食品重金属污染来源的研究进展.pdf

食品与发酵工业 FOOD) AND FERMENTATION INDUSTRIES
DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201604044
食品重金属污染来源的研究进展
李玲2,谭力,段丽萍,全沁果3,刘波',王斌,闫旭字
1(湖南科技学院化学与生物工程学院,湖南永州,425199)
2(浙江大学农业与生物技术学院,浙江杭州,310058)3(中国农业科学院农产品加工研究所,北京,100193)
摘要食品重金属污染严重危害食品安全。文中结合国内外研究现状,从食品原材料、食品加工制作、食品贮
藏销售3个方面综述了食品重金属污染的来源,以期为探寻当前食品重金属残留的产生因素,并制订具体的防
控措施提供参考
关键词重金属;污染来源;食品安全
民以食为天,食以安为先,食品参与构成了人类
社会生存发展的基础,是维持生命活动的必需消耗
食品原材料重金属污染
品。近年来,随着我国社会经济的迅速发展,食品产
食品中重金属污染多数来源于食品原材料的污
业“泡沫化”现象逐步抬头。自然环境不断遭到破坏染,由于自然地理环境的影响,或为提高经济效益而
导致水污染、空气污染、土壤污染日益严重,进而引起使用的各种富含重金属的农药、兽药,导致食品原材
食品安全问题频发,“砷毒”、“镉米”等重金属污染事料在生长过程中重金属不断富集,从而超出国家限量
件成为最受关注的公共卫生事件的代表。在满足标准。
公众食品消费需求的同时,其安全卫生问题已成为严1,1自然地理环境污染
峻的社会问题,得到各国监管者的高度重视2。食
某些地区特殊的自然地质条件会造成食品原材
品重金属污染由于其毒性强、可蓄积、半衰期长等特料在生长过程中受到重金属污染。尤其是矿区、海底
性,不仅成为联合国开发计划署(UNDP)、联合国粮火山活动区域,其重金属自然本底值明显高于其他区
食及农业组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)的全球域,并随自然沉降作用向周边土壤、空气和水体等介
物污染物监测计划中的重要项目,也是我国目前食质发散,随后波及到食品原材料,使得当地食品重金
品污染领域重点监测项目之一。常见的生物毒性属污染水平远超出国家标准?。如我国甘肃白银矿
最为突出的重金属有汞、镉、铅、铬等,这些重金属不区牧草铅、镉的平均含量可达正常区域的9倍和680
断进入周边环境后,使其自然本底浓度不断提高,其倍,粮食为对照组的10倍和35倍,达到极显著水平
危害性田益突出“。环境中残留的重金属经食物链
(P<0.01);开封矿区附近的小麦和玉米中镉、铅、
进入人体后主要以蓄积效应对机体产生慢性损伤,进求的超标率分别为9.46%、1.84%、3.57%和
而引发生理畸形、癌症等难愈之症。食品是环境
7.43%、1.69%、1.58%8。可见,自然地理环境造成
中重金属转移至人体的重要载体,控制重金属在环境区域内重金属浓度升高,可直接危害其污染范围内的
中的残留水平是减少其对人类危害性的关键。为此,
动植物食品原材料,使得可食性大幅下降
本文拟结合国内外研究现状,对食品中重金属污染的
1.2工业废料污染
来源进行概述与总结,为广泛开展食品重金属污染评
矿山开发、金属冷炼、工矿企业生产等活动产生
估提供一定的理论支撑,并探讨了未来的防控思路。
大量重金属废料,以及工业“三废”的不合理排放,使
得重金属进入生态环境导致空气、土壤及水体受到污
第一作者:博士,副教授(闫旭宇为通讯作者)。
染,是造成食品重金属污染的主要途径。据统计,全
積金项目:中国博士后科学金面上项目(CN,201415313):世界每年消耗的铅约有400万,镉消耗量约为2万
湖南科技学院湘南优势植物资源综合利用湖南省重点实验室
开放基金(No.XNZW14C12);湖南省永州市2015年度指导性
吨,汞消耗量约为1万t,砷消耗量约为2.4万t,这些
科技计划项目(No.20151002)资助
重金属只有少量被回收利用,其余大部分以各种形式
收稿日期:2015-09-05,改回日期:2015-10-09
被排放到环境中造成污染?。我国因工业“三废”和
2382016Vol42No.4( Total340)
万方数据
综述与专题评论
污水灌溉已造成有70%的水域面积存在不同程度的发挥,提高其抗病效果2-2。但其所含的重金属成
污染,汞、镉、铬、铅、砷等重金属污染的耕地面积约已分会随着喂食过程进入饲养物体内,大部分会在动物
占我国耕地总面积的1/5,全国每年因重金属污染而各组织与器官中蓄积,少部分会随排泄物排出作为肥
减产粮食1000多万t?。重金属在环境中的渗透料进入土壤、水源,加剧环境中重金属本底浓度,进一
性强,并可通过食物链富集作用不断蓄积,自发降解步影响食品安全。对比1990年~2008年江苏省动
缓慢,且不易被无害化处理,对受污染食品具有深远物农场饲料和粪便重金属含量变化的关系,发现粪便
持久的影响。由此可见,基于工业生产活动排放的重中铜,锌,砷和铬的的浓度变化和饲料中其含量的变
金属对食品的污染较为严重。
化呈极显著关系(P<0.001),且18年里动物粪便中
研究发现,叶菜类蔬菜比非叶菜类蔬菜更易污的重金属含量急剧增加,其对土壤的危害已超过了作
染,其中白菜的污染最严重,镉浓度可超过最大允许为肥料时对土壤的贡献23)。
含量的4.5倍。利用被重金属污染的水源灌溉农
大多数兽药和饲料添加剂含有的重金属进入禽
作物如水稻,会导致重金属在农产品中大量蓄积,增畜体内后,不会代谢转化,而是不可逆地绑定到身体
加对人类的健康风险2。中东地区矿区蚯蚓组织组织如骨或肾脏当中,在影响其正常生长的同时对人
中的镉含量比在土壤高8~10倍,而鼹鼠肝脏又比蚯类造成潜在危害24。抽检结果显示,在上市的肉鸡
蚓的组织高4~6倍,表明重金属在食物链中蓄积性组织样品中,铅在心脏器官中超标率为100%,含量
强,严重危害食品的安全性“1。此外,农作物中重金可高达1.3478mg/kg;且在肝脏、肾脏器官中铬超标
属的残留水平与工厂距离呈负相关。牧草中重金属较严重其含量均可达1.6425mg/kg,超标率分别为
含量与污染源之间的距离呈负相关,且其铅、镉、锌含50%62.7%]。以高铜添加剂和有机砷制剂为代
量的相关系数(r)分别为0.97、0.99和0.99,均达到表的生长促进剂的使用也会使得铜和砷在动物体内
显著水平3-?。可见,工业生产活动与食品原料重聚集,且在其肝脏中分布水平最高。同样,喂养重
金属的污染有较大的相关性。
金属添加恫料对牛组织和血液铅和镉含量亦有显著
1.3农药化肥污染
影响,喂养后胰脏及瘤胃铅含量及其肾脏、肝脏、脾
农药化肥的滥用在提高食品原材料产量和经济脏、瘤胃和大肠等组织中的镉含量均极显著增加(P
效益的同时,导致重金属污染。农药化肥中含有一定<0.01)2。因此,加强对兽药和饲料生产企业的监
的重金属元素,一般而言,镉,钴,铜和锌等在过磷酸管力度,严格控制其重金属含量,对粪便进行无害化
钙类农药中含量最高;在硫酸铜类和硫酸亚铁类农药处理,可降低食品重金属污染程度。
中含有较多的铅,并检测到含有镍;常用除草剂中镉、
铁、锰、锌、铅和镍的水平也较高”。农作物施用农
食品加工制作过程重金属污染
药化肥后导致重金属元素在环境中的游离量持续增
食品在加工制作过程中,常因某些必