1、第三章 食品中的化学性危害,第一节 有害重金属,在化学中一般是指相对密度等于或大于5.0的金属。 有些是人体必须的 有些是人体不需要的,1.概述,.重金属的污染特点,1,2,3,4,来源广、残留时间长、能沿着食物链转移富集，有放大作用,重金属离子在自然环境中不能被破坏,水体中的某些重金属可在微生物作用下转化为毒性更强的金属化合物,只要有微量重金属即可产生毒性效应,.重金属的生物富集作用,.重金属的生物富集作用,.重金属的生物富集作用,4.典型的重金属,4.1铅(Pb) 4.1.1 概述 铅对环境的污染主要是废弃的含铅蓄电池和汽油防爆剂（含铅汽油）对土壤、水源和大气的污染。,.1.2 铅的吸收和
2、转化,铅在人体胃肠道内的吸收率取决于铅的化学形式，人体从食品中摄取的铅多为无机铅 大气中的铅为四乙基铅等有机铅形式，胃肠道易吸收（90%），大部分以不溶性磷酸铅的形式沉积在骨骼中 食物中植物油、钙、铁、锌含量水平影响对铅的吸收,主要损害神经系统、造血器官和肾脏。 儿童对铅的吸收率一般高于成年人，儿童的血铅水平和智商之间呈负相关. 铅对实验动物有致癌、致畸和致突变作用。,4.1.3 铅中毒症状,4.汞(g) 4.2.1 概述,地壳中的汞大部分与硫结合形成硫化汞 化学工业废水中的汞是导致环境污染的重要因素。 甲基汞是人类汞中毒的主要原因 金属汞可在厌氧细菌作用下发生氧化反应和烷化反应，产生水溶性的
3、汞盐和脂溶性的甲基汞等烷基汞,4.2.2 汞的分布,无机汞是植物性食物中汞的主要存在形式，主要来自植物对外环境中无机汞的吸收。 鱼和贝类是被汞污染的主要食品，对人体的危害最大，是人类膳食中汞的主要来源。 水生生物对汞有很强的蓄积能力。,汞对人体的毒性主要取决于吸收率; 金属汞无机汞有机汞,甲基汞最高达95%. 甲基汞进入血液后,与血清蛋白及血红蛋白结合,蓄积在肾、肝、心和脑中; 甲基汞与蛋白质的巯基有特殊的亲和力; 甲基汞到胎儿体内通过半胱氨酸主动运输;,4.2.3 汞的吸收和毒性,脂溶性强，甲基汞在水中浓度即使很低，也能被浮游生物吸收，进入肠道和呼吸道的甲基汞几乎全被吸收； 甲基汞分子结构牢
4、固，不易破坏，在体内以原型蓄积；,4.2.4 甲基汞的特性,神经毒性强，脑细胞含有很多脂质，甲基汞对脂质有很强的亲和性，进入体内就会对中枢神经产生严重危害； 甲基汞对中枢缺乏或不健全的低级生物没有毒杀力，所以有些浮游生物能够富集甲基汞；,4.2.4 甲基汞的特性,1.一般症状：头痛、疲乏、注意力不集中、健忘。 2.感觉异常,3.语言障碍,4.运动失调 5.视野缩小,6.听力障碍典型中毒事件：水俣病和伊拉克面包事件,4.2.5 中毒症状主要有,治理污染源，改进生产工艺，加强工业三废的管理，严格控制排放标准； 已经被污染地区，根据污染程度限制捕鱼、贝类或者禁止食用水产品，严禁使用含汞农药。 改善饮
5、食结构预防和控制汞的摄入量，减轻汞中毒。,4.2.6 预防措施,大气中的镉主要来自锌冶炼厂和煤燃烧时产生的废气。 水和土壤中的镉主要来自电镀，电解和蓄电池等含镉工业所排出的废水。 通过对水源的直接污染和食物链的生物富集作用对人类的健康造成危害。 被镉污染的食物主要是鱼类、贝类等水生生物,4.镉(d) 4.3.1 概述,镉的吸收与其化学形式密切相关，钙、蛋白质和锌的缺乏增加人体对镉的吸收能力。 镉在体内相当稳定，其摄入后与金属硫蛋白结合，故生物半衰期较长。 镉/金属硫蛋白结合物实际上比单独的镉更具有毒性。 镉为有毒金属，其化合物毒性更大，尤其是氧化镉的毒性非常大,4.3.2 镉的体内吸收和毒性,
6、急性中毒症大多表现为呕吐、腹痛、腹泻，继而引发中枢神经中毒。 镉的慢性毒性主要表现在使肾中毒和骨中毒方面，并对生殖系统造成损害。 经动物实验证实有致癌、致畸作用,4.3.3 镉的毒性,典型中毒事件：痛痛病,环境被镉污染后，清除困难，所以预防是第一位的，改进生产工艺，进行土壤改良，废水处理等； 长期与镉接触的作业人员，补充足够的维生素和微量元素硒、锌、和钙，可以增加镉的排出； ；,4.3.4 预防措施,4. 砷(s),固态、液态、气态3种形态。 毒性与存在形式和价态有关 无机砷有机砷As3As5 砷通常以As5+,As3+,As3-,As四种价态存在,金属砷只有在很少的情况下产生； 在生物作用下
7、无机砷可转化为有机砷；,4.4.1 概述,水质迁移，沉淀迁移，生物迁移等方式进行转化，多发生在土壤、植物和动物体内； 通过生物甲基化反应和生物还原反应进行转化，甲基化后转化为有机砷，脱甲基化后又回到无机砷。,4.4. 砷的转化,砷主要从消化道、呼吸道和皮肤进入人体，浓度最高的是头发和指甲； 人接触砷化合物后，尿液和血液中的砷含量都会明显升高，头发中砷3mg/kg，就可引起砷中毒。,. 砷进入人体的途径,影响正常的细胞代谢导致细胞死亡 砷可以作用于毛细血管壁，增强毛细管的通透性，产生营养障碍； 砷中毒主要破坏含巯基的酶 如As3As5有机砷单质砷 砷有致癌、致畸、致突变作用,. 砷的危害,慢性中
8、毒表面为皮肤过度角化、色素沉积，颜色加深，皮肤上出现黑色或棕黑色斑点，甚至皮肤癌；神经损伤和末梢神经炎，早期身上好象蚂蚁在爬，视力和听力障碍，运动失调，严重者行走困难，头发变脆容易脱落； 急性中毒主要表现为恶心、呕吐、腹痛、腹泻等胃肠炎症状； 典型中毒事件：森永奶粉事件和泰国水源污染事件,. 中毒症状,Arsenicosis Pictures,Severe keratosis * cell carcinoma * aquaticpath.umd.edu/appliedtox/chowdhury-full.html,Hyperkeratosis * aquaticpath.umd.edu/ap
9、pliedtox/chowdhury-full.html,Skin cancer * geoenv.hp.infoseek.co.jp/Presen/Intro/intro01-jprg.html,职业性砷中毒的预防,改善劳动条件,加强个人保护,净化处理三废 地方性砷中毒预防，当水中砷含量超过标准或者经过流行病血调查，地方病由砷引起，应及时更换水源。 严格管理含砷农药的使用.,. 预防措施,第二节 环境污染物,持续性有机污染物 Persistent Organic Pollutants (POPs),是一系列在环境中长期残留和长距离迁移，具有脂溶性和生物蓄积性，对人类和野生动植物有高毒的含碳化
10、合物。,1、POPs的定义,持久性 /长期残留性 生物蓄积性 半挥发性 高毒性 长距离迁移性,2、POPs的特性,3、POPs的来源,4. POPs公约,POPs公约是指2001年5月，世界上90多个国家在斯德哥尔摩签署的旨在控制和消除持久性有机污染物(POPs) 污染影响的国际公约。联合国环境规划署 ( United Nations Environment Programme, UNEP）国际公约中首批控制的12种POPs是艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、DDT、氯丹、六氯苯、灭蚁灵、毒杀芬、七氯、多氯联苯、二噁英和苯并呋喃。,5、POPs在环境中的转归,(三) 多氯联苯和二噁英,典型的POPS,
11、一.多氯联苯,1.定义：多氯联苯（polychlorinated biphenyls，PCBs）是一系列由两个苯环组成且含氯量不同的同系物的混合物，即联苯分子中一部分或全部氢原子被氯原子取代后形成的各种异构体混合物的总称。,PCBS的理化性质随着苯环中氯的含量不同而不同，氯含量越高，脂溶性和稳定性越高; 热稳定性好,分解温度800以上，耐强碱、强酸，难以氧化，绝缘性好 半衰期长,2.多氯联苯的主要性质,3.多氯联苯的主要用途,绝缘油 热媒体 润滑油 增韧剂 可塑剂 涂料,4.多氯联苯的特性 （1） 生物蓄积性,（2） 远距离迁移性,IUPAC（国际纯品与应用化学联合会） nos.28，52，1
12、01，118，138，153，180共7种，反映食物中PCBS的总体污染情况。,5. PCBS的检测,典型事件：米糠油事件,致癌性： 生殖毒性 神经毒性 干扰内分泌系统,6. PCBS的毒性,控制垃圾的焚烧，进行垃圾分类处理。对于焚烧炉, 确定允许排放的限量标准。 对于职业人员，加强职业保护 集中封存,7. PCBS的预防和控制,北京黄石磋PCBs山洞封存点,甘肃天水PCBs山洞封存点,封存年限设计为20年,浙江绍兴PCBs地下封存点,在PCBS生产过程中，当温度达到3001000时，就会产生更多的多氯联苯二噁英和多氯联苯呋喃。,二、二噁英,PCDDs，75 Polychlorodibenzo
13、dioxins,PCDFs，135 Polychlorodibenzo-furans,多氯二苯并P二噁英,多氯二苯并P二呋喃,. 二噁英的种类,含4个Cl原子的化合物（2,3,7,8- 四氯二苯并二噁英，2,3,7,8-TCDD）毒性最强。,垃圾焚化 含氯化合物的合成与使用 纸浆漂白 氯碱工业 汽车尾气 金属生产 意外事故,. 二噁英的来源,稳定性高 低挥发性 脂溶性强 环境中半衰期长,. 二噁英的理化性质,. 食品中二噁英的污染情况,人体接触的二噁英90%以上是通过膳食接触的, 动物性食品是主要来源。 飘尘中的PCDD/Fs 沉降至地面植物上,污染蔬菜、粮食与饲料。 食物链的生物富集和生物放
14、大。,有机化合物在生物体内或生物组织内的浓度与其在水中的浓度之比，称为该化合物的生物富集系数（bioconcentration factors，BCFs）,用来表示有机化合物在生物体内的生物富集作用的大小。,. 二噁英的毒性,致死作用与废物综合症 胸腺萎缩 氯痤疮 肝毒性 免疫毒性 发育毒性和致畸性 生殖毒性 致癌性：I 级致癌物。,ELISA 法：定量检测二噁英及其化合物 检测样品：水、土壤、灰尘、血浆、组织、食物等 检测范围： 1-64pg,6. 二噁英的检测,扩大食品卫生的宣传, 加强人们对二噁英危害的认识。 加强对垃圾的管理，限制焚烧垃圾量，进行垃圾分类处理, 对含氯化合物垃圾可填埋处理。 制定食品中二噁英含量最高限量标准,7. 预防二噁英危害的措施,
