学术报告厅

Heavy metal pollution and food safety

何计国 中国农业大学食品学院,北京 100083

  食品安全问题一直是人类关注的焦点问题,科学和生产力的进步,食物短缺已不再是威胁大多数人生存和健康的主要问题。但食品中存在的威胁人体健康的因素却日益突出,成为食品安全的最主要问题。
  食品中的有害因素可以是食品的本身成分,也可以是外来物质,但主要是外来物质,环境污染是食品中重要的外来物质来源。环境污染主要指工农业生产中产生的“三废”即废气、废水、废物的污染和生活垃圾的污染,通过对土壤、水源的污染而造成食品的污染。
  环境中的污染物很多,但无疑重金属是其中最重要的一种。重金属指密度大于4.5g/cm3的金属元素,许多重金属未见对人体的功能作用,却能在少量摄入后对人体呈现出毒性作用,因此又称为有毒金属。食用动植物均在自然界中生长发育,金属污染物主要是通过人类活动造成环境污染后,随同食物进入人体而影响人体的健康,对人体健康危害较大的主要重金属有铅、汞、镉等。重金属在环境中代谢缓慢,半减期长,一旦环境受污染,短时间内很难清除,因此容易造成食品的污染。有些生物可富集重金属,并随着生物链由低级向高级发展而逐渐增高,即存在生物放大作用,因而增加了人体中毒的危险性。
  铅 铅对人体的危害主要是造成神经系统、造血系统和肾脏的损伤。食品中的铅除来源于工业污染外,食品容器具和食品的包装材料如马口铁、陶瓷和搪瓷、锡壶、食品包装的含铅印刷颜料和油墨等也含有铅,在盛装食品的过程中,可将铅转移到食品中。环境中的铅容易污染的食品主要是蔬菜,由于环境中的铅在土壤中以凝结状态存在,因此通过作物根系吸收量不大,主要是通过叶片从大气吸收,所以蔬菜中铅的含量以叶菜最高,其次是根、茎类、果菜类。如管建国等对南京市金属冶炼厂附近菜地部分蔬菜铅含量的测定结果(见表1)就证实了这一结论。因此在冶炼厂附近等铅污染严重的地区可选择一些不宜富集铅的作物种植。
  表1 南京市金属冶炼厂附近菜地部分蔬菜铅含量(mg/kg)

蔬菜品种
小白菜
菠菜
苋菜
茄子
圆白菜
胡萝卜
大白菜
铅含量
2.970
2.420
2.370
1.580
1.330
1.220
0.815
  


  对食品中铅含量的调查显示,靠近公路两侧的蔬菜的铅含量远远高于远离公路的蔬菜(表2),提示含铅汽油的燃烧是环境中铅污染的主要来源。目前多数蔬菜中的铅含量未超过国家食品卫生标准,但随着我国汽车保有量的增加,这一形势将变得非常严峻。因此大力推广无铅汽油,降低食品中的铅污染是非常必要的。国外发达国家含铅汽油的价格远高于无铅汽油,以限制有铅汽油的使用,这一做法值得我国有关部门借鉴。
  表2 西宁市部分食品中的铅含量(mg/kg)  

  
 
对照区
公路两侧20m
萝卜
1.20
3.87
芹菜
2.17
5.39
白菜
1.98
6.51
甘蓝
1.35
3.37
  

  汞 元素汞经消化道摄入一般不造成伤害,因元素汞几乎不被消化道所吸收,食品中威胁人体健康的汞主要是有机汞如甲基汞,发生在日本的“水俣病”就是甲基汞造成的。甲基汞在体内代谢缓慢,可引起蓄积中毒,且可通过血脑屏障进入大脑,与大脑皮层的巯基结合,影响脑细胞的功能。容易受污染的食品主要是鱼类,水生生物对汞有富集作用,而生长于土壤中的植物一般不能富集汞,只有用含汞废水灌溉或含汞农药使用不当才会使农作物含汞量增加。汞主要蓄积于鱼体脂肪中,鱼是汞的天然浓缩器,鱼龄越大,体内富集的汞就越多;鱼种不同其富积汞的能力不同,鱼体中汞的含量也不同,一般来说,食肉鱼体内汞含量大于食草鱼,吃鱼的鸟在体内蓄积的汞更多。刘永懋等对肇源江段部分鱼类体内甲基汞的含量进行了测定,结果见图1。
  可见尽管江水中汞的含量较低,但通过食物链的生物放大作用,鲶鱼等食肉鱼中汞的含量大大增加,增加了食品的不安全性。
  镉 镉对机体的危害是破坏肾脏的近曲小管,造成钙等营养素的丢失,使病人骨质脱钙而发生骨痛病。环境中的镉可通过水生生物的养殖进入食品,镉的生物放大作用可使海产品中镉的含量是海水的4500倍。作物的根系可吸收土壤中的镉,镉污染地区的蔬菜、粮食等食品中的镉含量远高于无污染地区(表3)。
  表3粤北地区稻米中镉含量(mg/kg)

地区
污染区
非污染区
含量
0.950
0.050

  不同作物对镉的富集程度不同,其镉含量也不尽相同(表4)。党秀芳报道,同一地区的蔬菜中镉含量顺序是:芹菜叶>菠菜>莴笋>大白菜>油菜>小白菜>芹菜茎>韭菜>茄子>圆白菜>黄瓜>菜花。
  表4 几种蔬菜对镉的富集系数

作物品种 富集系数 作物品种 富集系数
大白菜 0.0452 小白菜 0.0417
菠菜 0.0956 莴笋 0.0469
油菜 0.0437 茄子 0.0240
芹菜杆 0.0390 黄瓜 0.0062
芹菜叶 0.1150 菜花 0.0059
圆白菜 0.0105 韭菜 0.0365

  对我国主要污染城市的食品调查显示,目前我国食品镉的形势不是很严重,但随着工业生产的发展,特别是乡镇企业的发展,由于缺乏足够的防治措施,造成镉对环境和食品的污染正逐渐加重,应引起有关部门的重视。
  总体看来,我国目前食品中的重金属不是很严重,但由于重金属可通过生物放大作用,使处于高位营养级的生物体内含量增多,应加以重视。消费者可选择不易富集重金属的食品,或者简单地说,多食用处于食物链中低位营养级的食物。




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