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食品中重金属与其他有害微量元素的污染 古 德 祥 中山昆虫学研究所 教育部食品工程研究中心 提 纲 “重金属”的概述(食品中有害金属的来源; 有害金属的毒作用特点) 铅的污染(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) 汞的污染(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) 镉的污染(来源;对人体健康的影响,限量标准) 砷的污染(来源;食品中砷的化学形态;对人体健康的影响;限量标准) 氟的污染(污染来源; 限量标准) 其他微量元素(硒、锌、铁、铝等的限量标准) 1. “重金属”的概述 食品污染领域中的“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、铝，过渡金属砷、硒，非金属元素氟，摄入过量也会对人体造成食源性危害，也归于“有害金属”这一类。 最引起人们关注的“重金属”是铅、镉、汞、砷，对人体有明显的毒害作用。 20世纪50年代日本出现水俣病，查明是汞、镉污染的“公害病”。 1.1 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。 1.2 有害金属的毒作用特点 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。有机汞比无机汞的毒性更强，其中甲基汞更强。 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。 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。 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。 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。 有些含硫氨基酸对有毒金属具有拮抗作用。 2. 铅的污染 2.1 铅 (lead,Pb) 污染的来源 (1)土壤本底 世界上每个角落都有铅存在。土壤中通常含有2~200mg/kg的铅。华南地区为26~47mg/kg。 (2)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 (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，而陶瓷上的釉彩是铅污染的重要来源。 2.2 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100μg/L以上时，就可影响儿童的智力发育。 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。 慢性铅中毒影响凝血酶活性，使凝血时间延长，在后期出现急性腹痛或瘫痪。 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 表 我国各类食品中铅污染水平 /mg?kg?1 2.4 食品中铅限量标准/ mg?kg?1 3. 汞的污染 3.1 汞(mercury, Hg) 的来源、分布与迁移 在自然界中，有金属单质汞（水银）、无机汞和有机汞等几种形式。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100~200g汞；生产1t 乙醛，就流失5~15g汞。 汞的污染途径： ①早期含汞农药的使用，如西力生作为拌种杀虫剂； ②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； ③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+ 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