1、食品原料生產環境與食品安全1第一節 環境污染物 環境一般專指有機體周圍的生存空間。 生態學的環境是指生物生活周圍各種自然因素的總和，包括大氣、水、土壤和其他生物等。 地球上的環境: 自然環境：是指地球的本來面目，或者是人為干擾 比較輕的區域。越來越小。 人工環境：指經過人為改造后所形成的次生環境。 越來越大。2 是指食品原料在生產過程中所處的空間及大氣因素、土壤因素等。食品原料的生產環境3一、環境污染與環境污染物（一）環境污染 環境污染是指人類活動所引起的環境質量下降而對人類及其他生物的正常生存和發展產生不良影響的現象。 當物理、化學和生物因素進入大氣、水體、土壤，其數量、濃度和持續時間超過了

2、環境的自凈能力，以致破壞了生態平衡，影響了人體健康，這就造成了環境污染。 產生的原因：主要是資源的浪費和不合理使用，使有用的資源變為廢物進入環境而造成。4 環境污染的特征 (1)環境污染一般是濃度低，持續時間長，而且多種污染物同時存在，聯合作用于人和其他生物。 (2)環境污染物在環境中是通過生物的或物理化學的作用進行轉化、增毒、降解或富集，從而改變原有的性狀和濃度，產生不同的危害作用。 (3)環境污染物可通過大氣、水體、土壤和食物鏈等多種途徑對人體產生長期影響，而且受影響的對象廣泛(整個人群，包括胎兒)。5 (二) 環境污染物 環境污染物是指污染環境的物質。 根據污染物在環境中存在的位置和進入

3、環境的途徑可將環境污染物分為以下三類。 1、大氣污染物 主要有： 有害氣體(二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氫化物、光化學煙霧和鹵族元素等) 顆粒物(粉塵和酸霧、氣溶膠等)。 6大氣污染物主要來源燃料燃燒、工業生產：固定的大氣污染源，往 量大而集中；交通運輸(汽車、火車、飛機等)：屬于流動的污 染源，具有小型分散、數量眾多、流 動頻繁等特點，排出的污染物總量也 很可觀。7 污染源復雜，種類繁多。各地區水體污染物的類型和危害程度有較大的差異。對食品安全性有影響的水污染物有三類：2、水體污染物無機有毒物：各類重金屬(汞、鉛、鎘、鉻等) 和氰化物等；有機有毒物：包括苯酚、多環芳烴、多氯聯苯 和有機農

4、藥等； 病原體：主要包括病毒、病菌和寄生蟲等。83、土壤污染物 污染物質與大氣和水體中的很多相同，種類常常與所處的環境相關聯，且種類復雜。土壤污染的發生途徑：農作物施肥、農藥施用和污灌；土壤作為廢物(垃圾、廢渣和污水等)的處理場所，使大量的有機和無機的污染物質進入土壤大氣或水體中的污染物質的遷移和轉化進入土壤。來源于醫院等的廢棄物造成的生物型污染。土壤中的致病菌，可以通過直接或間接接觸把疾病傳染給人或動物。9二、環境污染與人類的關系在與環境進行物質和能量交換時，人體所需的物質和能量，大部分是通過人和環境之間的復雜的食物鏈(網)而獲得的。環境污染物影響人類主要是影響人類攝入的食物和吸入的空氣。大

5、氣污染物直接影響任何動物的呼吸，對生物的生存構成危害。大氣、水體和土壤污染可直接影響動植物的生長，從而對動物和人的食物安全構成威脅。10三、環境污染與食品安全 由環境污染物造成的食品安全性問題，主要針對動植物(即食品的原料)的生產過程。天然的動植物食品原材料一般較少含有有害物質，但在這些動植物的生長過程中，由于呼吸、吸收(或攝食)、飲水而使環境污染物進入或積累在動植物體內，從而影響食品的安全。11 未受污染的環境(自然環境) 也可能存在食品安全性問題。 隨著科學技術的發展和自然資源的大量開發使用，過去隱藏在地殼中的元素大量進入人類環境。據估計全世界每年進入人類環境的汞約1萬t，其中自然污染和人

6、為污染各占一半；鉛有400萬t，其中從汽油中放出的四乙基鉛有80萬t，鎘有2萬t。 此外，大量有機化合物也隨化學工業進入人類環境，造成水源、大氣、土壤和食物等廣泛性污染，從而引起食品的安全性問題。12 (一)自然環境與食品安全 自然環境是指天然形成、并未受人為活動影響或影響較小的環境。一般來說，自然環境存在著許多有利于人體健康的因素，人類可獲得清潔而安全的空氣、水和食品。 13 然而，地球化學元素分布的不均勻性，使某一地區的水體或土壤中某些元素過多或過少，從而引起某些特異性疾病地方病。 缺碘：甲狀腺腫大和克汀病(主要表現為生長發育落發、癡呆和聾啞)。 缺硒：克山病和大骨節病。克汀病患兒14觸目

7、驚心的大骨節病 阿壩若爾蓋縣包座鄉卓塘村有400多人，其中有200多人都是大骨節病人。15 地球結構原因的元素過多而導致的地方病，主要為元素的慢性中毒，如地方性氟病、慢性砷中毒和慢性硒中毒等。 這與由于污染而引起環境元素過多系統產生的效果相同，盡管這些過多的元素產生方式或來源不同，但二者主要經食物和水進入人體，造成對人體的危害。16地氟病 地方性氟病又稱地方性氟中毒，是由于環境中氟含量過高，進入人體內的氟過多，蓄積而引起的全身慢性氟中毒，在兒童主要表現為牙齒出現斑釉，即氟斑牙，成人表現為四肢、脊柱關節持續性酸痛，功能障礙，即氟骨癥，俗稱“糠骨癥”、“大黃牙”或“干勾牙”。發病人群輕者牙齒黃黑，

8、裂碎脫落，重者背駝腰彎，喪失勞動力和生活自理能力。 地氟病是一種世界性的地方病，主要分布在南北美洲的東北部，歐洲和亞洲東部的濕潤地區，例如英格蘭的加的夫、愛丁堡、牛津、倫敦等城市。我國的氟中毒分布很廣，除上海市外，其他各省、市、自治區均有不同程度的氟中毒流行。全國共查出近1000個縣中71000多個自然村有氟中毒發病，受威脅的人口達727萬多，氟斑牙患者達2100多萬人，氟骨癥患者100多萬人。 17砷中毒 1972年日本因砷污染奶粉造成1.2萬余嬰幼兒急性中毒，死亡達130余例。我國某地冶煉企業由于大量超標排放廢水、廢氣，導致1963、1970和1978年三次發生大規模居民急性砷中毒事件，患

9、病總人數超過1萬人次。 在我國調查的公害危害中，環境砷污染引起的慢性中毒病例最多。19871989年曾對某地冶煉企業及鄉鎮企業砷污染區4848例居民檢查，結果慢性砷中毒440例，患病率9.1；1994年湖南雄黃礦對附近居民的調查表明，慢性砷中毒167例，其患病率為25.77；廣東連南在土法煉砷停止多年仍存在環境污染，據1993年調查顯示，慢性砷中毒168例，患病率達21.65。 此外，砷化物的致癌作用已為國際癌癥研究所肯定，具有潛伏期較長的遠期效應。1968年曾報告過臺灣西南沿海地區居民，因長期飲用高砷水導致皮膚癌增加，在40421居民中發現皮膚癌428例；湖南雄黃礦區職工19711982年間

10、診斷肺癌22例，占同期惡性腫瘤的44。砷除可引起皮膚癌及肺癌外，還有報道可引起肝、食管、腸、腎、膀胱等內臟腫瘤和白血病。18(二)人工環境與食品安全 人工環境是指在人類活動影響下，其中的物質交換、遷移和轉化，能量、信息的傳遞都發生了重大變化的環境。 “三廢”(廢氣、廢水、廢渣)污染日漸明顯。19 人工環境對食品安全性的影響因素，按環境因素的性質可分為三類： 物理性：放射性廢棄物如核爆炸、核泄漏及輻射 化學性：成分復雜、種類繁多，僅在美國登記的化學物質已達到700多萬種；不僅具有急性、慢性毒性、而且還具有致突變、致癌、致畸等遠期效應，危及后代健康； 生物性：細菌、真菌、病毒和寄生蟲等。20 環境

11、污染是環境對食品安全性影響的主要原因，而人工環境惡化對食品安全性的影響，是研究環境與食品安全性的關系時應重點解決的問題。21（三） 進入食物鏈的環境污染物的種類按污染物的性質，分為：化學性污染物物理性污染物生物性污染物按污染物在環境中存在的位置，分為：大氣污染物水體污染物土壤污染物按污染物性質、來源和進入食品的方式，分為：1.無機普通污染物：包括酸、堿和一些無機鹽類、如硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽等。銨鹽、鉀鹽、硝酸鹽、磷酸鹽等可作為 化肥。使用不當，會造成污染。2.無機有毒污染物：包括汞、鎘、鉛、砷、鉻、鎳及氰化物、氟化物等?？赡軗p害食品的品質，造成殘留。3.有機有毒污染物：包括苯、多環芳烴、酚類

12、及有機氯、有機磷農藥、多氯聯苯等?？赡軙绊懯称吩系馁|量。4.放射性污染物：包括鈾、銫、鍶等的污染和核電站泄露、核爆炸產生的放射性污染物。5.生物性污染物：包括病原菌、病毒和寄生蟲等的污染?？赡茉斐杉膊。瑥亩绊懯称返陌踩?2四 污染物在環境中的遷移、轉化、蓄積絕大多數有機污染物屬于揮發性物質，因此可以通過揮發進入到大氣中，從而對大氣造成危害，大氣再進一步作用于食品原料或作用于人，從而最終對人體的健康造成危害。由于濃度梯度的存在，就將使有機污染物產生擴散，如從土壤中遷移或逸入空氣中，或被生物吸收遷出土體之外，進而最終對大氣、水體、生態系統和人類的造成極大的危害。(一)污染物在環境中的遷移擴

13、散23（二）污染物在環境中的轉化 主要是指水中的碳水化合物、蛋白質、脂肪等有機污染物，在微生物作用下最終分解為簡單的無機物質的過程。 由于在分解過程中需要消耗大量的氧氣，因此勢必造成水中溶解氧的減少，從而影響魚類和其他水生生物的正常活動，因此需氧污染物成為水體中的污染物之一。241、碳水化合物多糖、二糖葡萄糖丙酮酸有氧情況下：丙酮酸乙酰輔酶A三羧酸循環水 + 二氧化碳無氧條件下：丙酮酸有機酸（如乳酸）、醇、酮2、脂肪甘油+脂肪酸 分別分解為丙酮酸 醋酸有氧條件下 丙酮酸 醋酸水+二氧化碳無氧條件下 丙酮酸 醋酸有機酸3、蛋白質 氨基酸 氨 亞硝酸 硝酸2526（三）污染物在生物體內的蓄積一是各

14、種藻類、菌類和各種原生動物等（低等動植物），主要靠體表直接吸收；二是高等植物，主要靠根系吸收，葉表面和莖表面也有一定的吸收能力；三是大多數動物，主要靠吞食。生物體吸收環境中的物質的途徑27水溶性污染物：易分解，經代謝作用很快排出體外；脂溶性污染物 ：性質穩定，脂溶性強，被攝入動物體內后即溶于脂肪，很難分解排泄。隨著攝入量的增加，在體內不斷蓄積。 281、生物濃縮（生物富集）（1）定義 是指生物機體或處于同一營養級上的許多種生物從周圍環境中蓄積某種元素或難分解的化合物，使生物體內該物質的濃度超過環境中的濃度的現象。其程度由濃縮系數來表示。濃縮系數：是指生物體內某種物質的濃度與周圍環境中該物質的濃

15、度的比值。29（2）影響生物濃縮大小的因素 同一種生物對不同物質的濃縮系數會有很大差別 同一種物質，結構不同，濃縮系數也會不同 同一種生物對同一類而不同分子量的化合物，其濃縮系數也有很大差別 物質或元素的價態，以及在介質中的溶解度等，對濃縮系數也都有直接影響。 與物質本身的性質有關30與生物的情況有關生物種類不同，代謝機能不同，在同樣條件下，對同一種物質的濃縮系數也會不同 生物的不同器官對同一種物質的濃縮能力也往往不同 生物體的不同發育階段及其生理特性等對濃縮能力也有直接影響 與環境因素有關 31（3）研究意義 生物濃縮的研究對于闡明物質或元素在生態系統中的遷移轉化規律，評價和預測污染物進入環

16、境后可能造成的危害，以及利用生物對環境進行監測和凈化等，均有重要意義。這種研究還可為確定污染物的環境容量及制訂環境標準提供科學依據。322、生物積累（1）定義 是指生物在整個代謝活躍期，通過吸收、吸附、吞食等各種過程，從周圍環境中蓄積某種物質，以致隨著生長發育，使這些物質的蓄積隨該生物體的生長發育而不斷增多，生物積累程度也用濃縮系數表示。33（2）研究意義 生物機體對化學性質穩定的物質的積累性可作為環境監測的一種指標，用以評價污染物對環境的影響，研究污染物在環境中的遷移轉化規律。對某種特定元素來說，某些生物種類比同一環境中的其他種類有特別強的積累能力，常被稱為“積累者生物”。 例如褐藻能大量積

17、累鍶，地衣能積累鉛，水生的蓼屬植物能積累DDT。這些生物可以作為指示生物，甚至可以作為重金屬污染的生物學處理手段。343、生物放大（1）定義 指某些在生態系統中，由于高營養級生物以低營養級生物為食物，某種物質在生物機體中的濃度隨著營養級的提高而逐步增大的現象。 生物放大一詞是專指具有食物鏈關系的生物說的，如果生物之間不存在食物鏈關系，則用生物濃縮或生物積累來解釋。 35（2）生物放大與食物鏈 在生態系統中，根據生物間的食物關系，可將食物鏈分為四類。一是捕食性食物鏈，它是以植物為基礎，后者捕食前者。如青草-野兔-狐貍-狼-虎。二是碎食性食物鏈，指的是以碎食物為基礎形成的食物鏈。如樹葉碎片及小藻類

18、-蝦（蟹）-魚-食魚的鳥類。三是寄生性食物鏈，是以大動物為基礎，小動物寄生到大動物上形成的食物鏈。如哺乳類-跳蚤-原生動物-細菌-過濾性病毒。四是腐生性食物鏈，指的是以腐爛的動植物尸體為基礎，然后被微生物所利用。 3637 在生態環境中，由于食物鏈的關系，一些物質如金屬元素或有機物質，可以在不同的生物體內經吸收后逐級傳遞，不斷積聚濃縮；或者某些物質在環境中的起始濃度不很高，通過食物鏈的逐級傳遞，使濃度逐步提高，最后形成了生物富集或生物放大作用。38（3）有害物質的放大作用39（4）消除生物放大的危害 在源頭上下功夫，減少對環境的污染 通過培植或發現對污染物有較高降解效能的菌株、植物，用于對土壤

19、、水、肥的凈化處理。 如： 美國?！俺浴睂Νh境有害的化學物質的酵母和細菌菌株 經特定有機化合物馴化的活性污泥 超富集植物：如遏藍菜和蜈蚣草40超富集植物 (Hyperaccumulator) 定 義 最早由Brooks 等于1977 年提出，以Ni 超富集植物為例，植物體內Ni 累積量大于1 000 mg/kg DW(Dry weight) 就稱為超富集植物。 完善后的定義植物葉片或地上部分 (干重) 中所含重金屬含量高于根部或地下部分，且分別含Cd 達到100 mg/kg DW，Co、Cu、Ni、Pb 達到1 000 mg/kg DW，Mn、Zn 達到10 000 mg/kg DW 以上的植

20、物稱為超富集植物。 41遏藍菜 遏藍菜對重金屬具有很強的積累能力，分別可累積30 000 mg/kg DW Zn，14 000 mg/kg DW Cd，4 700 mg/kg DW Ni，因此被人們應用于重金屬污染土壤的植物修復中；但由于該植物生物量小，而被廣泛作為一種模式植物來進行重金屬富集機制研究。42蜈蚣草 在自然條件下，蜈蚣草一般生長在含As 50 4030mg/kg 的土壤中，甚至能在含As 量高達23400 mg/kg的礦渣中正常生長；在實驗室盆栽條件下，能在含1500 mg/kg 砷酸鈉土壤中正常生長。可見，蜈蚣草對As 的耐性極強。 典型案例湖南:建立了世界上第一個砷污染土壤植

21、物修復基地 修復前：湖南郴州蘇仙區鄧家塘鄉因砷污染導致600多畝稻田棄耕、2人死亡、400多人集體住院，誘發嚴重糾紛和暴力沖突，曾引起國務院高度重視，中央電視臺焦點訪談專門報道。 修復后：在田間種植條件下，蜈蚣草葉片含砷量高達0.8%，有力證明了蜈蚣草在砷污染土壤的治理方面具有極大的應用潛力。 廣西：建立污染土地的植物修復示范工程 修復前：廣西環江縣因洪災造成超過5000畝農田土壤被嚴重污染，部分土壤甚至寸草不生，這已成為廣西當前最突出的環境問題。 修復后：建立污染土地的植物修復示范工程，目前已種植超富集植物進行土壤重金屬污染修復試驗，取得初步成效。43第二節 大氣污染物與食品安全一、大氣污染

22、及污染物來源 大氣污染是指人類活動向大氣排放的污染物或由它轉化成的二次污染物在大氣中的濃度達到有害程度的現象。 44 主要來源為礦物燃料(如煤和石油等)燃燒和工業生產。大氣污染物有幾十種之多。大氣污染物的來源45常見空氣污染物及其來源46按照物理化學性質可分為兩大類：有害氣體 ：以氣體狀態存在于大氣中，如二氧化碳、氰化氫、氮氧化物等；灰塵煙霧類：以固體或液體微粒散浮在空氣中，如煤煙、煤塵、光化學煙霧等。其中主要的污染物有：碳氫化合物(HxCx)；一氧化碳(CO)；氮氧化物(NOX)；硫氧化物(SOX)；顆粒狀污染物等。47大氣污染物進入人體的途徑二、大氣污染物對人體的危害48大氣污染對人群健康

23、的危害 1950年11月21日：在墨西哥波查里加鎮，一所工廠由于硫化氫泄漏，造成災害，有22人死亡，320人被送進醫院。 1964 年日本富山市因工廠氯氣管道破裂，氯氣外溢污染大氣，發生急性氯氣中毒，患者 533 人，住院 43 人。1930 年 12 月的比利時馬斯河谷煙霧事件1952 年 12 月英國倫敦煙霧事件 1984年12月印度博帕爾事件1.引起急、慢性中毒49 1952年12月58日，一場災難降臨了英國倫敦。地處泰晤士河河谷地帶的倫敦城市上空處于高壓中心，一連幾日無風，風速表讀數為零。大霧籠罩著倫敦城，又值城市冬季大量燃煤，排放的煤煙粉塵在無風狀態下蓄積不散，煙和濕氣積聚在大氣層中

24、，致使城市上空連續四五天煙霧彌漫，能見度極低。在這種氣候條件下，飛機被迫取消航班，汽車即便白天行駛也須打開車燈，行人走路都極為困難，只能沿著人行道摸索前行。倫敦煙霧事件 由于大氣中的污染物不斷積蓄，不能擴散，許多人都感到呼吸困難，眼睛刺痛，流淚不止。倫敦醫院由于呼吸道疾病患者劇增而一時爆滿，倫敦城內到處都可以聽到咳嗽聲。僅僅4天時間，死亡人數達4000多人。就連當時舉辦的一場盛大的得獎牛展覽中的350頭牛也慘遭劫難。一頭牛當場死亡，52頭嚴重中毒，其中14頭奄奄待斃。2個月后，又有8000多人陸續喪生。這就是駭人聽聞的“倫敦煙霧事件”。50 釀成倫敦煙霧事件主要的兇手有兩個，冬季取暖燃煤和工業

25、排放的煙霧是元兇，逆溫層現象是幫兇。當時持續幾天的“逆溫”現象，加上不斷排放的煙霧，使倫敦上空大氣中煙塵濃度比平時高10倍，二氧化硫的濃度是以往的6倍，整個倫敦城猶如一個令人窒息的毒氣室一樣。 可悲的是，煙霧事件在倫敦出現并不是獨此一次，相隔10年后又發生了一次類似的煙霧事件，造成1200人的非正常死亡。直到70年代后，倫敦市內改用煤氣和電力，并把火電站遷出城外，使城市大氣污染程度降低了80，駭人的煙霧事件才沒在倫敦再度發生。51 1984年12月3日凌晨，印度中央邦首府博帕爾市的市民和郊區農民，在睡夢中突然感到呼吸困難、全身難受，兩眼疼痛，直淌眼淚，全家、全村的人都騷動起來，秩序大亂，不少人

26、以為城市遭到原子彈襲擊，或發生了大地震，哀嘆世界末日已經降臨。后來人們知道是附近一家農藥廠漏出了毒氣，就慌忙外逃。然而，不少人在逃跑途中雙目失明，一頭栽倒在路旁，再也爬不起來了。在大街上、道路旁、牛和狗以及其他牲畜在痛苦中掙扎。印度博帕爾事件 根據印度政府公布的數字，在毒氣泄漏后的頭3天，當地有3500人死亡。不過，印度醫學研究委員會的獨立數據顯示，死亡人數在前3天其實已經達到8000至1萬之間，此后多年里又有2.5萬人因為毒氣引發的后遺癥死亡。還有10萬當時生活在爆炸工廠附近的居民患病，3萬人生活在飲用水被毒氣污染的地區。據悉，博帕爾毒氣泄漏事件迄今陸續致使超過55萬人死于和化學中毒有關的肺

27、癌、腎衰竭、肝病等疾病，20多萬博帕爾居民永久殘廢，當地居民的患癌率及兒童夭折率也因為這次災難遠比印度其它城市高。 原因：博帕爾一家農藥廠，在生產“西維因”農藥過程中，有40噸液態甲基異氰酸鹽泄漏所造成的?！皻⑷恕痹獌词羌谆惽杷猁}的揮發性、腐蝕性氣體-氰酸；它對腦膜有強烈的刺激性，大量吸入后，幾分鐘內即可死亡。西維因農藥對人畜是無毒害的，一般使用濃度下對害蟲具有觸殺兼胃毒作用，對棉鈴蟲有殺卵作用，對鳥類和魚類都較安全，是殺蟲劑中較好的品種，世界上只有兩家工廠生產，博帕爾農藥廠是其中之一，而這兩家工廠均屬于美國碳化物公司。但是，在生產合成西維因時，它的中間原料-甲基異氰酸鹽是劇毒品，這次毒氣泄

28、漏是工廠忽視環境保護，玩忽職守所造成的。522.暴露部位及呼吸系統急慢性炎癥增加 許多大氣污染物(SO、SO、NO、HSO4氣溶膠、飄塵等)均可對眼、呼吸道粘膜產生直接刺激作用，使眼結膜炎和呼吸道炎癥等疾患的發病率增加，降低肺通氣功能，如鼻炎、咽炎、支氣管炎、哮喘、肺氣腫以及其他呼吸系統疾病的發病率增加。533.空氣污染對人群免疫功能的影響4.空氣污染的致癌作用 近數十年來，由于工業化的發展，大量排放廢氣污染空氣，工業發達國家肺癌死亡率急劇上升。 污染大氣中的致癌物主要是多環芳烴化合物。 54三、國內外大氣污染概況 國外大氣污染經歷了三個時期 :煤煙的污染：早期 二氧化硫污染 ：二戰后，石油代

29、替煤光化學煙霧時期（汽車排出的廢氣對大氣污染） ：二十世紀六十年代以后 ，汽車的大量使用1、國外概況55美國洛杉磯光化學煙霧事件 從上世紀40年代初開始，從夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就會出現一種彌漫天空的淺藍色煙霧，使整座城市上空變得渾濁不清。這種煙霧使人眼睛發紅，咽喉疼痛，呼吸憋悶、頭昏、頭痛。1943年以后，煙霧更加肆虐，以致遠離城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘減產。僅19501951年，美國因大氣污染造成的損失就達15億美元。1955年，因呼吸系統衰竭死亡的65歲以上的老人達400多人；1970年，約有75%以上的市民患上了紅眼病。這就是最早

30、出現的新型大氣污染事件光化學煙霧污染事件。 洛杉礬在20世紀40年代就擁有250萬輛汽車，每天大約消耗1100噸汽油，排出1000多噸碳氫化合物，300多噸氮氧化合物，700多噸一氧化碳。另外，還有煉油廠、供油站等其他石油燃燒排放，這些化合物被排放到陽光明媚的洛杉磯上空，制造出了一個毒煙霧工廠。 562、國內概況 我國城市大氣主要污染物是顆粒物，其次是二氧化硫煤煙型污染。 我國幾乎所有的城市降塵都超過了衛生標準 57 1 、總懸浮物（TSP） 是指能懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑小于100微米的顆粒物，包括附在灰塵上的鉛、鋁、鐵、細菌。四、主要的大氣污染物及其危害58總懸浮物的危害 沉降在植

31、物表面，嚴重影響了葉片承擔的生理過程，從而影響植物的生長，對農作物來說直接造成減產。 懸浮物上附著的重金屬、細菌等，最終沉降在土壤中，通過土壤進入植物體，在植物體內富積，從而影響農作物品質。59 PM10：能懸浮在空中，空氣動力學直徑不大于10微米的顆粒物。 PM10是一個科學概念，會長期懸浮在空氣里面。 PM10已經成為中國監測空氣里面灰塵多少的指標，主要是PM10上可以存在細菌、霉菌和所有的重金屬。 可吸入顆粒物60 PM5：如果顆粒物的直徑小于5微米，那么PM5會進入肺部，但是人看不到，PM5就是可以吸入的顆粒物，人直接吸進去以后會造成危害。 61 PM2.5：美國率先傾向于測試空氣里面

32、小于2.5微米的顆粒物，這個顆粒物就是進入肺以后直接通過肺的毛細血管進入血液的顆粒物，所以世界環境組織認為PM2.5的危害可能更能反映空氣污染的程度。 62 主要來源：道路交通揚塵、建筑施工工地揚塵、裸露地面、工業粉塵和鍋爐的燃燒。 PM10粗粒子主要來源包括道路交通揚塵、物料堆放和運輸以及粉碎和研磨工藝； PM2.5細粒子主要來自燃料燃燒過程以及居民的燒煤和燒柴過程。二氧化硫、氮氧化物和揮發性有機物等氣態污染物在大氣中發生反應也能生成PM2.5?？晌腩w粒物的來源63 來源：大氣中SO2主要來自含硫燃料的燃燒及冶金、硫酸制造等工業過程。人為排放中:煤燃燒(60%) ，石油燃燒和煉制(30%)

33、 。 種類：主要有SO2、SO3、H2S、H2SO4、亞硫酸鹽及硫酸鹽，還有含量極低的氧硫化碳(COS)、二硫化碳(CS2)等。 主要來源：礦物燃料的燃燒、有機物的分解和燃燒、海洋及火山活動等。 含硫化合物是大氣中最重要的污染物之一；特別在我國，能源結構仍以燃煤為主，大氣往往出現煤煙型污染。SO2是酸雨的主要前體物，而H2S在大氣中則可被氧化成SO2。2、二氧化硫64 無色、有刺激性氣味，能刺激人的眼睛、損傷呼吸器官、損壞植物葉子、抑制作物生長。 酸沉降 (酸雨、酸霧、酸雪) SO2對于農作物的影響跟它是酸性氣體有關，主要是傷害植物的葉片，植物不同的生長期對二氧化硫不同的濃度敏感。 二氧化硫的

34、危害65 種類：N2O、NO、NO2、NH3、HNO2、HNO3和氨鹽，其中NO和NO2統稱為總氮氧化物，是大氣中最重要的污染物之一，它能參與酸雨及光化學煙霧的形成，而N2O是溫室氣體。 二氧化氮對植物的傷害跟二氧化硫類似。3、氮氧化合物66酸 雨 酸雨通常是指pH小于5.65的酸性降水，包括雨、雪和霧。酸雨的形成機理非常復雜。大氣中的SO2和NOX是酸雨物質的主要來源。經過大氣化學反應轉化成硫酸、硝酸等，再以酸性降雨的形式返回地球表面，對植物，陸地生態系統和水生生物產生了有害的影響。另外酸雨的形成還與土壤的性質有關。67酸雨的現狀 酸雨起始于19世紀中葉，相繼出現在英國、美國、瑞典、挪威等一

35、些工業化國家，最近十多年來危害日趨嚴重，不僅范圍在繼續擴大，而且酸度在不斷增加。在歐洲和北美大約有5001000萬km2的地區遭受酸雨危害。在美國和加拿大東部地區降水平均pH為4.2，多數雨水pH為3.54.5之間。我國1982年全國酸雨普查結果，pH5.6酸雨一半以上發生在城市，幾乎全部發生在長江以南，其中以西南的重慶和貴陽地區最為嚴重，兩個地區降水pH的平均值約為4.1，最低值為3.0。68 酸雨對食品安全性的影響 對水生生態系統的影響：使水酸化，影響魚類的繁殖；導致魚的含汞量增加。對陸生生態系統的影響：土壤酸化；重金屬等元素轉化為可溶性化合物，含量增加。69 對植物毒性很強，在地殼中廣泛

36、而大量存在，凡使用的礦石中含有氟的工廠，如鋁廠、鋼鐵廠、玻璃廠和陶瓷廠都有氟排出。 具體種類：包括氟化氫、氟化硅、氟硅酸和氟化鈣微粒等，其中以氟化氫為代表。4、氟化物70氟化物的危害 氟具有在生物體內積累的特點，植物體內的含氟量比空氣中氟的濃度高百萬倍之多。大部分農作物通過葉片上的氣孔可直接吸收空氣中的氟化物。 氟化物在植物中蓄積程度因環境(大氣、水、土壤)中含量、植物品種、植物年齡和葉齡不同而不同。 山茶科植物（枯葉老葉幼葉 ）蔬菜果實713，4-苯并芘二惡英72五、食品中大氣污染物的控制 1健全法制法規，預防大氣污染 2采用新技術，控制大氣污染 3搞好綠化，防治大氣污染73 由于人類活動排

37、放的污染物進入河流、湖泊、海洋或地下水等水體，使水和水體底泥的物理、化學性質或生物群落組成發生變化，從而降低了水體的使用價值，這種現象稱為水體污染。 污染水體的物質稱為水體污染物。第三節 水體污染物與食品安全74 我國每年排放廢水約310億t，其中工業廢水占77%，生活污水占23%，隨著廢水排出的有毒有害物質13萬t左右。全國27條主要河流中，有15條受到比較嚴重的污染，有的河段成了魚蝦絕跡的“死水”。 美國每天排放廢水4億t，全國主要河流幾乎全道污染，五大湖皆成毒湖。 日本在20世紀60年代由于飲水和食物中汞、鎘等有毒物質的嚴重污染，發生了“水俉病”和“骨痛病”。75痛 痛 病 痛痛病是首先

38、發生在日本富山縣神通川流域的一種奇病，因為病人患病后全身非常疼痛，終日喊痛不止，因而取名“痛痛病”（亦稱骨痛?。?。 生病后，病人骨質疏松、骨胳萎縮、關節疼痛。曾有一名患者，打了一個噴嚏，竟使全身多處發生骨折。另一患者最后全身骨折達73處，身長為此縮短了30厘米，病態十分凄慘。痛痛病在當地流行20多年，造成200多人死亡。76 通過十幾年的流行病學、臨床、病理以及動物實驗等方面深入細致的研究工作，證實“痛痛病”是由鎘引起的慢性中毒。鎘進入人體后首先使腎臟受損，繼而引起骨軟化癥，在妊娠授乳，內分泌失調，老年化和鈣不足等誘因作用下而發病。 原 因 神通川上游某鉛鋅礦的含鎘選礦廢水和尾礦渣污染了河水，

39、使其下游用河水灌溉的稻田土壤受到污染，產生了“鎘米”，人們長期食用“鎘米”和飲用含鎘的水而得病。從而“痛痛病”被定為日本第一號公害病。77一、水體污染物的種類 污染源復雜，污染物種類繁多，地區差異。1、 從對食品安全的影響把水體污染物分為三類：（1）無機有毒物：包括各類重金屬和氰化物等。（2）有機有毒物：苯酚、多環芳烴、有機農藥等。（3）病原體：生活污水、禽畜飼養場、醫院廢水等。78（1）工業廢水主要來自冶金、化工、輕工三大部門的鋼鐵廠、煉油廠、各類化工廠、電鍍廠、造紙廠、印染廠、合成纖維廠、焦化廠、煤氣廠等酸、堿、各種油類、各種金屬如砷、汞、鉛、鉻、鎘、鎳、鋅、銅等，以及硫化物、氰化物、氟化

40、物，各種有機物如酚、甲酚、二甲苯、多氯聯苯、農藥等。2、按來源分79（2）生活污水有機物：蛋白質、脂肪、糖、尿素、洗滌劑等。無機物：氮、硫、磷、鉀、硫酸鹽、氯化物、 泥沙等。多種微生物：細菌、腸道致病菌、腸道病毒、 結核桿菌和各種寄生蟲卵等。80 （3）農牧業污水化肥、農藥、礦物質、有害物質與病原體 （4）其它隨大氣擴散的有毒有害物質通過重力沉降和降雨過程等途徑污染水源。 生活垃圾、工業固體廢棄物直接排入江河及其在堆放時雨水淋洗或滲出液都可污染地面水或地下水。81我國水污染情況污染類型為有機污染，主要污染物為氨氮、高錳酸鉀指數(耗氧量)和揮發酚、石油。城市地面水普遍污染嚴重，并呈惡化趨勢。 8

41、2污水灌溉概況 利用現狀：我國大規模地主動利用污水進行灌溉開始于1957年。世界各地已有近百年歷史。有利影響：緩解工農業爭水問題節肥增產效果明顯環境保護作用不利影響：對土壤的污染對農業的影響對健康的影響83二、水體污染物對食品安全的影響 主要是通過污水中的有害物質在動植物中累積而造成的。如鎘米。 另外，污水中的有害物質在植物體內積累達到對人畜產生危害時，對作物本身的產量和外觀性狀仍無明顯影響，因而容易被人忽視。84 （一）酚類污染物 主要來源于含酚廢水，如焦化廠、煤氣廠、煤氣發生站、煉油廠、木材干餾、合成樹脂、合成纖維、染料、醫藥、香料、農藥、玻璃纖維、油漆、消毒劑、化學試劑等工業廢水。 當水

42、中的含酚量達到0.022mg/kg時，即可產生令人生厭的臭味；灌溉水中過量的酚，會在糧食蔬菜中蓄積而使其帶有酚臭味。85 酚對植物的影響表現在：低濃度酚促進莊稼生長，而高濃度抑制生長；各種作物的對酚忍耐能力不同，小麥、大米（耐200mg/L），黃瓜（5mg/L）。 酚對水產品的影響：嚴重影響水產品的產量和質量，濃度高時引起魚類大量死亡。86(二)氰化物 來源：電鍍、焦化、煤氣、冶金、化肥和石油化工等排放的工業廢水。 性質：揮發性強，易溶于水，有苦杏仁味。是一種能抑制多種金屬酶活性、抑制生物呼吸作用的劇毒物質(0.1g即可使人致死) 。87植物對之有較高的耐受力。污灌無明顯積累。影響魚、貝、藻類

43、的呼吸作用。0.30.5mg/L時，可使魚致死。世界衛生組織規定魚的中毒限量，游離氰(CN-)為0.03mg/L，我國規定一般地面水和漁業水體中，游離氰的濃度不得超過0.05mg/L。88（三）石油污染物 石油污染物來自油田和煉油廠的工業廢水。 煉油廢水不僅對作物的生長產生危害，還會影響食品的品質。油臭味。廢水中含石油10mg/L以下，基本不影響作物的生長發育。 石油廢水能對水生生物產生較嚴重的危害。高濃度時，能引起魚蝦死亡，特別是幼魚、幼蝦。 原因： 生物被石油污染物覆蓋造成窒息而死亡； 生物體與油污染物接觸中毒而死； 降低生物體對傳染病的抵抗力； 油污染物中致癌成分或遺傳變異部分進入生物體

44、，產生潛在威脅； 生物食物鏈(網)的某一中間環節遭受損害所產生的影響等。89(四)芳香烴 芳香烴包括苯及其同系物。在化工、合成纖維、塑料、橡膠、制藥、電子和印刷等苯的制造和使用行業，都會嚴生含苯的廢水和廢氣，特別是煉焦和石油廢水中，苯的同系物含量很高。 苯影響人的神經系統，中毒輕者可出現頭暈、無力和嘔吐等癥狀，嚴重者可失去知覺，甚至死亡。 用含苯的廢水澆灌作物，不僅使糧食和蔬菜的品質下降，而且可造成苯在糧食和蔬菜中殘留。 如用苯含量為25 mg/L的污水灌溉的黃瓜不僅淡而無味，含糖量下降8%，并帶有澀味，且其澀味隨著廢水中苯含量濃度的升高而加重。90(五)污灌中的重金屬 污水灌溉是指經過一定處

45、理的生活汽水、工業廢水或生活和工業混合污水灌溉農田、牧場等。 重金屬對植物的危害常從根部開始，然后再蔓延至地下部。受重金屬影響，植物側根發育受阻，妨礙氮、磷、鉀的吸收，使作物的葉黃化、莖稈矮化。不同種類植物具有不同的耐受性:草類谷物蔬菜不同作物對重金屬的吸收和累積也有明顯差異:蔬菜小麥和大米果類。 重金屬對水生生物的毒性，重金屬本身毒性及轉化后的毒性，如汞的甲基化作用等。 食物鏈的生物放大作用。91三、食品中水體污染物的控制 1加強管理 2控制污染 3宣傳教育92第四節 土壤污染物與食品安全 土壤污染是指人類活動產生的有害物質進入土壤，當其含量超過土壤本身的自凈能力，并使土壤的成分、性質發生變

46、化，降低農作物的產量和質量，并危害人體健康的現象。93 土壤的自凈作用是指土壤被污染后，由于土壤的物理、化學和生物化學等的作用，在一定時間后，各種病原微生物、寄生蟲卵、有機物質和有毒物質等，逐漸達到無害化的程度。 土壤自凈能力是有限的。94 有害物質進入土壤，如果其數量超過土壤自凈能力的限度，就會在土壤里累積，使土壤的物理化學性質發生變化，從而影響作物生長，并使有害物質 在農作物內殘留或積累；當進入土壤的污染物不斷增加，致使土壤結構嚴重破壞，土壤微生物和小動物就會減少或死亡，這會使農作物的產量明顯降低，收獲的作物體內毒物殘留量很高，影響食用安全。95按污染來源和性質可分為：1.水體型污染2.大

47、氣型污染3.農業型污染4.固體廢棄物型污染一、土壤污染物的種類96 土壤污染的特點:隱蔽性和潛伏性不可逆和持久性累積性危害嚴重,難治理97二、土壤污染物對食品安全的影響 （一）土壤中重金屬對植物的影響98性質 汞俗稱水銀，銀白色液態金屬。金屬汞具有易蒸發特性。易溶于硝酸，可溶于類脂質中。與金、銀、鎘等形成合金，稱汞齊。 對環境污染最主要的甲基汞。1、汞99環境汞污染（1）來源：工業上含汞廢水和汞農藥（2）應用：應用很多，其用途在3000種以上， 主要是作為催化劑 。（3）危害：排入大氣、土壤中的汞，最終都可 能轉到水體中去。 甲基汞100汞與甲基汞的吸收、分布排泄與蓄積（1）吸收：通過呼吸道、

48、消化道和皮膚侵入人體。 （2）分布：無機汞進入血液后，大部分分布于血漿中，在人體內主要分布于腎臟，其次是肝臟和脾臟。甲基汞絕大部分存在于紅細胞內。除蓄積于腎、肝等臟器外，且可通過血腦屏障在腦組織內蓄積。（3）排出：無機汞：主要從腎臟排出甲基汞：大部分經膽汁從腸道排出101慢性甲基汞中毒水俉病 1953年日本水俁市含汞廢水。汞在水體中經微生物作用生成甲基汞。甲基汞易在魚、貝殼等海產品體內富集，體內形成很高濃度的甲基汞。人或動物食用了含有甲基汞的海產品，引起甲基汞中毒。 至1974年，日本的水俁病有1400余人。據日本媒體報道，在水俁市及其他地區，目前仍有尚未被發現的水俁病患者。102 生長于土壤

49、中的植物一般不能富集汞，植物中甲基汞含量也很低。但當土壤含汞量達0.5mg/kg時，植物中汞吸收量就增加。當達到4mg/kg時，就能增加食物鏈中汞含量，表現出植物對土壤汞的較高的積累性；另外，毒性大的有機汞更易于為植物所吸收。 汞(特別是有機汞)對人體的危害很大。最常見的汞污染食品主要為水產品。我國對食品中汞允許殘留量(mg/kg，以Hg計)的規定為：糧食(或成品糧)0.02；豆類、薯類、果蔬0.01；牛乳及乳制品0.01；肉、蛋、油0.05；魚和其他水產品0.3(其中甲基汞0.2)。103汞的環境衛生標準 我國規定環境中汞的最高允許濃度為： 居住區大氣 0.0003mg/m3 車間0.01m

50、g/m3 地面水 0.001mg/L 生活飲用水 0.001mg/L 工業廢水排放標準0.05mg/L104預防措施 不向環境中排放汞。 對已知被甲基汞污染地區，應根據污染程度限制捕撈或禁止食用魚貝。 制訂甲基汞攝入量控制標準。 1052、鎘(cadmium)（1）性質：呈銀白色，略帶淡蘭色光澤。比重 8.65，質軟，富有延展性。熔點 320，沸點 767。（2）來源：鎘在自然界中多以硫鎘礦存在，并與鋅、鉛、銅、錳等礦共存，所以在這些金屬的精煉過程中都可排出大量的鎘，根據報道，地殼中含鎘量為 5ppm，土壤中為0.5ppm，水中為 0.0110ppb。（3）用途：鎘的用途很廣，在塑料、顏料、試

51、劑等生產中，多用鎘為原料或催化劑。鎘的來源及用途106環境鎘污染（1）大氣鎘污染 主要來自鋅冶煉廠的廢氣 （2）水的鎘污染 含鎘工業廢水含鎘礦碴的污染 （3）土壤鎘污染 氣型污染 水型污染( 通過污水灌溉農田) 肥料污染 107鎘的吸收、分布和排泄吸收：通過消化道和呼吸道吸收進入人體分布：可分布到全身各個器官 ，主要分布于 腎、肝，其次為脾、胰腺、甲狀腺等排出：主要從糞、尿中排出，經口攝入者 80% 以上經糞排出，20隨尿排出。108 一般無污染的土壤鎘含量小于1mg/kg。但土壤被鎘污染后，能明顯積累鎘。 不同植物對鎘的積累具有明顯差別。玉米、胡蘿卜、番茄、萵苣、青椒等在鎘濃度很低(甚至在0

52、.1mg/kg)時，都能攝入一定量的鎘。 當某些作物中含鎘量較高時，在外觀上與含鎘量正常者并無明顯之區別，如萵苣葉，即使其中的含鎘高達668mg/kg，在外觀上也很難識別，但對食用者來講是不安全的。 鎘在人體中具有高積累性，因此食品中鎘的允許量較嚴格。我國規定食品的容許量限制在0.030.2mg/kg之間。109鎘的環境衛生標準 我國規定車間空氣中氧化鎘的最高容許濃度為 0.1mg/m3；地面水和生活飲用水為 0.01mg/L；工業廢水為 0.1mg/L。 日本規定大米中鎘含量不得超過 0.3mg/kg。 鎘一旦排入環境就很難消除。因此最重要的預防措施是含鎘廢水的處理，不用含鎘廢水灌溉農田。防

53、治措施1103、砷及其化合物（1）性質砷元素：不溶于水和強酸，因此幾乎沒有毒性砷的化合物 ：三氧化二砷(As2O3)：即砒霜，毒性極大 硫化砷(As2S2)：即雄黃，難溶于水，故急性毒性低 三硫化砷(As2S3)：即雌黃，難溶于水，故急性毒性低三氯化砷(AsCl3)：毒性很大 砷化氫(AsH3) ：毒性極大砷及其化合物的理化性質及用途111（2）主要用途脫毛劑 ：三硫化砷脫色劑 ：三氧化二砷 顏料 ：硫化砷、三硫化砷 農藥 ：砷酸鉛、砷酸鈣 等112環境砷污染（1）天然環境中的砷 各種含砷礦藏（2）人為污染的來源開采、焙燒、冶煉含砷礦，以及生產含砷產品的過程中，產生大量的含砷“三廢”。 使用砷

54、化物和含砷制品而造成污染。 食品生產過程中使用了含砷雜質的化合物，可直接污染食品。 113砷化物在體內的代謝（1）吸收：主要從消化道、呼吸道、皮膚攝入。（2）分布：砷進入體內后，95%99存在于紅細胞內與血紅蛋白結合，隨后迅速分布到全身組織和器官，主要貯存于肝、腎、脾、胃腸道、肺等部位。（3）排出：主要通過腎臟經尿排出體外。114砷中毒典型事件 臺灣西南沿海地區，50 年來長期飲用深井水，含砷量達 0.52.5ppm，據當地調查皮膚癌發病率達 1.06，50 歲以上居民皮膚癌患者高達 10%。除有上述慢性砷中毒癥狀外，下肢皮膚變黑，產生壞疽，當地又稱為“黑腳病”。 115 砷可在植物中發生殘留

55、。水稻小麥 不同發育期的農作物對砷的敏感性有差異。砷濃度過高時，會導致農作物的死亡。 砷對人體的毒性很大，有機砷毒性較低，無機砷表現為劇毒。我國對食品中砷的允許量限制0.10.7mg/kg。砷對農作物及人的影響116砷的環境衛生標準 我國規定：居民區大氣中砷日平均最高容許濃度為 0.003mg/m3車間空氣為0.3mg/m3地面水和生活飲用水為 0.05mg/L工業廢水排放標準為 0.5mg/L糧食中砷含量不得超過 0.7mg/kg 1174、鉛理化性質及用途（1）性質 藍灰色金屬，比重 11.34，熔點 327，沸點 1740。加熱至 400500有大量鉛蒸氣逸出。鉛蒸氣在空氣中可迅速氧化成氧化亞鉛(Pb2O)，并凝集為煙塵。隨著溶鉛溫度升高，逐步產生氧化鉛(密陀僧，PbO