人,受威胁的达2万人。1970年我国松花江流域也发生了甲基汞污染事件n n汞是蓄积性很强的毒物,在人体的生物半衰期为70
14、天;在脑内的储留时间更长,半衰期达180250天。体内的汞可通过尿、粪、和毛发排出。第21页,本讲稿共68页3.3 我国的汞污染水平与限量标准我国的汞污染水平与限量标准n n1992年我国营养调查统计,平均每人每日食物消费量,及各类食品中汞的建议限量标准,每天的摄入量:粮粮粮粮食食食食:439.9439.90.02=8.7980.02=8.798g 薯类薯类:86.60.01=0.866g 蔬菜蔬菜蔬菜蔬菜:3200.01=3.2 g g 水果水果水果水果:49.249.20.01=0.4920.01=0.492g 畜禽肉畜禽肉畜禽肉畜禽肉:58.90.05=2.945g g 奶奶:14.90
15、.01=0.149g 蛋蛋蛋蛋:16.00.05=0.80.05=0.8 g g 则每周总汞摄入量为17.257=120.75 g 不超过不超过JECFAJECFA建议建议PTWI300 PTWI300 g,处于安全水平第22页,本讲稿共68页表 中国食品中汞限量标准建议值/mgkg1品品 种种以总汞计的限量建议值以总汞计的限量建议值粮食(成品粮)0.02薯类(土豆、白薯)0.01蔬菜0.01水果0.01牛奶0.01乳制品按牛乳折算肉、蛋(去壳)0.05蛋制品按蛋折算第23页,本讲稿共68页表 中国食品中甲基汞限量标准建议值 (mg(mg kg11)品品 种种限量建议值限量建议值CAC限量限量
16、鱼(不包括禽肉鱼类)0.50.5食肉鱼类(如鲨鱼、金枪鱼及其他)1.01.0其他水产食品0.5第24页,本讲稿共68页4.4.镉的污染镉的污染4.1 镉污染的来源镉污染的来源 镉镉(cadmium,Cd),在自然界以硫镉矿硫镉矿形式存在,并常与锌、铅、铜、锰等共存。在这些金属的冶炼过程中,会排出大量的镉,进而污染环境。电镀工业、塑料工业、油漆、镉电池等也广泛使用镉,这些工业“三废”对环境的污染。被污染的水和土壤种植的植物,含镉就会增加。第25页,本讲稿共68页n n一般食品均能检出镉,含量在0.004 5mg/kg之间。n n通过食物链的富集,使镉的污染维持在高水平。如贝类,非污染区镉的浓度为
17、0.05,污染区为0.75mg/kg,有的高达12mg/kg。n n我国采用污水灌溉的水稻中,镉的水平在0.22.0mg/kg,个别地区高达5.43mg/kg。4.2 镉的污染水平镉的污染水平第26页,本讲稿共68页表 我国各类食品中镉的污染水平/mgmgkg1kg1品名品名90年总膳食年总膳食监测中位类监测中位类监测监测90%位数位数谷类0.017 大米0.0640.180 面粉0.0260.059 玉米0.0130.055豆类0.015薯类0.011肉类0.0130.0030.011第27页,本讲稿共68页续表 我国各类食品中镉的污染水平/mg kg1品品 名名90年总膳食年总膳食监测中位
18、类监测中位类监测监测90%位数位数蛋类0.0060.0030.009水产类0.0180.0030.017乳类0.0040.0020.006蔬菜类0.0220.0290.057水果类0.011酒0.000第28页,本讲稿共68页4.3 镉对人健康的影响镉对人健康的影响n n人体对镉的吸收,受镉化合物以及膳食中的蛋白质、维生素D、钙、锌含量的影响。当缺乏蛋白质和缺钙时对镉的吸收率提高n n镉进入人体后,大多数与低分子硫蛋白结合,形成金属硫蛋白,主要积累于肝脏,其次是肾脏。n n镉对体内巯基酶有强抑制作用。n n镉中毒主要损伤肾脏、骨骼和消化系统、肾重吸收功能障碍、骨钙流失。第29页,本讲稿共68页
19、 典型的公害病“痛痛病”。n n镉及其镉化合物对动物和人体有一定的致畸、致癌和致突变作用。n n体内的镉可通过粪便、尿液、汗液和毛发等途径排出体外,生物半衰期为1530年。4.4 食品中镉的限量标准食品中镉的限量标准 第30页,本讲稿共68页表表 食品中镉的限量标准食品中镉的限量标准(修订修订)与与CACCAC标准比较标准比较标准比较标准比较 /mgmg kg1kg1品品 名名修订标准修订标准(报批报批)CAC标准标准大米0.20.2面粉0.10.2大豆,花生0.10.2其他谷物,豆类0.10.1薯类0.10.1(去皮马铃薯)禽畜肉类0.10.05第31页,本讲稿共68页续表续表续表续表 食品
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