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文檔簡介
食物的化學污染第1頁,課件共152頁,創作于2023年2月第一節概述一、食物化學污染的原因:①來自生產、生活和環境中的污染物:農藥、有害金屬、多環芳族化合物、N-亞硝基化合物、二惡英等。②從工具、容器、包裝材料及涂料等溶入食品中的原料材質、單體及助劑等物質:如金屬容器中的鉛、鎘、鋅,橡膠、塑料中的單體和助劑以及包裝材料中的石蠟、油墨等。第2頁,課件共152頁,創作于2023年2月③在食品加工貯存中產生的物質:如白酒加工中產生的有害物質醇類、醛類等,馬鈴薯在貯存過程中產生的龍葵素等。④濫用食品添加劑。食品添加劑特別是人工合成的食品添加劑,對人體健康都不同程度地存在一定的危害,如果濫用會對食品造成污染。
第3頁,課件共152頁,創作于2023年2月⑤摻雜、摻假和偽造:如“有毒大米”、將工業用油作為食用油、用黃土偽造成黃豆、假醬油、假醋;用廉價的魚涂上黃色染料變成“小黃魚”;“注水豬、牛肉”等等。第4頁,課件共152頁,創作于2023年2月放射性污染:食品可吸附或吸收放射性核素,其來源主要是放射性物質的開采、冶煉、生產以及在生活中的應用與排放。特別是半衰期較長的核素,如137Cs(銫)、90Sr(鍶),對人體健康危害較大。第5頁,課件共152頁,創作于2023年2月二、食品化學污染對人體的危害:
1.急性中毒
2.慢性中毒
3.致突變作用
4.致畸作用
5.致癌作用第6頁,課件共152頁,創作于2023年2月一、概述農藥是消滅對人類和植物的病蟲害的有效藥物,在農牧業的增產、保收和保存以及人類傳染病的預防和控制等方面都起很大的作用。1、使用農藥的利與弊:
利:減少農作物的損失、提高產量,提高農業生產的經濟效益,增加食物供應等。有資料表明,估計每年因使用農藥而挽回的損失相當于農業總產值的15%~30%。第二節化學農藥對食物的污染第7頁,課件共152頁,創作于2023年2月
弊:1、對人體危害:通過食物和水的攝入、空氣吸入和皮膚接觸等途徑對人體造成多方面的危害,如急、慢性中毒和致癌、致畸、致突變作用等;2、對環境危害:對環境造成嚴重污染,使環境質量惡化,物種減少,生態平衡破壞。3、污染食品,使一些食品殘留少量農藥。第8頁,課件共152頁,創作于2023年2月二、食品中農藥殘留的來源:
1.施用農藥對農作物的直接污染
2.農作物從污染的環境中吸收農藥
3.通過食物鏈污染食品
4.其他來源的污染:第9頁,課件共152頁,創作于2023年2月三、農藥的分類:①按用途分:殺(昆)蟲劑、殺(真)菌劑、除草劑、殺線蟲劑、殺螨劑、殺鼠劑、落葉劑和植物生長調節劑等。②按化學組成分:有機磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯、有機氯、有機砷、有機汞等。第10頁,課件共152頁,創作于2023年2月
(1)有機氯農藥:是含一個或幾個苯環的氯衍生物。①特點:化學性質穩定,在環境中殘留時間長,短期內不易分解,易溶于脂肪中,易在脂肪中蓄積,長期使用,是造成環境污染的最主要的農藥。第11頁,課件共152頁,創作于2023年2月氯丹DDT狄氏劑七氯2、4、5—T2、4—D有機磷農藥12345t(1/2)年幾種農藥在環境中的半衰期主要有以下農藥第12頁,課件共152頁,創作于2023年2月DDT第二次世界大戰期間,諾貝爾獎獲得者PoulMueller,發明了DDT,使跳蚤受到控制從而防止了歐洲斑疹傷寒病的傳播。DDT是一種合成的有機氯殺蟲劑(對對氯苯基三氯乙烷)目前許多國家都已禁止使用。第13頁,課件共152頁,創作于2023年2月②有機氯農藥對人體的危害有機氯農藥可影響機體酶的活性,引起代謝紊亂,干擾內分泌功能,降低白細胞的吞噬功能與抗體的形成,損害生殖系統,使胚胎發育受阻,導致孕婦流產、早產和死產。人中毒后有四肢無力、頭痛、頭暈、抽搐、麻痹等癥狀。第14頁,課件共152頁,創作于2023年2月(2)有機磷:目前使用量最大的殺蟲劑。①特點:大多數為油狀液體,不溶于水,易溶于有機溶劑?;瘜W性質不穩定,在自然界中容易分解,殘留期不長,在生物體不易蓄積。在加工處理過程(碾磨、洗滌、去皮、烹調)中可減少。第15頁,課件共152頁,創作于2023年2月②分類:高毒有機磷如對硫磷(1605)、內吸磷(1059)、甲拌磷(3911)等;中等毒有機磷如樂果、殺螟松、倍硫磷等;低毒有機磷如敵百蟲、馬拉硫磷、雙硫磷等。第16頁,課件共152頁,創作于2023年2月第17頁,課件共152頁,創作于2023年2月③殘留毒性:為神經毒,主要是抑制體內膽堿脂酶活性。急性毒性(膽堿能神經功能紊亂),慢性毒性(神經系統、血液系統和視覺損傷),致畸,遲發性神經毒性。
第18頁,課件共152頁,創作于2023年2月(3)擬除蟲菊酯類:是模擬天然除蟲菊酯化學結構而合成的農藥。①特點:高效、低毒、低殘留、用量少,在環境中的降解以光解為主,缺點是高抗性,即昆蟲對此類農藥容易產生抗藥性。
第19頁,課件共152頁,創作于2023年2月②殘留毒性:屬中等毒性或低毒性,對膽堿酯酶無抑制作用。急性中毒主要是神經系統癥狀,中毒癥狀主要是流涎、共濟失調、痙攣等,其毒作用機制是通過干擾神經細胞膜鈉離子通道功能,使神經傳導受阻。對皮膚有刺激和致敏作用。
第20頁,課件共152頁,創作于2023年2月(4)氨基甲酸酯類:①特點:藥效快,選擇性較高,不傷害病蟲害的天敵,對溫血動物及魚類的毒性較低。易被土壤微生物分解,且不易在生物體內蓄積。第21頁,課件共152頁,創作于2023年2月②分類:在農業上使用的氨基甲酸酯類農藥可分為兩大類:
一類為N-烷基的化合物用作殺蟲劑;
另一類為N-芳香基的化合物,用作除草劑。屬于殺蟲劑的氨基甲酸酯類農藥有:西維因、殺滅威、速滅威、葉蟬散等;作為除草劑的有:敵草隆、滅草隆、敵稗等。第22頁,課件共152頁,創作于2023年2月第23頁,課件共152頁,創作于2023年2月③殘留毒性:低毒,可逆性抑制膽堿酯酶(沒有遲發性神經毒性);在弱酸性條件下(胃內或食物中)可與亞硝酸鹽反應生成亞硝胺,可能具有潛在的致癌、致畸、致突變作用。第24頁,課件共152頁,創作于2023年2月四、控制食品中農藥殘留量的措施:
1.加強對農藥生產和經營的管理:
《農藥管理條例》,《農藥登記毒理學實驗方法》(GB15670-1995),《食品安全性毒理學評價程序》(GB15193-1994)。第25頁,課件共152頁,創作于2023年2月2.安全合理使用農藥:
《農藥安全使用標準》(GB4285-1989),《農藥合理使用準則》(GB4321.1~3-1987~1989)。對主要作物和常用農藥規定了最高用藥量或最低稀釋倍數,最多使用次數和安全間隔期(最后一次施藥距收獲期的天數),以保證食品中農藥殘留量不致超過最大允許限量標準。第26頁,課件共152頁,創作于2023年2月3.制定和嚴格執行食品中農藥殘留限量標準
我國至1996年已頒布了33個食品中農藥殘留限量國家標準(共計79種農藥)和24個相應的農藥殘留分析方法標準(共計52種農藥)。
第27頁,課件共152頁,創作于2023年2月4.開發高效、低毒、低殘留的農藥新品種
如生物性農藥(利用生物體中的氨基酸、脂肪酸、糖、核酸等作為原料)、昆蟲激素(昆蟲變態激素、性引誘劑等)溶菌酶、拒食劑和不育劑等是研究推廣新農藥的一個方向。
第28頁,課件共152頁,創作于2023年2月5、加強生物防治并推廣無公害的農藥微生物農藥的優點:殺蟲效率高,可達80%;不產生公害,對人畜無毒,能增強植物的抗病性并刺激植物生長;生產便宜成本低,可利用農副產品甚至工業廢水做原料,也可以土法產;許多農用抗菌素有內吸性、藥長,能充分發揮作用;與化學農藥相比,對害蟲不易產生抗藥性。
第29頁,課件共152頁,創作于2023年2月6、物理性防治害蟲也是發展方向之一。
例如:利用昆蟲的趨性(趨光、趨熱等特性),安裝黑光燈誘殺成蟲;利用糖醋液引誘害蟲;利用扎草誘殺早期成蟲等等。第30頁,課件共152頁,創作于2023年2月五、家庭中清除蔬菜瓜果上殘留農藥方法家庭中清除蔬菜瓜果上殘留農藥的簡易方法有以下幾種,可根據實際情況,將幾種方法聯合使用會起到更好的效果。浸泡水洗法:蔬菜污染的農藥品種主要為有機磷類殺蟲劑,有機磷殺蟲劑難溶于水,此種方法僅能除去部分污染的農藥。但水洗是清除蔬菜水果上其它污物和去除殘留農藥的基礎方法,主要用于葉類蔬菜,如菠菜、金針菜、韭菜花、生菜、小白菜等。一般先用水沖洗掉表面污物,然后用清水浸泡,浸泡不少于10分鐘。果蔬清洗劑可增加農藥的溶出,所以浸泡時可加入少量果蔬清洗劑。浸泡后要用流水沖洗兩三遍。第31頁,課件共152頁,創作于2023年2月堿水浸泡法:有機磷殺蟲劑在堿性環境下分解迅速,所以此方法是去除農藥污染的有效措施。可用于各類蔬菜瓜果。方法是先將表面污物沖洗干凈,浸泡到堿水中(一般500毫升水中加入堿面5到10克)5到15分鐘,然后用清水沖洗3--5遍。去皮法:蔬菜瓜果表面農藥量相對較多,所以削去皮是一種較好的去除殘留農藥的方法??捎糜谔O果、梨、獼猴桃、黃瓜、胡蘿卜、冬瓜、南瓜、西葫蘆、茄子、蘿卜等。第32頁,課件共152頁,創作于2023年2月加熱法:氨基甲酸酯類殺蟲劑隨著溫度升高,可加快分解。所以對一些其它方法難以處理的蔬菜瓜果可通過加熱去除部分農藥。常用于芹菜、菠菜、小白菜、圓白菜、青椒、菜花、豆角等。先用清水將表面污物洗凈,放入沸水中2--5分鐘撈出,然后用清水洗一、二遍。第33頁,課件共152頁,創作于2023年2月
第三節獸藥殘留(animaldrugresidue)第34頁,課件共152頁,創作于2023年2月一、獸藥殘留的概念獸藥殘留是“獸藥在動物源食品中的殘留”的簡稱,是指動物產品的任何可食部分所含獸藥的母體化合物及(或)其代謝物,以及與獸藥有關的雜質。原藥藥物在動物體內的代謝產物生產中所伴生的獸藥雜質。
獸藥殘留第35頁,課件共152頁,創作于2023年2月
二、獸藥的來源1.
使用違禁或淘汰藥物如:使用β-興奮劑-瘦肉精,類固醇激素-如乙烯雌酚2.
不按規定執行應有的休藥期畜禽屠宰前或畜禽產品出售前需停藥不僅針對獸藥也適用于藥物添加劑,通常規定的休藥期為4-7天。3.
隨意加大藥物用量或把治療藥物當成添加劑使用4.
濫用藥物第36頁,課件共152頁,創作于2023年2月
三、產生獸藥殘留的主要獸藥1、抗生素類大量、頻繁地使用抗生素,可使動物機體中的耐藥致病菌很容易感染人類;而且抗生素藥物殘留可使人體中細菌產生耐藥性,擾亂人體微生態而產生各種毒副作用。目前,在畜產品中容易造成殘留量超標的抗生素主要有氯霉素、四環素、土霉素、金霉素等。第37頁,課件共152頁,創作于2023年2月
2、磺胺類藥物
磺胺類藥物主要通過輸液、口服、創傷外用等用藥方式或作為飼料添加劑而殘留在動物源食品中。在近15年~20年,動物源食品中磺胺類藥物殘留量超標現象十分嚴重,多在豬、禽、牛等動物中發生。第38頁,課件共152頁,創作于2023年2月
3、激素類藥物
在養殖業中常見使用的激素和β-興奮劑類主要有性激素類、皮質激素類和鹽酸克侖特羅等。目前,許多研究已經表明鹽酸克侖特羅、已烯雌酚等激素類藥物在動物源食品中的殘留超標可極大危害人類健康。其中,鹽酸克侖特羅(瘦肉精)很容易在動物源食品中造成殘留,健康人攝入鹽酸克侖特羅超過20μg就有藥效,5倍~10倍的攝入量則會導致中毒。第39頁,課件共152頁,創作于2023年2月
4、其它獸藥呋喃唑酮和硝基呋喃類等。全國2006年第一次畜產品獸藥殘留情況22個城市檢測結果:瘦肉精殘留:1.90%
磺胺類藥物殘留超標率:2.6%第40頁,課件共152頁,創作于2023年2月四、獸藥殘留對人體健康的危害
1、毒性作用長期食用獸藥殘留超標的食品后,當體內蓄積的藥物濃度達到一定量時會對人體產生多種急慢性中毒。目前,國內外已有多起有關人食用鹽酸克侖特羅超標的豬肺臟而發生急性中毒事件的報道。第41頁,課件共152頁,創作于2023年2月人體對氯霉素反應比動物更敏感。氯霉素能抑制人體骨髓造血功能,導致人體粒狀白細胞缺乏、不可逆的再生障礙性貧血及灰嬰綜合癥等,更嚴重的是低濃度藥物殘留會誘發病菌的耐藥性,對人類的健康構成巨大的潛在威脅。我國是世界第一蜂產品生產大國和出口大國。2002年初,因氯霉素(CAP)殘留超標我國蜂產品全線退出歐盟市場;2004年7月歐盟才解除對我國包括蜂產品在內的動物源性食品的禁令。第42頁,課件共152頁,創作于2023年2月
四環素類藥物能夠與骨骼中的鈣結合,抑制骨骼和牙齒的發育。紅霉素等大環內酯類可致急性肝毒性。氨基糖苷類的慶大霉素和卡那霉素能損害前庭和耳蝸神經,導致眩暈和聽力減退。磺胺類藥物能夠破壞人體造血機能等。第43頁,課件共152頁,創作于2023年2月2.
過敏反應
許多抗菌藥物如青霉素、四環素類、磺胺類和氨基糖苷類等能使部分人群發生過敏反應甚至休克,并在短時間內出現血壓下降、皮疹、喉頭水腫、呼吸困難等嚴重癥狀。青霉素類藥物具有很強的致敏作用,輕者表現為接觸性皮炎和皮膚反應,重者表現為致死的過敏性休克。第44頁,課件共152頁,創作于2023年2月四環素藥物可引起過敏和蕁麻疹。磺胺類則表現為皮炎、白細胞減少、溶血性貧血和藥熱。第45頁,課件共152頁,創作于2023年2月動物機體長期反復接觸某種抗菌藥物后,其體內敏感菌株受到選擇性的抑制,從而使耐藥菌株大量繁殖;此外,抗藥性R質粒在菌株間橫向轉移使很多細菌由單重耐藥發展到多重耐藥。耐藥性細菌的產生使得一些常用藥物的療效下降甚至失去療效,如青霉素、氯霉素、慶大霉素、磺胺類等藥物在畜禽中已大量產生抗藥性,臨床效果越來越差。3.
細菌耐藥性第46頁,課件共152頁,創作于2023年2月4.
菌群失調在正常情況下,人體的胃腸道存在大量菌群,在多年的共同進化過程中與人體能相互適應,對人體健康產生有益的作用。如果長期接觸有抗微生物藥物殘留的動物性食品,部分敏感菌群受到抑制或殺死,耐藥菌或條件性致病菌大量繁殖,造成人體內菌群的平衡失調,從而導致長期的腹瀉或引起維生素的缺乏等反應,損害人類健康。第47頁,課件共152頁,創作于2023年2月
菌群失調還容易造成病原菌的交替感染,使得具有選擇性作用的抗生素及其他化學藥物失去療效。第48頁,課件共152頁,創作于2023年2月5.
“三致”作用研究發現許多藥物具有致癌、致畸、致突變作用。如丁苯咪唑、丙硫咪唑和苯硫苯氨酯具有致畸作用;雌激素、克球酚、砷制劑、喹惡啉類、硝基呋喃類等已被證明具有致癌作用;第49頁,課件共152頁,創作于2023年2月喹諾酮類藥物的個別品種已在真核細胞內發現有致突變作用;磺胺二甲嘧啶等磺胺類藥物在連續給藥中能夠誘發嚙齒動物甲狀腺增生,并具有致腫瘤傾向。第50頁,課件共152頁,創作于2023年2月6.
激素的副作用性激素及其類似物主要包括甾類同化激素和非甾類同化激素,70年代前,許多國家將其作為畜禽促生長劑。人長期食用低劑量激素的動物性食品后可產生一系列激素樣作用。如:潛在的致癌性、發育毒性(兒童早熟)、女性男性化和男性化樣。第51頁,課件共152頁,創作于2023年2月近年來我國常有兒童性早熟的報道,這與養殖業中非法使用性技術作促生長劑致使其殘留于動物食品中有關。第52頁,課件共152頁,創作于2023年2月7.對生態環境的影響動物用藥后,一些性質穩定的藥物隨糞便、尿被排泄到環境中后仍能穩定存在,從而造成環境中的藥物殘留,對生態環境造成影響。WollenbergerL等發現喹乙醇對甲殼細水蚤的急性毒性最強,對水環境有潛在的不良作用。第53頁,課件共152頁,創作于2023年2月StrongL報道了阿維菌素、伊維菌素和美倍霉素在動物糞便中能保持8周左右的活性,對草原中的多種昆蟲都有強大的抑制或殺滅作用。第54頁,課件共152頁,創作于2023年2月第四節N-亞硝基化合物對食物污染
一、N-亞硝基化合物污染的概述
N-亞硝基化合物是共同具有=N-NO結構,并具有強致癌作用的一大類有機化合物。到八十年代初,已研究了300多種N-亞硝基化合物,其中90%對動物具有致癌性,至今尚未發現有一種動物對N-亞硝基化合物的致癌作用有抵抗力。第55頁,課件共152頁,創作于2023年2月
二、N-亞硝基化合物的分類及理化性質
1、分類:按化學結構分為:N-亞硝胺類和N-亞硝酰胺類。
R1RN―NON―NOR2R1CO
(亞硝胺類)(亞硝酰胺類)第56頁,課件共152頁,創作于2023年2月2、理化性質:(1)亞硝胺類:亞硝胺類為黃色中性物質,低分子的亞硝胺(如二甲基亞硝胺)在常溫下為黃色油狀液體,高分子的亞硝胺多為固體,稍溶于水,易溶于有機溶劑。在中性和堿性環境中較穩定,但在酸性溶液及紫外線照射下可緩慢分解。(2)亞硝酰胺的化學性質活潑,在酸性條件下或堿性溶液中均不穩定。第57頁,課件共152頁,創作于2023年2月
三、N-亞硝基化合物的前體物:環境及食物中N-亞硝基化合物天然含量極微(<10μg/kg),而N-亞硝基化合物的前體物(會轉化生成N-亞硝基化合物)卻廣泛存在于環境和食物中,在適宜條件下可合成N-亞硝基化合物。第58頁,課件共152頁,創作于2023年2月
1、前體物的種類:含氮的有機胺類化合物和亞硝基化劑。(1)含氮的有機胺類化合物:主要是胺類,包括伯胺(R-NH2)、仲胺(R2NH)、叔胺(R3N)、季胺、酰胺(RCONH2)等。胺類是由蛋白質分解成氨基酸并脫羧而成,廣泛存在于動物性和植物性食品中。此外還有氨基甲酸酯、胍類、肌酸、精素和磷脂等也是前體物。第59頁,課件共152頁,創作于2023年2月(2)亞硝基化劑:主要有硝酸鹽(NaNO3)、亞硝酸鹽(NaNO2)、N2O3、NO2、N2O4、NO等,此外還有些物質可促進亞硝基化,如硫氰化物、醇酯類等。第60頁,課件共152頁,創作于2023年2月蔬菜中的硝酸鹽→腸道腌制不充分的咸菜存放過久的變質蔬菜臘腸、火腿、咸肉亞硝酸鹽亞硝酸鹽含量較高的食物第61頁,課件共152頁,創作于2023年2月
2、N-亞硝基化合物的合成:以上兩種前體物在適宜條件下可合成N-亞硝基化合物,其反應式如下:
R1R1
NH
+HNO2
N-NO+H2OR2R2
(仲胺)(亞硝酸鹽)(亞硝胺)第62頁,課件共152頁,創作于2023年2月
R1R1
NH
+HNO2N-NO+H2O
R2COR2CO
(酰胺)(亞硝酸鹽)(亞硝酰胺)第63頁,課件共152頁,創作于2023年2月
四、幾種重要的N-亞硝基化合物的食物來源
1.魚、肉制品中的亞硝胺:主要是吡咯烷亞硝胺和二甲基亞硝胺。
2.蔬菜中的二甲基亞硝胺:
3.啤酒中的亞硝胺:啤酒中的二甲基亞硝胺來源于直火烘烤大麥芽。第64頁,課件共152頁,創作于2023年2月
五、N-亞硝基化合物的毒性
1.致癌性
N-亞硝基化合物具有強烈的致癌性,已知可使多種動物,多種組織器官產生腫瘤。
N-亞硝基化合物可通過呼吸道吸入,消化道攝入,皮下肌肉注射,甚至皮膚接觸都可誘發腫瘤。少量多次長期攝入,或一次大劑量(沖擊量)攝入都能誘發腫瘤,且都有劑量效應關系。不僅對成年動物致癌,妊娠動物攝入一定量后還可通過胎盤(乳汁)使仔代致癌。
第65頁,課件共152頁,創作于2023年2月2.致癌機理:亞硝胺不是終末致癌物,需在體內代謝活化(前致癌物)才能致癌;亞硝酰胺是終末致癌物,無需體內活化就有致癌作用。第66頁,課件共152頁,創作于2023年2月
六、預防亞硝基化合物危害的措施:
1.降低食品中N-亞硝基化合物的含量:(1)阻斷亞硝基化即阻斷亞硝基化合物的合成
A.VitC、VitE、鞣酸和酚類可阻斷亞硝基化香腸中加維生素C對產生亞硝胺的影響維生素C加入量亞硝酸鹽加入量二甲基亞硝胺含量(mg/kg)(mg/kg)(mg/kg)
015001155015000第67頁,課件共152頁,創作于2023年2月C.某些天然食品可阻斷亞硝基化。如茶葉、獼猴桃、刺梨、大蒜、沙棘汁等。B.高濃度的蔗糖、醇類(甲醇、乙醇、丙醇)在pH為3時,可阻斷亞硝基化第68頁,課件共152頁,創作于2023年2月
(2)改進食品加工方法:A.控制食品加工中發色劑硝酸鹽和亞硝酸鹽的用量;B.用精鹽代替粗鹽腌制食品;不同加工方法咸魚中二甲基亞硝胺含量比較(ppb)
粗鹽腌制精鹽腌制二甲基亞硝胺含量19~400~7第69頁,課件共152頁,創作于2023年2月C.在啤酒生產過程中,用間接加熱代替直接加熱;間接加熱直接加熱石油燃燒爐煤氣爐二甲基亞硝胺含量(ppb)1~80.5~1015~320第70頁,課件共152頁,創作于2023年2月第五節重金屬對食品的污染
在環境污染方面所說的重金屬污染主要指汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素,也包括具有一定毒性的一般重金屬如鋅、銅、鈷、鎳、錫等。重金屬以汞毒性最大,鎘次之,鉛、鉻、砷也有相當毒害,有人稱之為“五毒”。第71頁,課件共152頁,創作于2023年2月重金屬對環境污染有兩個方面值得特別重視。第一,重金屬容易通過食物鏈的生物放大作用在生物體內積累,且毒性隨形態而異。第二,重金屬不能被生物降解而消除。第72頁,課件共152頁,創作于2023年2月1、汞的理化性質
常溫下為液體(溶點-38.7℃),且易蒸發成汞蒸汽——易通過呼吸道中毒比重大,表面張力大——易形成小汞珠到處流竄,污染環境后不易清除可與烷基等生成脂溶性強的有機汞化合物——易于進入人體,并通過血腦和血胎屏障形成有機汞。如甲基汞、二甲基汞。一、汞(mercury)第73頁,課件共152頁,創作于2023年2月2、汞的甲基化環境中任何形式的汞(金屬汞、無機汞、芳基汞和烷基汞等),在一定條件下,均可轉化為具有劇毒的甲基汞,這就是汞的甲基化。汞甲基化的機制,人們還末徹底清楚。一種認為汞的甲基化是由于某些含有甲基鈷(CH3CoB12
)的微生物,在一種輔酶催化下將甲基轉移出和無機汞合成甲基汞,其反應如下:
CH3CoB12+Hg2++H2O→H2OCoB12+CH3Hg+第74頁,課件共152頁,創作于2023年2月另外甲基汞具有親脂性,它在脂肪組織中有較大溶解度,因而主要積累于肝、腎、腦等組織中。當甲基汞侵入腦系統后就會影響中樞神經和腦血管系統,使運動神經及感覺神經等受損。第75頁,課件共152頁,創作于2023年2月3、環境中汞污染主要來源工業用汞:工業用途在3000種以上(工業含汞廢水的排放是環境中汞污染主要來源)。
采礦業:汞礦的開采和冶煉;化學工業:作為催化劑用于有機物聚合、氫化、脫氫、氧化、氯化等;電子工業:用汞聯接電路,制造開關和電池;儀表制造業:溫度計、壓力計、比重計等;冶金工業:汞齊法攝取貴金屬。第76頁,課件共152頁,創作于2023年2月農業用汞
用作殺蟲劑、殺菌劑、防霉劑和選種劑等。醫院汞污染口腔科用汞合金補牙;升汞作用消毒劑;破碎的溫度計、壓力計等第77頁,課件共152頁,創作于2023年2月
4、汞在人體內代謝
金屬汞——呼吸道——血液——分布以腎、肝為主。無機汞——消化道(吸收率僅15%)——血液——分布在腎、肝、脾——腎臟排出、膽汁、汗腺。有機汞——皮膚、消化道(吸收率大于90%)——血液——腦(透過血腦屏障)、肝、腎、胎兒(透過血胎屏障)及全身各組織——膽汁排出為主(其中50%可被重吸收)——易于蓄積。第78頁,課件共152頁,創作于2023年2月5、汞對健康的危害金屬汞及無機汞中毒工廠環境;事故排放;故意大量攝入。有機汞中毒——主要為慢性甲基汞中毒(水俁病,minamatadisease)
1925年,日本熊本縣水俁灣漁村修建氮肥廠,生產氮肥及醋酸乙烯。1945年,瘋貓及自殺貓出現。第79頁,課件共152頁,創作于2023年2月1950年,怪病病人出現:開始口齒不清、步態不穩,發展到耳聾眼瞎、全身麻木、神經失常,最后高叫著死去。1956年,熊本大學組成對策委員會,組織專家進行調查。1966年,歷經10年,證明是甲基汞中毒引起。1974年,官方承認患者達14000人,申請待審4000人,死亡41人。至此,環境污染引起的公害病——甲基汞中毒(水俁病)引起國際社會廣泛關注。第80頁,課件共152頁,創作于2023年2月成因:氮肥廠以汞為原料(催化劑)進行生產——
排放含無機汞及甲基汞的廢水(無機汞經底泥微生物作用轉化為甲基汞)——
具有脂溶性的甲基汞易進入水生生物體內——
經食物鏈富集到魚、貝體內——進入人、貓體內——
中樞神經系統蓄積——損害第81頁,課件共152頁,創作于2023年2月6、甲基汞中毒(水俁病)癥狀急性與亞急性型水俁病短期內大量攝入引起特異性體征(Hunter-Russell癥候群):末梢感覺麻木,視野向心性縮小,共濟運動失調,語言障礙,聽力障礙第82頁,課件共152頁,創作于2023年2月第83頁,課件共152頁,創作于2023年2月慢性型水俁病長期連續攝入小劑量引起癥狀出現慢,不明顯,不一定全面。一般感覺障礙開始的多。第84頁,課件共152頁,創作于2023年2月胎兒型(先天性水俁病)孕婦攝入甲基汞通過胎盤侵入胎兒,影響胎兒腦組織及其他系統的發育。胎兒型癥狀主要有1、智力受損:重癥精神遲鈍、智能低下、性格異常。2、小腦受損:共濟運動失調、吞咽困難、斜視、語言困難、陣發性抽搐和發笑。3、發育異常:四肢變形等。第85頁,課件共152頁,創作于2023年2月胎兒型癥狀主要有1、智力受損:重癥精神遲鈍、智能低下、性格異常2、小腦受損:共濟運動失調、吞咽困難、斜視、語言困難、陣發性抽搐和發笑3、發育異常:四肢變形等第86頁,課件共152頁,創作于2023年2月第87頁,課件共152頁,創作于2023年2月7、甲基汞中毒機制未確定,可能因素有腦組織富含類脂質,從而在其中蓄積與巰基穩定結合,使酶失活巰基簡介:-SH(硫氫基)。生物體半胱氨酸中含有巰基,其氫原子易與重金屬離子反應而生成螯合物,影響酶的功能。體內巰基酶很多,各毒物影響的酶的種類不同,造成的毒害也不同。第88頁,課件共152頁,創作于2023年2月甲基汞主要損害中樞神經系統成人:大腦皮層的運動區、感覺區、視覺區、聽覺區。小腦胎兒損害幾乎遍及全腦
第89頁,課件共152頁,創作于2023年2月汞的環境衛生標準及預防措施汞的環境衛生標準地面水及生活飲用水:0.001mg/L魚:0.3mg/kg預防措施汞進入環境,依靠自凈作用很難消除,應以預防為主,不向環境中排汞。污染水域限制捕撈、禁食魚、貝(特別是孕產婦及嬰幼兒)第90頁,課件共152頁,創作于2023年2月二、鎘污染1、鎘在環境中分布和鎘污染的來源鎘是銀白色有光澤的金屬,質地柔軟,抗腐蝕耐磨。鎘在自然界中多以硫鎘形式存在,并常與鋅、鉛、銅、錳等礦共存。根據報道,地殼中含鎘量為5ug/g,土壤含鎘量一般為0.5ug/g,水體中鎘含量為0.01-10ug/L。第91頁,課件共152頁,創作于2023年2月鎘的用途很廣,在塑料、顏料、試劑等生產中,多用鎘做原料或催化劑。由于鎘能抗腐和抗磨,可用作金屬的保護層,是不銹鋼、電鍍、鎘光電管、雷達、電視機熒光屏等的重要原料,在航海中的用途也很廣。鎘污染來源主要是鉛、鋅、銅的礦山和冶煉廠的廢水、塵埃和廢渣,以及電鍍、電池、顏料、涂料工業的廢水等。第92頁,課件共152頁,創作于2023年2月第93頁,課件共152頁,創作于2023年2月2、鎘引起的骨痛病在重金屬污染造成的嚴重事件中,除水俁病之外,就算骨痛病了。骨痛病又叫痛痛病。第94頁,課件共152頁,創作于2023年2月什么是“骨痛病”?日本富山縣有條神通川河,從1955年起,處于河下游的一些母親們患了一種全身各部位都覺得疼痛的病,腰痛,背痛,關節也痛,痛也好像針扎。走路時彎腰拱背,嚴重時只能在地上爬?;顒訒r常有細微的骨折,刺痛著神經,令人叫聲不絕。所以叫“痛痛病”。久病者躺在床上,肌肉萎縮,骨胳變形彎曲,有的身高縮短25~30厘米。最后大多數因腎功能衰竭而死亡。1977年,共死亡207人。第95頁,課件共152頁,創作于2023年2月1955年首次發現于日本富山縣神通川流域。主要原因是當地居民長期食用鎘污染的河水和鎘污染的稻米而引起的慢性鎘中毒。此病潛伏期一般為2-8年,長者可達成10-30年?;颊叨酁槔夏陭D女,病狀慘不忍睹。起初,患者開始腰痛、下肢肌肉痛、繼則渾身骨節疼痛,稍受碰撞或咳嗽打噴嚏就導致骨折,甚至一呼一吸都劇痛不已,到后來骨骼嚴重變形,在劇痛中悲慘致死。第96頁,課件共152頁,創作于2023年2月3、鎘對人體的危害
鎘不是有機體所必需的元素,新生嬰兒體內幾乎沒有鎘。鎘進入生物體主要通過消化道,約吸收5%,另一部分由呼吸道進入,吸收率較高,為20%~40%。人體每天可從飲水攝入鎘20ug以下,從空氣中吸入1.5ug以下,而食物中攝入約20-50ug,吸煙者每天如吸毒20支香煙,就有近10ug的鎘吸入體內。第97頁,課件共152頁,創作于2023年2月
進入體內的鎘與血紅蛋白結合,一部分與蛋白巰基(-SH)結合,隨血液輸送到內臟,蓄積在肝臟和腎臟中,導致鎘中毒。
中毒癥狀主要為:
動脈硬化性,腎萎縮或慢性球體腎炎。過多吸鎘可導致鎘進入骨質取代部分鈣,使骨骼軟化、變形,導致骨折。此外,鎘可能有致癌和致畸的作用。第98頁,課件共152頁,創作于2023年2月三、重金屬鉻污染1、鉻在環境中的分布和鉻污染來源(1)鉻在環境中的分布鉻在天然環境中有微量分布,大氣含鉻為1×10-3ug/m3,土壤中鉻含量在1-3000ug/g之間,多數介于100-500ug/g之間,地表水中鉻的含量大部分小于10ug/L,少部分可達到50-100ug/L,地下水中鉻含量為0.5-2ug/L,海水鉻含量為0.05-0.5ug/L。第99頁,課件共152頁,創作于2023年2月鉻在環境中的價態有0,+2,+3,+6,最常見的是+3和+6價。+6價鉻及其化合物大都能溶于水,其毒性比+3價鉻大。+3價鉻在水中不穩定,易形成氫氧化鉻沉淀,在天然水中,在正常的PH值情況下,+3價鉻和+6價鉻有相互轉化反應。第100頁,課件共152頁,創作于2023年2月(2)鉻污染來源向大氣散發鉻污染的工業主要是鐵路工業、耐火材料工業和各部門煤的燃燒。向水體排放鉻污染的工業主要是電鍍工業、金屬酸洗、皮革鞣制、染料、顏料等工業。第101頁,課件共152頁,創作于2023年2月
2、鉻對人體的危害
+3價鉻是人體必需的一種微量元素,它參與胰島素的糖代謝過程和脂肪代謝過程,是維持膽固醇正常代謝所必需的。缺鉻會產生同缺胰島素一樣的生理效果。缺鉻會引起動脈粥樣硬化癥。但過多的鉻又是對人體極其有害的。第102頁,課件共152頁,創作于2023年2月+6價鉻的毒性最強。人的皮膚若與濃度為100mg/L鉻溶液長時間接觸,就會發生皮診,浮腫甚至潰瘍。鉻還會引起呼吸道疾病,如鼻粘膜潰瘍、鼻中隔穿孔、喉炎和腸胃道疾病。更嚴重的是鉻還有致癌作用,應十分注意。第103頁,課件共152頁,創作于2023年2月1、鉛在環境中分布和鉛污染的來源鉛在自然界分布很廣,地殼中鉛的總量有1014噸,平均含量為16ug/g。土壤中平均含量為12ug/g,由于鉛的溶解度很低,天然水中的含量僅為0.01-0.1ug/L,海水中為0.03ug/L。四、重金屬鉛污染第104頁,課件共152頁,創作于2023年2月第105頁,課件共152頁,創作于2023年2月
2、鉛污染的來源水體中鉛污染部分來自大氣鉛的沉降,部分來自工農業含鉛廢水。土壤中的含鉛量由大氣和水體鉛污染的情況而定。這里應該注意食品中的鉛污染,含鉛量高的容器(如錫鉛合金容器)和涂有彩釉的陶器,盛放酸性食物或燒煮食品時,均會形成食物鉛污染,搪瓷和塑料用具,如使用鉛鹽著色,也會使食品受鉛污染。第106頁,課件共152頁,創作于2023年2月
吸入的氧化Pb煙呼吸道50%呼吸道排除
50%血循環
90%與紅細胞結合肝腎脾肺數周后骨骼毛發牙齒
Pb以磷酸鉛形式存在
鉛中毒癥狀發作
入血
磷酸氫鉛10%血漿蛋白結合鉛游離可溶性磷酸氫鉛當酸堿平衡失調3、鉛污染進入人體的途徑第107頁,課件共152頁,創作于2023年2月鉛中毒對體內各系統和器官均有危害,尤其是神經系統、造血系統、循環系統和消化系統。輕度中毒可引起功能性病變,嚴重中毒者會發生一系列器質性不可逆病變。第108頁,課件共152頁,創作于2023年2月示例2006年9月甘肅省隴南市徽縣水陽鄉334名兒童血鉛超標事故。原因是徽縣有色金屬冶煉有限責任公司向環境排放三廢。周邊400米范圍內土地已經全部被污染。第109頁,課件共152頁,創作于2023年2月五、砷污染砷是一個廣泛存在并具有準金屬特性的元素。它多以無機砷形態分布于許多礦物中,主要含砷礦物有砷鐵礦(FeAsS)、雄黃(As4S4)與雌黃礦(As2S3)。砷在環境中的價態有+5,+3,0,-3價,最常見是+5價和+3價。在天然水體中,砷的存在形態的為H2AsO4-、HAsO42-、H3AsO3、和H2AsO3-,這些形態的砷都是水溶性,它們容易隨水發生遷移。第110頁,課件共152頁,創作于2023年2月1、砷的理化性質
元素砷:類金屬,幾乎無毒,但極易氧化成As2O3。無機砷:As2O3:3價,毒性極大(砒霜)(比5價砷毒性大40~60倍)As2O5:5價,毒性小As2S2:雄黃,黃色固體,毒性小As2S3:雌黃,黃色固體,毒性小AsCl3:油狀液體,毒性大AsH3:氣體(比重大),毒性極大(多見于生產環境)有機砷:各種農藥。性質各異。各種形態的砷在環境中可以相互轉化。第111頁,課件共152頁,創作于2023年2月2、環境砷污染的來源
天然環境中的砷含砷礦藏及其它有色金屬礦藏(往往有砷伴生)附近的地下水中含As量很高(井水、溫泉)砷污染的來源含砷地下水(飲水)含砷煤的燃燒污染空氣和食品(吸入或食入)含砷金屬的開采和冶煉含砷農藥、防腐劑、除銹劑等使用第112頁,課件共152頁,創作于2023年2月中國的地方性砷中毒分為兩種類型,即飲水型和燃煤型飲水型砷中毒:指水砷含量超標引起砷中毒。這種類型主要集中在新疆、內蒙古、山西和臺灣等病區。燃煤污染型:由于燃用高砷煤,用煤火烘烤糧食、辣椒等,從而嚴重污染室內空氣及食品而引起的,這種類型目前主要見于貴州省。根據專家的評估,中國砷危害,特別是飲水型砷中毒將成為21世紀中國急需解決的飲水衛生重大問題。第113頁,課件共152頁,創作于2023年2月3、砷在人體內代謝和作用機理
三價、五價砷——
消化道、皮膚——
血液——
通過腎臟緩慢排出——
殘余砷緩慢到達表皮組織(皮膚、毛發、指甲)
——
與角蛋白中巰基牢固結合而蓄積——
產生慢性毒性。
砷毒作用機理
As對體內酶蛋白巰基(-SH)有特殊親和力,從而影響細胞的正常代謝。第114頁,課件共152頁,創作于2023年2月4、砷對人體危害急性中毒誤食或投毒As2O3或吸入AsH3引起特征是胃腸道重度損傷、心臟功能失常、腎衰竭。腹疼、腹瀉、惡心嘔吐、米湯樣大便、脫水等頭暈、頭痛、心悸等全身青銅色,七竅出血,尿毒癥可在24小時內死亡。第115頁,課件共152頁,創作于2023年2月慢性中毒
原因:急性亞急性中毒遷延而來或長期低劑量連續攝入引起癥狀:主為末梢神經炎癥狀和皮膚改變末梢神經炎癥狀蟻走感,四肢感覺障礙,疼痛,行走困難,肌肉萎縮第116頁,課件共152頁,創作于2023年2月皮膚及頭發改變皮膚色素高度沉著,彌漫的灰黑色或深褐色斑點手掌和腳趾的皮膚高度角化,皸裂,潰瘍經久不愈(砷瘡),可轉成皮膚癌下肢皮膚變黑,產生壞疽-“黑腳病”頭發變脆脫落
第117頁,課件共152頁,創作于2023年2月臨床表現地方性砷中毒以皮膚損害為主主要表現,掌拓部角化過度,皮膚癌發病率增高以及末梢神經炎等癥狀。嚴重的下肢皮膚可以發黑、壞疽,甚至可危及生命。四肢有疼痛、行動困難、肌肉萎縮等表現。
第118頁,課件共152頁,創作于2023年2月由砷毒引起的表皮角化病發展成皮膚潰爛,最終可導致皮膚癌的發生。
在體檢時發現的砷中毒引起的肝腫大(A)和肝臟活體解剖樣本中發現的肝組織損傷(B)。小箭頭所指為肝細胞變形損傷;大箭頭所指為滲透到門靜脈周圍的炎癥細胞第119頁,課件共152頁,創作于2023年2月SeverekeratosisSquamouscellcarcinomaHyperkeratosisSkincancer孟加拉國和印度的砷污染災難
(WaterReasearch2001,12.34~36)
孟加拉國和印度的許多地區都以含砷量很高地下水作為飲用水,砷中毒危及8000萬人的健康,已確診超過10,000人患砷中毒病。這一問題成為當代全球任何其他自然災害無法比擬的大災難。40%的水井中的砷濃度均超過WTO的標準,數百個飲用井水的溶解性砷濃度>200μg/L,而飲水中砷的限值為50μg/L。
第120頁,課件共152頁,創作于2023年2月
臺灣西南部的臺南與嘉義兩縣沿海的村莊,井水砷濃度平均為0.5mg/L。居民用此井水45年以上。1968年對其中40421人進行了調查,共查出皮膚癌428例,發病率為1.059%,男女比例2.9:1。而且存在明顯的劑量—效應關系。第121頁,課件共152頁,創作于2023年2月第六節多環芳烴
polycyclicaromatichydrocarbons
(PAH)第122頁,課件共152頁,創作于2023年2月一、多環芳烴(PAH)簡介第123頁,課件共152頁,創作于2023年2月二、致癌性PAH環境中常見的PAH有多種,具致癌性的PAH也有多種。其中苯并(a)芘(BaP)是發現較早、存在廣泛、致癌性強、研究較深入的一種。由于PAH種類繁多、分析手續復雜,因此常常以測定環境中的BaP作為環境受PAH污染的指標。第124頁,課件共152頁,創作于2023年2月
三、苯并(a)芘
1、結構及理化性質
苯并(a)芘又稱3,4苯并芘,是由五個苯環構成的多環芳烴。第125頁,課件共152頁,創作于2023年2月理化性質:(1)溶解度:不易溶于水,易溶于有機溶劑。(2)穩定性:對酸不穩定,對堿穩定;(3)熒光性:在苯溶液中呈藍色或紫色熒光,在濃硫酸中呈帶綠色熒光的桔紅色。(4)吸附性:能被帶正電荷的吸附劑如活性炭、木炭或氫氧化鐵所吸附,不能被帶負電荷的吸附劑所吸附。第126頁,課件共152頁,創作于2023年2月2、對食品的污染:
B(a)P主要由各種有機物不完全燃燒而產生,如煤、汽油、香煙等,因此在自然環境中分布很廣,能通過各種途徑污染食品。主要有以下幾種污染來源。第127頁,課件共152頁,創作于2023年2月
主要有以下幾種污染來源:(1)食品在加工、烹調過程中的污染
①食品在烘烤或熏制時直接受到污染:
食品熏制前后B(a)P含量比較(μg/kg)熏制前熏制腸1.588.5
魚0.11.66
所以烘烤或熏制應少吃。第128頁,課件共152頁,創作于2023年2月②食品成分在烹調加工時經高溫熱解或熱聚所形成③食品在加工中受到潤滑油、輸送管道、食品包裝材料等的污染第129頁,課件共152頁,創作于2023年2月
(2)環境中B(a)P對食品的污染
每克燃料燃燒時所產生的B(a)P微克數為:煤67~136
木柴62~125
原油40~68
汽油12~50.4
瀝青中B(a)P含量高達2.5~3.5%第130頁,課件共152頁,創作于2023年2月
3、致癌性
B(a)P對動物肯定致癌。B(a)P可誘發多種動物腫瘤,并可經胎盤使子代發生腫瘤。人類流行病學調查發現胃癌的發生與熏制食品有關。
B(a)P是一種前致癌物(間接致癌物)必須在體內代謝活化才有致癌作用。B(a)P多環芳烴環氧化物致癌與DNA、RNA結合第131頁,課件共152頁,創作于2023年2月4、防止苯并(a)芘危害的措施
(1)防止污染措施:①加強環境治理,減少環境對食品的污染。②改進食品加工烹調方法,如烘烤食品時選用發煙少的燃料,最好用電熱爐、紅外線爐或微波爐。第132頁,課件共152頁,創作于2023年2月③糧食、油料種子不在柏油路上晾曬,以防瀝青污染。④機械化生產食品要防止潤滑油污染食品(機械傳動部分要密封),或改用食用油作潤滑劑。
第133頁,課件共152頁,創作于2023年2月(2)去毒措施:①吸附法:活性炭吸附法適用于油脂去毒,可減少B(a)P90%。②碾磨加工:糧谷類可采用碾磨加工,在去除麩皮的同時,可使B(a)P含量降低。第134頁,課件共152頁,創作于2023年2月③日光、紫外線照射:適用于油脂和小麥去毒。(缺點:油脂可被氧化)④揩去煙油:揩去煙熏食品表面的煙油,刮去食品表面的烤焦部分。
第135頁,課件共152頁,創作于2023年2月第七節多氯聯苯(PCB)污染1≤m+n≤101、結構:第136頁,課件共152頁,創作于2023年2月
2.特性:①化學性質極為穩定;②電絕緣性能好;③具有耐熱性; ④不溶于水,易溶于有機溶劑和脂肪。
第137頁,課件共152頁,創作于2023年2月3.用途: ①電氣絕緣材料; ②熱載體; ③特種潤滑油; ④添加劑。
4.危害:米糠油事件第138頁,課件共1
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