重金屬和有害元素的危害性

1、4.4 有害金屬和有害元素的危害性,,4.4.1 有害金屬,食品中有害金屬的來源重金屬的安全性有害金屬的毒作用特點,重金屬的概念,重金屬指比重大于5的金屬（一般指密度大于4.5克/每立方厘米的金屬）。約有45種，一般都是屬于過渡元素。如銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、鉻、汞、鎢、鉬、金、銀等。盡管錳、銅、鋅等重金屬是生命活動所需要的微量元素，但是大部分重金屬如汞、鉛、鎘、鉻等并非生命活動所必須，而且所有重金屬超過一定濃度都對人

2、體有毒。,,有毒金屬（有害金屬Hazard metal ）：凡是未發(fā)現(xiàn)對人體有益的生理功能，又對正常代謝功能有害的，而且微量即能引起危害的金屬稱有毒金屬。一些重金屬屬于有毒金屬。中等毒性金屬元素：銅、錫、鋅等強毒性金屬元素：汞、砷、鎘、鉛、鉻等,有害金屬污染食品的途徑,1.   某些地區(qū)特殊自然環(huán)境中的高本底含量2. 人為的環(huán)境污染，如工業(yè)“三廢”的排放和農(nóng)用投入品(化肥、農(nóng)藥等)的使用，

3、造成環(huán)境污染，并通過動植物的攝取造成有毒金屬對食品的污染。3.   食品加工、儲存、運輸和銷售過程中使用 或接觸的機械、管道、容器、以及添加劑中含有的有毒金屬元素導致食品污染。4. 其它,與公路不同距離的土壤及植物中鎘的含量,有害金屬的毒作用特點,有毒金屬的毒性大小均與其存在形式有關有毒金屬大多數(shù)是通過抑制酶系統(tǒng)的活性發(fā)揮毒性作用強蓄積性，可通過食物鏈的生物富集作用而在生物體內及人體內

4、達到很高的濃度毒性以慢性中毒和遠期效應為主阻斷了生物分子表現(xiàn)活性所必需的功能基,置換了生物分子中必需的金屬離子改變生物分子構象或高級結構,,鉛污染,,,土壤本底,,,,來源,食品容器、用具造成的污染,,人類活動造成的污染（采礦、冶煉、印刷等）,,,含鉛食品,食品添加劑,,,,,,鉛對人體健康的影響,鉛及鉛鹽主要損害神經(jīng)系統(tǒng)、造血器官和腎臟。人體內約90％～95％的鉛積存于骨骼中。 常見的鉛中毒大多屬于輕度慢性鉛中毒，主要病變

5、是鉛對體內金屬離子和酶系統(tǒng)產(chǎn)生影響，引起植物神經(jīng)功能紊亂、貧血、溶血和血管痙攣、免疫力低下等。常見癥狀有食欲不振、胃腸炎、口腔金屬味、失眠、頭昏、關節(jié)肌肉酸痛、腹痛、便秘或腹瀉、貧血等，嚴重者可發(fā)生休克或死亡、鉛中毒患者可觀察到血中點彩紅細胞和牙凝的“鉛線”。 慢性中毒后期出現(xiàn)急腹痛和癱瘓。,對兒童的影響,由于鉛會妨礙體內維生素Ｄ的活化而引起佝僂病，并影響腦下垂體生長激素發(fā)揮作用，因此鉛過多會使小兒生長不良。 輕度鉛中毒也是造成

6、孩子注意力渙散、記憶力減退、理解力降低以及小動作過多和學習困難的常見原因之一。,食品中鉛的限量標準,——成年人為0.05mg／kg體重。——冷飲食品、奶粉、煉乳、食鹽、味精、醋、酒等食品中Pb≤1mg／kg——食用色素≤10mg／kg——飲用水中<0.05mg／L——肉類、魚蝦、鮮乳類≤0.5 mg／kg——糧食、薯類≤0.4mg／kg——蔬菜、水果、蛋類≤0.2mg／kg,如何預防體內過量的鉛,膳食中應包含足夠量的

7、優(yōu)質蛋白質，優(yōu)質蛋白質，特別是含硫氨基酸（如半胱氨酸）豐富的蛋白質，對降低體內的鉛濃度有利，也可減輕中毒癥狀。注意補鈣，采取調配膳食鈣磷比例的方法可達到降低機體鉛負荷的目的。適當多攝入微量元素 微量元素鐵、鋅、銅、鎂、鉻、硒、鍺等均可與鉛相互作用，減弱鉛的毒性。,,補充維生素C、B1、B2、B6、B12和葉酸等，對于改善癥狀和促進生理功能恢復也有一定的效果。其中維生素B1療效尤為明顯。果膠、海藻酸和膳食纖維等多糖類大分子物質，其

8、糖鏈上豐富的游離-OH和-COOH基團可與鉛絡合，形成難以吸收的凝膠，有效地阻止鉛在胃腸道的吸收，起到促進排鉛的作用。很多天然食物都具有一定的防鉛和祛鉛功能。,,以下食品具有排鉛作用牛奶、酸奶蝦皮、海帶大蒜、油菜、苦瓜獼猴桃、棗、柑,汞污染,,,,,食品中汞來源,工業(yè)廢水,農(nóng)藥,空氣中的汞蒸汽,,,,汞污染的特點,汞是在常溫下唯一呈液態(tài)的金屬元素。在自然界里大部分汞與硫結合成硫化汞（HgS），亦稱“辰砂”或“朱砂”，廣泛地分布

9、在地殼表面。汞在自然界中有金屬單質汞（俗稱水銀）、無機汞和有機汞等幾種形式。汞中毒以有機汞中毒為主，汞污染主要發(fā)生在水產(chǎn)品。汞是蓄積性很強的毒物。,汞對人體健康的影響,汞中毒患者往往表現(xiàn)為手指、口唇和舌頭麻木、說話不清、 視野縮小、運動失調及神經(jīng)系統(tǒng)損害， 嚴重者可以發(fā)生癱瘓、肢體變形、吞咽困難，甚至死亡。 有機汞的消化道吸收率很高，極易被肝和腎吸收，總汞中甲基汞的人體吸收率可以達到90％以上，其中15％被腦吸收，且首先受損的是

10、腦組織，并且難以治療，往往促使死亡或遺患終生。孕婦食用被汞污染的魚后自身可以不發(fā)病，但體內的甲基汞會通過胎盤進入胎兒體內，使新生兒發(fā)生先天性水俁病。,,我國規(guī)定環(huán)境中汞的最高容許濃度為：居住區(qū)大氣為0.0003mg/m3,地面水為0.001mg/L,飲用水不超過0.001mg/L,工業(yè)廢水排汞及其化合物最高容許排放濃度為0.05mg/L,水俁病,為公害病的一種。1956年左右于九州熊本縣水俁市附近發(fā)生，經(jīng)確認后依地得名。 病

11、因：由于工廠排放廢水，使有機汞經(jīng)過海洋生物分級濃縮，最后使人體累積至一定程度而發(fā)病。受害的主要器官為大腦皮質，主要癥狀有隧道視野、運動失調震顫、語言障礙等。發(fā)病起三個月內約有半數(shù) 重癥者死亡，懷孕婦女亦 會將這種汞中毒帶給胎中 幼兒，令幼兒天生弱智。,汞引起的胎兒性水俁病患者,鎘污染,鎘呈銀白色，略帶淡藍光澤，質軟。鎘在自然界中以硫鎘礦形式存在，并常與鋅、鉛、銅、錳等礦共存，是比較稀有的元素，在地殼中含量估計為0.

12、1～0.2mg／kg，由鋅精煉的副產(chǎn)物獲得。鎘在潮濕空氣中可緩慢氧化并失去光澤，加熱時生成棕色的氧化層。鎘蒸氣燃燒產(chǎn)生棕色的煙霧。鎘對鹽水和堿液有良好的抗蝕性能。,鎘對食品的污染,植物性食品中鎘主要來源于冶金、冶煉、陶瓷、電鍍工業(yè)及化學工業(yè)(如電池、塑料添加劑、食品防腐劑、殺蟲劑、顏料)等排出的“三廢”。動物性食物中的鎘也主要來源于環(huán)境，正常情況下，其中鎘的含量是比較低的。但在污染環(huán)境中，鎘在動物體內有明顯的生物蓄積傾向。,食品中

13、鎘的毒性與危害,一般情況下，大多數(shù)食品均含有鎘，攝入鎘污染的食品和飲用水，可導致人發(fā)生鎘中毒。,鎘中毒的黃鱔,致畸、致突變和致癌性,1987年國際抗癌聯(lián)盟(1ARC)將鎘定為ⅡA級致癌物1993年被修訂為IA級致癌物。鎘可引起肺、前列腺和睪丸的腫瘤。在實驗動物體中，鎘能引起皮下注射部位、肝、腎和血液系統(tǒng)的癌變。鎘是很弱的致突變劑，其致癌作用與鎘能損傷DNA、影響DNA修復以及促進細胞增生有關。,急性毒性,鎘為有毒元素，其化合物毒性

14、更大。自然界中，鎘的化合物具有不同的毒性。硫化鎘、硒磺酸鎘的毒性較低，氧化鎘、氯化鎘、硫酸鎘毒性較高。鎘引起人中毒的劑量平均為100mg。急性中毒者表現(xiàn)為惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉，引起中樞神經(jīng)中毒癥狀。嚴重者虛脫而死亡。,食品中鎘的限量標準,1988年FAO／WHO推薦鎘的每周允許攝入量為0.007mg／kg（以體重計）我國1994年頒布實施的食品中鎘允許量標準 GB15201-94規(guī)定鎘的限量 (以mg／kg計)為：大米≤0.

15、2雜糧≤0.05蔬菜、蛋≤0.05肉、魚≤0.1水果≤0.03飲用水中≤0.01mg／L,案例,骨痛病（痛痛?。?砷污染,砷是一種非金屬，但由于其許多理化性質類似于金屬，故常稱其為類金屬。砷有灰色、黃色和黑色三種同素異形體。砷的化合物有無機砷和有機砷兩大類，它們廣泛存在于巖石、土壤和水中。砷化氫是一種無色、具有大蒜味的劇毒氣體。硫化砷可認為無毒，不溶于水，難溶于酸。硫化砷可溶于堿，在氧化劑的作用下也可以變成可溶性和揮

16、發(fā)性的有毒物質。,砷對食品的污染,含砷化合物被廣泛應用于農(nóng)業(yè)中作為除草劑、殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和各種防腐劑。因大量使用，造成了農(nóng)作物的嚴重污染，導致食品中砷含量增高。在動物飼料中大量摻入含砷化合物作為促生長劑，對動物性食品安全性造成嚴重影響,食品中砷的毒性與危害,砷可以通過食道、呼吸道和皮膚黏膜進入機體正常人一般每天攝入的砷不超過0.02mg。砷在體內有較強的蓄積性，皮膚、骨骼、肌肉、肝、腎、肺是體內砷的主要貯存場所。砷的

17、毒性與砷的存在形式和價態(tài)有關。元素砷基本無毒，砷的氧化物具有不同的毒性，三價砷的毒性比五價砷大，無機砷毒性大于有機砷。砷能引起人體急性和慢性中毒。,急性毒性,砷的急性中毒通常是由于誤食而引起。三氧化二砷口服中毒后，主要表現(xiàn)為急性胃腸 炎、嘔吐、腹瀉、休克、中毒性心肌炎、肝病等。嚴重者可導致中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻痹，表現(xiàn)為興奮、煩躁、昏迷，病人常有七竅流血的現(xiàn)象，甚至呼吸麻痹而死亡。,慢性毒性,砷慢性中毒是由于長期少量經(jīng)口攝入受污染的食品

18、引起的。主要表現(xiàn)為食欲下降、體重下降、胃腸障礙、末梢神經(jīng)炎、結膜炎、角膜硬化和皮膚變黑。長期受砷的毒害，皮膚出現(xiàn)白斑，后逐漸變黑，角化增厚呈橡皮狀，出現(xiàn) 龜裂性潰瘍。,致癌性、致畸和致突變性,經(jīng)世界衛(wèi)生組織1982年研究確認，無機砷為致癌物，可誘發(fā)多種腫瘤。國際癌癥研究機構也評定，有足夠證據(jù)證實飲用水中的砷是人類皮膚及肺部致癌物。,食品中砷的限量標準,1988年FAO／WHO暫定砷的每日允許最大攝入量為0.05mg／kg（

19、以體重計）對無機砷每周允許攝入量建議為0.015mg／kg（以體重計）。,我國1994年規(guī)定食品中砷含量 (mg／kg，以砷計),原糧≤0.7食用植物油≤0.1醬油、醬、食醋、味精、鹽≤0.5蔬菜、水果、肉類、淡水魚、蛋類、酒類、鮮奶、鮮海魚≤0.5鮮貝類≤1.0飲用水中砷含量≤0.05mg／L。,案例,云南陽宗海水體砷濃度超標安徽筑壩防河南污水 嬰幼兒谷類輔助食品中砷、鎘等重金屬 超標,錫污染,錫與有機烴基

20、結合而形成的有機金屬化合物稱為有機錫。有機錫早期用作抗菌劑、農(nóng)業(yè)殺蟲劑、除草劑。后來有機錫化合物作為高效防污劑，而廣泛應用于防除海洋污損生物，有助于提高船舶航速。防污損涂料中常用的有機錫化合物為三丁基錫（簡稱TBT）和三苯基錫（簡稱TPT）。其中TBT是迄今為止人類引入海洋環(huán)境中的有機或無機污染物中分布廣泛、毒性最強的化合物之一。有機錫化合物對環(huán)境，尤其是對海洋生態(tài)環(huán)境的污染越來越嚴重。有機錫對貝類和魚類有致畸作用，還影響海洋生物

21、的神經(jīng)傳遞系統(tǒng)，造成神經(jīng)錯亂，并使它們的內分泌發(fā)生紊亂，如生殖器官出現(xiàn)異常等。,,,鉈污染,稀有金屬元素，銀白色，質軟，高毒類，燃燒發(fā)綠色光焰。鉈的毒性高于鉛和汞。鉈化合物廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)中。另外在生產(chǎn)鞭炮（花炮）的原料中往往也含有高量的鉈，其副產(chǎn)品氯化鈉（非食用鹽）中同樣被污染，當人體食用了這種非食用鹽（常有不法分子將此種鹽販賣）后，而引起中毒。鉈對人的致死量是8～14mg／kg,鉈中毒的癥狀,急性：惡心、嘔吐、腹絞痛，甚至昏

22、迷、抽搐、休克等癥狀。脫發(fā)和皮膚損傷。慢性：初期為全身無力、食欲減退、頭暈、頭痛、失眠，隨后便出現(xiàn)手指震顫、視力減退、脫發(fā)等癥狀。,案例,95年清華大學92級朱令鉈中毒1985年北大考古85級郭寶發(fā)鉈中毒2007中國礦業(yè)大學學生鉈中毒,鉻污染,常見的鉻化合物有六價、三價和二價，其中以六價鉻毒性最強，三價鉻次之六價鉻很容易被人體吸收的，它可通過消化、呼吸道、皮膚及粘膜侵入人體。經(jīng)消化道侵入時可引起嘔吐、腹疼。經(jīng)皮膚侵入時會產(chǎn)生皮