环境污染对食品安全性的影响

第二章环境污染对食品安全性的影响

主要内容环境污染与食品安全

1大气污染与食品安全2水体污染与食品安全3土壤污染与食品安全4放射性物质对食品安全性的影响5环境污染热点问题气候变化、生物多样性减少、资源耗竭、臭氧层破坏、酸雨

第一节环境污染与食品安全

人体通过新陈代谢不断地和周围环境进行物质和能量交换，吸收氧，呼出二氧化碳，摄取水和食物来维持人体的发育、成长和遗传

环境人类所需的一切能量都来自于太阳，来自于植物光合作用直接或间接提供的食物

环境与人类生存的密切关系一、环境与人类生存的密切关系人与环境的关系密切：表现：物质和能量交换方式：新陈代谢环境人类食物链原始土地上光合作用产生的绿色植物及其供养的动物为一千万人提供食物。人类对环境的改造和利用

67亿

对自然灾害的控制，土壤的改良，野生动植物的驯化，优良品种的配植，化肥和农药的施用现代农业机械化的实现

环境污染与食品安全土壤大气水体植物动物食品安全物理、化学、生物因素环境污染：是指人类活动所引起的环境质量下降而对人类及其他生物的正常生存和发展产生不良影响的现象。二、环境污染与食品安全物理性污染化学性污染生物性污染

原生环境是指天然形成，并未受人为活动影响或影响较小的环境。

元素过少－碘缺乏

元素过多－砷中毒次生环境是指在人类活动影响下，其中的物质交换、迁移和转化，能量、信息的传递都发生了重大变化的环境。

“三废”(废气、废水、废渣)的污染环境农业污染农业污染是指：农业生物赖以生存繁育、为人类提供农产品的客观条件，包括土地、水体、大气、光、热以及这些自然因素的综合体

环境污染的类型次生环境对食品安全性影响因素，按环境因素的硅质可分为物理性、化学性和生物性三类。物理性污染化学性污染生物性污染物理因素主要是指人类在生产活动中排放的放射性废弃物，如核爆炸、核泄漏及辐射等，是食品受到放射性污染的主要原因。化学因素成分复杂、种类繁多，仅美国登记的化学物质已达到700万种。环境中的化学物质可通过水、食物进入人体，其中许多化学物质对人体健康具有明显损害，有些环境污染物不仅具有急性、慢性作用，而且还具有致突变、致癌、致畸等远期效应，危及当代及后代健康；生物因素主要包括环境中的细菌、真菌、病毒、寄生虫等。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》

国家发改委

石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的1/15左右，剩余可采年限仅有15年和30年。

至2020年原油对外依存度将上升至65%。而我国单位能耗高出印度，2倍于世界，2.2倍于美国，4倍于欧盟，5倍于日本。水资源人均占有量仅为世界平均水平的1/4。699个城市，400个常年供水不足，北京、天津、上海等110严重短缺。1/4的居民没有清洁饮用水。1/3的城市居民不得不呼吸污浊的空气。经过环保处理的垃圾不到20%。大量人口暴露在严重污染的大气、水体和土壤环境中。我国生态环境非常脆弱：森林覆盖率只有18.21%，不到世界平均水平的2/3；全国沙化土地174万平方公里，90%以上的天然草原退化；全国26%的地表水国家重点监控断面劣于水环境V类标准，62%的断面达不到III类标准；近岸海域环境质量不容乐观，东海已呈重度污染，生物多样性减少，一些重要的生态功能区功能严重退化。更多数据：世界上污染最严重的20个城市，我国上榜16个，至少4亿人被剥夺呼吸新鲜空气的权利。1/3国土被含有二氧化硫和各种重金属的酸雨侵蚀。我国化肥农药消费量占世界的35%和20%，而我国耕地只占世界7%单位施肥量：发达国家安全上限：225kg/公顷我国平均400kg/公顷，甚至超过600kg/公顷更多数据：每年消耗农药130万吨，70%是杀虫剂，其中70%是有机磷，其中70%是高毒，高残留品种。从北到南，70%江河水被污染，40%基本丧失使用功能，流经城市的河流95%以上收到严重污染。第二节大气污染对食品安全的影响大气污染食品安全氟化物煤烟粉尘人为污染源沥青烟雾酸雨金属飘尘天然污染源工业污染源生活污染源农业污染源交通污染源大气污染是指人类活动向大气排放的污染物或由它转化成的二次污染物在大气中的浓度达到有害程度的现象。人类自从用煤作燃料以后，大气污染的现象就存在了。大气污染物的种类很多，其理化性质非常复杂，毒性也各不相同，主要来源为矿物燃料(如煤和石油等)燃烧和工业生产。大气污染物对农作物的危害种类也很多，如S02、NOX、Cl2、HCl、氧化剂、氟化物、汽车尾气、粉尘等。长期暴露在污染空气中的动植物，由于其体内外污染物增多，可造成其生长发育不良或受阻，甚至发病或死亡。人类食物来自动植物，因而影响食品的安全性。一、氟化物氟化物污染以大气污染最为严重。许多工厂排出的氟化物主要为SiF4和HF，它们易溶于水，具剧毒性。大气中氟化物对食品的污染主要分为二类：

(一)生活燃煤污染型

(二)工业生产污染型受氟污染的农作物除会使污染区域的粮菜的食用安全性受到影响外，氟化物还会通过禽畜食用牧草后进入食物链，对食品造成污染。研究表明，饲料含氟超过30～40mg／kg，牛吃了后会得氟中毒症。氟被吸收后，95％以上沉积在骨骼里。由氟在人体内的积累引起的最典型的疾病为氟斑牙和氟骨症，表现为齿斑、骨增大、骨质疏松、骨的生长速率加快等。我国现行饮水、食品中含氟化物卫生标准为：饮水1．Omg／L；大米、面粉、豆类、蔬菜、蛋类为1．Omg／kg；水果为0．5mg／kg；肉类为2．Omg／kg。二、煤烟粉尘和金属飘尘烟尘由碳黑颗粒、煤粒和飞灰组成，粒径一般在0．05～10um之间。燃烧条件不同，产生的烟尘量不同，一般每吨煤大约产生4～28kg的烟尘。烟尘产生于冶炼厂、钢铁厂、焦化厂和供热锅炉等烟囱附近，常以污染源为中心扩大到周围几百亩地区或下风向发展到几公里的区域。煤烟粉尘危害作物，使果蔬品质下降。金属飘尘的粒径小于10um，能长时间漂浮空中。随着工业的发展，排入大气的许多金属微粒如铅、镉、铬、锌、镍、砷和汞等金属飘尘的毒性较大，这些微粒可沉积或随雨雪下降到地面。有些低沸点重金属，、冶炼中很容易挥发进入大气，如镉，炼锌厂的废气中含有镉。有过这样的报道，在炼锌厂周围的农田里表土本底含镉为O．7mg／kg，经厂废气6个月的污染后，土壤中镉含量达6．2mg／kg，而镉能在粮、菜作物中积累。三、沥青烟雾沥青烟雾为一种红黄色的烟尘，产生于大规模的筑路及利用沥青作原料或燃料的工厂。其化学成分复杂，除含炭粒外，还含有许多的有机化合物，如苯酚、萘和多环芳烃类的3，4苯并芘等致癌物质，受沥青烟雾污染的作物，常常会沾染一层发黑的、发粘的物质，给作物带来严重的危害。受沥青烟雾污染过的作物，一般不能直接食用；同时也不应在沥青制品如油毡上铺晒食品，以防止食品受到污染。四、酸雨酸雨通常是指pH值小于5.65的酸性降水，包括雨、雪和雾。酸雨的形成机理非常复杂。大气中的SO2和NOx是酸雨物质的主要来源。一般来说，SO2对酸雨的形成更为主要。但交通运输排放的主要污染物NOx以及公共事业和工业排放的NOx量在不断增加，NOx对酸雨形成的影响也显得越来越重要。另外酸雨的形成还与土壤的性质有关。(一)酸雨的现状酸雨起始于19世纪中叶，相继出现在英国、美国、瑞典、挪威等一些工业化国家，最近十多年来危害日趋严重，不仅范围在继续扩大，而且酸度在不断增加，丹麦、波兰、德国、加拿大等国酸雨pH多为4.O～4.5，美国有15个州的酸雨pH值在4.8以下。我国的酸雨区域主要在长江以南地区，以重庆、贵阳等城市为代表的西南地区酸雨处在严重水平，pH为4.0～5.O，华中和华南酸雨区近10年来也有明显的加重。酸雨的危害是多方面的，它对农作物、林业、建筑物、渔业以及人体健康都带来严重危害。(二)酸雨对食品安全性的影响酸雨对水生生态系统的影响是使淡水湖泊和河流酸化，影响鱼类的繁殖；另外，瑞典、加拿大和美国的研究结果揭示，酸雨地区内鱼的含汞量很大，鱼和淡水湖泊中含汞量的增加，会通过食物链给人类健康产生有害影响。三、大气环境监测（一）采样位置的选择（二）采样方法1.直接采样法2.浓缩采样法第三节水体污染对食品安全性的影响随着工农业生产的发展和城市人口的增加，工业废水和生活污水的排放量日益增加，大量污染物进入河流、湖泊、海洋和地下水等水体，使水和水体底泥的理化性质或生物群落发生变化，造成水体污染。水体的污染对渔业和农业带来严重的威胁，它不仅使渔业资源受到严重破坏，而且直接或间接影响农作物的生长发育，造成作物减产，同时也给食品的安全性带来严重的影响。污染水体的污染源复杂，污染物的种类繁多。各地区的具体条件不同，其水体污染物的类型和危害程度也有较大的差异。对食品安全性有影响的水污染物有三类：无机有毒物，包括各类重金属(汞、镉、铅、铬等)和氰化物、氟化物等；有机有毒物，主要为苯酚、多环芳烃和各种人工合成的具有积累性的稳定的有机化合物，如多氯联苯和有机农药等；病原体，主要指生活污水、禽畜饲养场、医院等排放废水中的如病毒、病菌和寄生虫等.从我国水污染的现状看，水污染较为严重，绝大部分污水未经处理就用于农田灌溉，灌溉水质不符合农田灌溉水质标准，污水中污染物超标，已达到影响食品的品质，进而危害人体健康的程度。

污灌区居民普遍反映，稻米的粘度降低，粮菜味道不好，蔬菜易腐烂不耐贮藏，土豆畸形、黑心等。高浓度石油废水灌溉水稻后，引起芳香烃在稻米中积累，米饭有异味。一、酚类污染物酚的种类很多，在化学上凡是芳烃和羟基直接连接的化合物都叫酚。酚类污染物来源广，焦化厂、城市煤气厂、炼油厂和石油化工厂，产生大量的含酚废水，且浓度高。水中含酚O．022mg／L可闻到讨厌的臭味，灌溉水和土壤里过量的酚，会在粮、菜中蓄积，使粮、菜带有酚臭味。低浓度酚对作物无害，高浓度则产生蓄积。lmg／L的含酚污水浇灌土壤和粮、菜，检不出酚残留.50mg／L酚污水浇灌土壤和粮、菜时，蓄积明显，一般比正常水浇灌高出7～8倍。试验结果表明，用不同浓度的污水灌溉水稻和黄瓜，其对酚的积累量随污水中酚的浓度增加而增加。由此可见，高浓度时，酚在黄瓜和糙米中的积累是相当明显的。酚在植物体内的分布是不同的，一般茎叶较高，种子较低；不同植物对酚的积累能力也有差别。研究表明，蔬菜中以叶菜类较高，其排列顺次是：叶菜类>茄果类>豆类>瓜类>根菜类。

植物本身含有一定量的酚类化合物，同时从含酚水和土壤中吸收外源酚，酚进入植物体后，植物具有多种能分解酚的酶类，有分解酚的能力，能将进入的酚进行合成或代谢为二氧化碳，因此，植物在积累酚的同时,也能代谢酚。试验表明，莴笋叶、莴笋根中的酚在24h后，呈直线下降，至16h时，下降到最低点。由于酚在作物体内的这种显著的代谢过程，酚在作物体内残留累积处于较低水平，一般较少形成问题。酚在作物中累积，会影响农作物产品的品质。含酚的污水浇灌的黄瓜，具有苦涩味，且其含糖量比清灌的黄瓜低10.4％。用含酚污水浇灌的糙米，蒸出的米饭具有酚味。污水中的酚对鱼类的影响是，低浓度时能影响鱼类的回游繁殖，高浓度能引起鱼类的大量死亡。水体中酚的浓度达0．1～0．2ug／L时，鱼肉会有酚味。污水灌溉，含酚浓度在lmg／L以下，对作物、人畜安全，收获前，尽可能停灌污水。二、氰化物氰及其化合物来自电镀、焦化、煤气、冶金、化肥和石油化工等排放的工业废水，具有强挥发性，易溶于水，有苦杏仁味，剧毒，O.1g即可使人致死。研究表明，氰化物低浓度时，可刺激植物生长(30mg／L以下)，高浓度则抑制生长(50mg／L以上)。氰化物是植物本身固有的化合物，在植物体内自然氰化物种类有几百种，因品种而异。污水中的氰化物可被作物吸收，其中一部分自身解毒作用形成氰醣苷，贮藏在细胞里，一部分由体内分解成无毒物质，其吸收量随污水浓度的增大而增大，但一般累积量不很高。三、石油石油的工业废水来自炼油厂，石油废水不仅对作物的生长产生危害，还会影响食品的品质。高浓度石油废水灌溉土地，生产的稻米，煮成的米饭有汽油味，花生榨出的油也有油臭味，生长的蔬菜(如萝卜)也有浓厚的油味，这种受到石油废水污染而生产的食品，人食用后，会感到恶心。

石油废水中还含有致癌物3，4一苯并芘，这种物质能在灌溉的农田土壤中积累，并能通过植物的根系吸收进入植物，引起植物积累。

从我国石油污灌地区的调查结果看，废水中含右油10mg／L以下，基本不影响作物的生长发育，粮食、蔬菜中3，4一苯并芘的含量与清冰灌溉时含量接近，无油味，不会引起3，4一苯并芘中毒。四、苯及其同系物苯及其同系物在化学上叫芳香烃，是基本的化工原料之一，其用途很广。工业上在制造和使用苯的过程中，如化工、合成纤维、塑料、橡胶、制药、电子和印刷等行业，会产生含苯的废水和废气，特别是炼焦和石油废水中，苯的同系物含量很高。苯影响人的神经系统，剧烈中毒能麻醉人体，失去知觉，甚至死亡；轻则引起头晕、无力和呕吐等症状。含苯废水浇灌作物，对食品食用安全性的影响在于它能使粮食、蔬菜的品质下降，且在粮食蔬菜中残留，不过其残留量较小。五、污灌中的重金属污水灌溉是指经过一定处理的污水、工业废水或生活和工业混合污水灌溉农田、牧场等。灌溉在缓解水资源紧张，甚至作物增产和污水污染消除上有重要的意义。我国的污灌自50年代以来一直呈发展势态，近几年来有迅速增长的趋势。然而，也带来了污灌农产品的食用安全性问题。污灌中重金属污染是引起食品安全性问题的原因之一。矿山、冶炼、电镀、化工等工业废水中常含有大量重金属物质，如汞、镛、铜、铅、砷等。未经过处理的或处理不达标的污水灌入农田，会造成土壤和农作物的污染。日本富山县神通川流域的镉中毒就是明显的例证。部分污灌区也出现了汞、镉、砷等重金属的累积问题。随污水进入农田的有害物质，能被农作物吸收和累积，以致使其含量过高，甚至超过人、畜食物标准，而造成对人体的危害。水体中重金属对水生生物的毒性，不仅表现为重金属的本身，而且重金属可在微生物作用下转化为毒性更大的金属化合物，如汞的甲基化作用。另外，生物还可从环境中摄取重金属经过食物链的生物放大作用，在生物体内成千万倍富集，通过食物进入人体，可造成慢性中毒。50年代在日本水俣市出现的水俣病，就是工厂排出含汞废水污染所致。汞通过食物链的富集，在鱼体内的浓度比原来污水中浓度高出1～10倍，居住在这里的人们长期食用高汞的鱼类和贝类，导致汞在人体大量积累，引发破坏中枢神经的水俣病。痛痛病

痛痛病是首先发生在日本富山县神通川流域的一种奇病，因为病人患病后全身非常疼痛，终日喊痛不止，因而取名“痛痛病”（亦称骨痛病）。在日本富山县，当地居民同饮一条叫作神通川河的水，并用河水灌溉两岸的庄稼。后来日本三井金属矿业公司在该河上游修建了一座炼锌厂。水中含有大量的镉，整条河都被炼锌厂的含镉污水污染了，河水、稻米、鱼虾中富集大量的镉，然后又通过食物链，使这些镉进入人体富集下来，使当地的人们得了一种奇怪的骨痛病（又称痛痛病）。症状镉进入人体，使人体骨骼中的钙大量流失，使病人骨质疏松、骨骼萎缩、关节疼痛。曾有一个患者，打了一个喷嚏，竟使全身多处发生骨折。另一患者最后全身骨折达73处，身长为此缩短了30厘米，病态十分凄惨。痛痛病在当地流行20多年，造成200多人死亡。治疗痛痛病至今尚无特效的治疗方法，而且体内积蓄的镉也没有安全有效的排除方法。因此，消除镉对环境的污染就显得特别重要，这是防止痛痛病发生的根本措施。为了治疗因镉引起的骨痛病，除用络合剂疗法即化学促排外，主要是脱离镉接触和增加营养。一般是服用大量钙剂、维生素D和维生素C（还原作用，促进氨基酸上醛基的羟基化以有利于胶原蛋白的生成）。晒太阳和用石英灯照射效果亦佳。这些措施亦适用于一般的婴幼儿及老年人的软骨症和骨质疏松的治疗和预防。其实质是补钙、补锌及其他有益微量元素以顶替镉，从而缓减和消除镉的毒害。雀巢等婴儿辅食被曝含有毒重金属

2011.4研究发现，每天向婴儿喂食两次米糊等辅食：婴儿接触到致癌物“砷”的数量，比母乳喂养高出50倍；接触可破坏神经系统和肾脏功能的重金属“镉”，数量比母乳喂养增150倍；接触可致永久性的智力受损伤或行为异常的重金属“铅”，数量也要增8倍。水体的环境监测（一）采样的选择（二）采样的方法（三）水样的保存（四）底泥的采集与处理作业1.什么是环境污染？2.大气污染对食品安全性的影响有哪些？第四节土壤污染对食品安全性的影响土壤的自然本底：土壤由岩石风化而成，本身存在着许多的矿物元素，如钙、镁、铁、汞、镉、砷、铬等，这些土壤本身就存在的矿物元素的含量，叫土壤的自然本底。土壤的解毒功能：①使污染物毒性降低：土壤有很大的表面积，很强的吸附力，污染物进入土壤能被土壤颗粒吸附和固定住，使污染物毒性降低。②土壤自净：土壤中还存在着其他物理、化学作用，从而对污染物的毒性产生强大的解毒作用，即土壤自净。③土壤的生物净化：土壤中存在着无数土壤微生物和小动物，它们能在为作物制造营养物的同时，还可以使许多有毒有机物变成无毒物质，这被称为土壤的生物净化。有害物质进入土壤，如果其数量超过了土壤的自然本底含量和土壤自净能力的限度，就会在土壤里累积，使土壤理化性质发生变化，从而影响作物生长，并使有害物质在作物内残留或积累。当进入土壤的污染物不断增加，致使土壤结构严重破坏，土壤微生物和小动物会减少或死亡，这时农作物的产量会明显降低，收获的作物体内，毒物残留量很高，影响食用安全。3、土壤污染的发生途径：首先是农用施肥、农药施用和污灌，污染物质进入土壤，并随之积累；其次，土壤作为废物(垃圾、废渣和污水等)的处理场所，使大量的有机和无机的污染物质进入土壤；再次，土壤作为环境要素之一，因大气或水体中的污染物质的迁移和转化，而进入土壤。土壤中的污染物质与大气和水体中的污染物质很多是相同的，其污染物的种类常常与所处的环境相关联，且种类复杂。如在工业区，钢铁工业区，常发生酚、氰和金属的残留积累；化工区，产生金属的残留积累；石油工业区，发生油、芳烃、烷烃、苯并芘等的残留积累；在生活区，生活污水和垃圾，往往以生物污染或N、P污染为主；在一些工矿区，污染物在土壤中的残留累积的特点与矿山的采掘相似，汞矿区以汞的残留累积为主，铅、锌矿则以铅、锌和镉等重金属残留累积为主。土壤污染的特点进入土壤的有害物质迁移的速度较缓慢，污染达到一定程度后，即使中断污染源，其土壤也很难复原。如：二战期间，日本神岗矿山大量开采铅锌矿，大量的含镉废水使河流两岸的土壤受到镉污染。由于土壤不断释放镉，到70年代，农作物仍受到严重污染，当地因食用含镉食品而导致的中毒病仍在发生，且日渐增多。土壤污染的类型1.重金属中毒2.农药的污染3.放射性污染4.病原微生物的污染一、农药不管哪种农药，还是采用哪种施药方法，最终大量农药都会进入土壤，使农药在土壤中蓄积。尽管土壤对农药有一定降解作用，但通过植物对农药的吸收富集，又通过食物链的传递，使农药在动物及人体内残留，农药污染对生物群落产生了伤害或危害作用。长期大量农药的使用带来了令人担忧的环境问题，也引起了食品安全性问题。有关这方面的内容将在第五章农药残留对食品安全性的影响一节中进行详细讨论。二、土壤中重金属对植物的影响无机物在土壤中不像有机物那样易分解、降解，除一些易溶性的元素外、大多易在土壤中残留积累，尤其是重金属。金属在土壤中大多呈氢氧化物、硫酸盐、硫化物、碳酸盐或磷酸盐等固定在土壤中，难于发生迁移，并随污染源(如污灌)年复一年的不断积累。它的危害不像有机物那样急性发作，而是慢性蓄积性发生，即在土壤中积蓄到一定程度后，显示出危害。另外，金属在土壤中的残留率很高，一般都在90％以上。

(一)镉一般无污染的土壤镉含量小于lmg／kg。日本对照区土壤镉为O.4mg／kg。我国上海、北京、南京等地平均土壤中含镉量为O.134～0.19mg／kg。土壤被镉污染后，能明显积累镉。某地区污灌17年后土壤平均镉含量为7.18～9.50mg／kg，最高达68．8mg／kg。土培试验研究表明，随着土壤中镉的含量的增加，作物中的含镉量是增加的，在对照土壤中(镉含量小于lmg／kg)，生长的水稻和小麦，籽粒中镉含量分别为O.007mg／kg和O.044mg／kg，而当土壤中镉含量为10.Omg／kg时，生长的水稻和小麦籽粒中镉含量分别达0.160mg／kg和2.10mg／kg，表现出较高的积累性。不同植物对镉的积累具有明显差别。有些植物如玉米、胡萝卜、西红柿、莴苣、青椒在镉浓度很低(甚至在O.1mg／kg)时，都能摄入一定量的镉;从人体健康而言，当土壤表层镉含量为0.13mg／kg时，即具有潜在的危害。另外，作物中高含镉，如莴苣叶子含镉高达668mg／kg，往往外观上与正常莴苣叶无明显差别，然而对食用来说是不安全的。镉在人体中具有高积累性，因此，食品中镉的允许量较严格。我国规定食品的容许量限制在0.03～O.2mg／kg之间。(二)铅土壤铅污染大多发生在铅冶炼厂和天然铅矿沉积物附近，而一般无污染土壤中可溶性铅在lmg／kg左右。植物的铅忍耐能力较强。土壤中可溶性铅达400mg／kg时，其生长影响不明显。植物对铅累积的特点是主要累积在根系，只有一部分移向茎、叶和籽粒。

在铅积累的土培试验中，对照土壤(其铅含量小于lmg／kg)生长的水稻和小麦，其铅含量分别为0.24mg／kg和0.1lmg／kg，当土壤中铅含量为lOOmg／kg时，生长的水稻和小麦铅含量也只有O.34mg／kg和0.48mg／kg，当土壤中铅浓度较高为1000mg／kg时，才有部分铅向作物籽粒转移，其铅含量分别为O.5mg／kg和2.47mg／kg，表现出较低的积累率。但研究表明，当土壤含铅为75～600mg／kg时，植物叶片中的铅会明显增加，这可能对草食性动物是一个威胁。铅随食品进入人体，只有5％～10％被人体吸收，但长期摄入铅可引起体内铅蓄积。我国对食品铅的允许限量在1～2mg／kg。(三)砷土壤中砷含量一般在5～6mg／kg。土壤中的砷主要来自土壤自然本底，含砷肥料、农药以及含砷废水灌溉也是土壤砷的来源之一。砷可在植物的各部分残留。在砷对水稻和小麦的土壤残留土培试验研究中，对照土壤中生长的水稻和小麦，砷含量一般为O.075mg／kg和O.160mg／kg，当土壤中砷含量为60mg／kg时，水稻和小麦中砷的含量分别为O.481mg／kg和1.684mg／kg，表现为砷在作物中较高的积累性。农作物不同生育期对砷的敏感性有差异。土壤砷浓度高时种植则死亡。在砷污染的工厂附近，作物中砷的含量必须引起注意。日本有一个生产砒霜50年的厂矿，附近地区受到严重污染，表层土壤砷含量达300～838.2mg／kg，生长在这种土壤上的稻谷中砷含量高达到729mg／kg，造成当地居民发病(这种病被称作第四公害病)，严重危及当地居民健康。砷对人体的毒性很大，有机砷毒性较低，无机砷表现为剧毒。我国对食品中砷的允许量限制在O.1～0.7mg／kg。(四)汞在一般土壤中，汞的含量不高，但含汞废水污灌土壤或施用含汞农药的土壤，会使土壤超过本底值，甚至污染较严重时，可达10～lOOmg／kg。调查表明，连续施用有机汞15年的土壤，其汞含量达455mg／kg(0～5cm深)。农作物吸收汞量与土壤汞浓度密切相关。生长在土壤中的植物一般不能富集汞，植物中甲基汞含量也很低。但研究表明，土壤含汞O.5mg／kg时，植物中汞吸收量就增加，当达到4mg／kg时，就能增加食物链中汞含量，表现出植物对土壤汞的较高的积累性；另外，毒性更大的有机汞更易于为植物所吸收。汞特别是有机汞对人体的危害很大。汞污染食品的问题，主要存在于水产品中。食品中汞的允许浓度限制在0.01～O.05mg／kg(水产品为0.3mg／kg)。(五)铬铬在未污染的土壤中有效含量较低。从我国对23种不同类型土壤进行分析来看，一般含铬量为17～270mg／kg。工业污染，特别是制革废水及处理后的污泥是土壤铬的重要污染源。小量铬对植物生长有刺激作用，植物从土壤中吸收的铬大部分积累在根中，其次是茎叶。在籽粒中累积量最少。铬在籽粒中的转移系数很低，在污染情况不严重时，粮食作物种子中铬的累积不致于引起食品安全问题。但研究表明铬在茎叶特别是根中转移系数是很高的。三价铬是人体必需的微量元素，而过量的摄入铬会产生毒害。特别是六价铬毒性比三价铬大100倍。我国对食品调查分析，一般水果、蔬菜含铬量在0.1mg／kg以下。畜禽由于生物浓缩作用，含铬往往比植物高，一般不超过0.5mg／kg。食品中铬允许量尚无规定，研究表明，成年人每日允许摄入铬约为3mg。三、土壤中酚、氰残留对作物的影响含酚污水的污灌和含酚固废，都是引起土壤中酚残留的原因。与含酚废水对作物的影响不同的是，土壤中残留酚能维持植物中较高水平的含酚积累，并且植物中的酚残留一般随土壤酚的增大而增大。调查表明，蔬菜中酚与土壤中酚之比多大于1，即蔬菜酚常大于土壤酚。含氰土壤与作物氰积累的关系，一般在土壤含氰浓度低时表现不明显，只有当土壤中的含氰量相当高时，作物的含氰量才明显升高。另外，植物氰与土壤氰之比大多小于1，植物氰的含量多低于土壤氰含量。尽管土壤中的酚、氰对植物的酚、氰积累有其特殊性，但由于酚氰的挥发性，其在土壤中的净化率高，在土壤中残留很少。四、化肥化肥作为现代农业增加作物产量的途径之一，在带来作物丰产的同时，也产生污染，给作物的食用安全带来一系列问题。农业化学肥料一般包含一种或多种植物所需要的主要营养元素——氮、磷、钾。氮肥的绝大部分是氨的衍生物，如硝酸铵(NH4NO3)、硫酸铵[(NH4)2S04]及尿素[CO(NH2)2]等。磷肥大部分为磷酸盐，主要成分是氟磷灰石(Ca3(P04)2·CaF2。随着生产的发展，化肥的使用量在不断增力，预计到2000年，世界工业固氮量将达到300×106t。人们已注意到随之带来的环境问题，特别令人担忧的是硝酸盐的累积问题。生长在施用化肥土壤上的作物，可以通过根系吸收土壤中的硝酸盐，硝酸根离子进入作物体内后，经作物体内的硝酸酶的作用还原成亚硝态氮，再转化为氨基酸类化合物，以维持作物的正常生理作用。但由于环境条件的限制，作物对硝酸盐的吸收往往不充分，致使大量的硝酸盐蓄积于作物的叶、茎和根中，这种积累对作物本身无害，但却对人畜产生危害在新鲜蔬菜中，亚硝酸盐的含量通常低于lmg／kg，而硝酸盐的含量却可达数千mg／kg。氮肥的施用量对不同蔬菜体内的硝酸盐的积累浓度是不一样的，在供氮过量时，植物内的硝酸盐累积量增高。影响作物体内硝酸盐的因素，除与施肥量有关外，还与天气条件、氮肥的形态等因素有关。氮肥形态实验结果表明，硝态氮对植物体内的硝酸盐浓度的影响最快，而胺盐和尿素的影响较慢，需要施用后数日至数周才能看出影响。因此，从食品安全的方面考虑，为控制蔬菜体内硝酸盐的含量，需考虑氮肥的施用时间和形态。

蔬菜是人们食用较多且硝酸盐含量较大的食品，世界各国都在研究和筛选低富集硝酸盐的蔬菜品种，并通过控制氮肥的用量和时间，调节营养元素平衡，制定标准和改变食用方式等措施，以减轻硝酸盐积累对人体的危害。各国都规定了硝酸盐和亚硝酸盐的食品限量标准，世界卫生组织在1973年规定硝酸盐的限量指标为5mg／kg，亚硝酸盐为O.2mg／kg。研究表明，NO3—N对人的单一毒害剂量为0.7g。在化肥的使用中产生另一个环境问题是化肥中含有的其他污染物，随化肥的施用进入土壤，造成土壤和作物污染。生产化肥的原料中含有一些微量元素，并随生产过程进入化肥，以磷肥为例，磷石灰中除含铜、锰、硼、钼、锌等植物营养成分外，还含有砷、镉、铬、氟、汞、铅、铈和钒等对植物有害的成分。有些肥料中还含有一些有机污染物，如氨水中往往含有大量的酚。五、污泥一城市污水处理厂处理工业废水、生活污水时，会产生大量的污泥，一般占污水量的l％左右。污泥中含有丰富的氮、磷、钾等植物营养元素，常利用污泥作肥料，但由于污泥的来源不同，一些有工业废水的污水中，常含有某些有害物质，大量使用或利用不当，会造成土壤污染，使作物中的有害成分增加，影响其食用安全。未脱水的污泥，含水量在95％以上，脱水污泥中含有机质一般在45％～80％。污泥中的有害物质主要有病原微生物、重金属和一些人工合成的有机化合物。污泥中重金属的种类和数量变化很大，主要取决于污水处理厂处理工业废水的情况。表2—7为我国部分地及日本污泥中重金属含量的调查结果。六、垃圾城市垃圾的成分十分复杂，含有大量的有害物质，如其中的有机质会腐败、发臭，易滋生蚊蝇，来自医院、屠宰厂、生物制品厂的垃圾常含有各种病原菌，处理不当，会污染土壤、水体及农作物，人们在食用或饮用后会感染疾病。另一方面，垃圾堆肥的利用，垃圾堆肥中含有一部分重金属，施用于农田后会造成土壤污染，使生长在土壤中的农作物籽粒中重金属含量超过食品卫生标准。三、土壤的环境监测1.污染源调查2.采样方法3.采样时间4.采样量5.采样注意事项第五节放射性物质对食品安全性的影响关于放射性物质对环境的污染，随着核能的发展，已越来越引起人们的注意。放射性污染，主要来源是现代核动力工业有了较大程度的发展，加之人工裂变核素的广泛应用，使人类环境中放射性物质的污染增加．其次，某些国家的核试验也成为放射性污染的另一来源；环境中放射性物质的存在，最终将通过食物链进入人体。因此，放射性污染对食品安全性的影响已成为一个重要的研究课题。一、食品中放射性物质的来源(一)食品中的天然放射性物质

天然放射性核素分成两大类，其一为宇宙射线的粒子与大气中的物质相互作用产生，如，14C、3H等，其二是地球在形成过程中存在的核素及其衰变产物，如。238U、235U、232Th和40K、87Rb等。从天然放射性物质的含量来看，动植物组织中主要是40K，含量很低，其次从毒理学意义上讲，226Ra与人体的关系较密切。除非食品中的天然放射性物质的核素含量很高，基本不会影响食品的安全。(二)食品中的人工放射性物质

核试验，使地球表面明显地增加了人工放射性物质。核动力工业中如核电站的建立和运转，可产生放射性裂变产物。到1997年5月，全世界核电站已达443座。从一座核电站排放出的放射性物质，虽然其极微量的浓度几乎检不出来，但核电站的温排水排放量很大，经过水生生物的生物链，被成千上万倍地浓缩，成为水产食品放射性物质污染的一个来源。另外，放射性核素在工农业、医学和科研上的应用也会向外界环境排放一定量的放射性物质。如农业上含铀等放射性元素的磷肥，常使放射性核素在农作物中累积，并通过食物链进入人体，影响食品的安全性。二、放射性物质对食品的污染及危害一般来说，放射性物质主要经消化道进入人体(其中食物占94％～95%，饮用水占4％～5％)，而通过呼吸道和皮肤进入的较小。而在核试验和核工业泄漏事故时，放射性物质经消化道、呼吸道和皮肤这三条途径均可进入人体而造成危害。环境中的放射性物质，大部分会沉降或直接排放到地面，导致地面土壤和水源的污染，然后通过作物、水产品、饲料、牧草等进入食品，最终进入人体。而各种放射性物质经食物链进入人体的转移过程，会受到诸如放射性物质的性质、环境条件、动植物的代谢情况和人的膳食习惯等因素的影响。环境中放射性物质的转化过程从表2—8中可以看出其中量的关系。放射性物质的食物表面污染，可通过清洗等方法清除一部分。它们或引起恶性肿瘤，或引起白血病、或损坏其他器官。自从人类利用核物质以来，人为(核爆炸)核污染和核污染事故已发生不少。11年前发生在前苏联的切尔诺贝利核电站核泄漏事故是最严重的核污染事故，其危害是令人触目惊心的。三、关于辐照食品的安全性正如人们所期待的那样，辐照食品杀灭在食品保藏或卫生方面有害的微生物和病虫害，以便保藏，并提供不经高温处理而保持新鲜状态食品的效果，也能为饮食生活的合理化，为搞好食品卫生创造有利条件。目前对辐照食品安全性，研究结果基本上是肯定的。然而，辐射食品逐渐进入实用阶段时，食品在加工过程中的安全性和有关辐照食品安全性的进一步研究，是食品安全和公共卫生方面不可忽视的问题。关于辐照食品的安全性，有以下几方面的问题值得考虑。

(一)有害物质的生成经过照射处理的食品是否生成有害成分或带来有害作用的问题，特别是慢性病害和致畸的问题，有过高剂量(大于104Gy)照射有害物质生成的报道，而低剂量(小于10Gy)的照射却不曾发生过这种情况。(二)营养成分的破坏照射处理的食品，食品中的大量营养素和微量营养素都受到影响，蛋白质、脂肪、碳水化合物和纤维素被破坏或变性，存在营养价值降低的问题，特别是对维生素A、E、和K及维生素c的破坏，同时也涉及到感官的变化。

(三)致癌物质的生成关于多脂肪食品经照射后生成过氧化物和放射线引起化学反应产生的游离基等，是否有生成致癌性或致癌诱因性物质的问题，1968年美国曾对高剂量辐照的火腿进行动物实验，观察到受试