第四章金屬毒物污染

第四章金屬毒物污染第1頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

前言

少量的金屬物質(zhì)是動(dòng)物和植物在自然環(huán)境中生長(zhǎng)和發(fā)育的必然條件。一般情況下，對(duì)人體并不呈現(xiàn)毒害作用。對(duì)人體有明顯毒性作用的金屬叫做有毒金屬或稱金屬毒物，它們主要通過(guò)自然環(huán)境、農(nóng)藥、工業(yè)三廢以及食品生產(chǎn)加工過(guò)程污染而轉(zhuǎn)入食品。污染食品比較嚴(yán)重的是重金屬。

第2頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二重金屬：化學(xué)上跟據(jù)金屬的密度把金屬分成重金屬和輕金屬。常把密度大于5g/cm3的金屬稱為重金屬（或比重大于4或5的金屬）如：金、銀、銅、錳、鉛、鋅、鎳、鈷、鉻、汞、鎘等大約45種。其中，對(duì)人體危害最大的有5種：如鉛、汞、鉻、砷、鎘等。這些重金屬在水中不能被分解，與水中的其他毒素結(jié)合生成毒性更大的有機(jī)物。第3頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

其他對(duì)人體有危害的還有：鋁、鈷、釩、銻、錳、錫、鉈等。盡管錳、銅、鋅等重金屬是生命活動(dòng)所需要的微量元素，但是大部分重金屬如汞、鉛、鎘等并非生命活動(dòng)所必須，而且所有重金屬超過(guò)一定濃度都對(duì)人體有毒。第4頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

金屬毒物對(duì)生物體的毒性作用具有共同的特點(diǎn)：

1、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，蒸發(fā)點(diǎn)低，易蒸發(fā)，易進(jìn)

入空氣中傳播。

2、在體內(nèi)排泄慢，在食物鏈中易被富集，擴(kuò)

大。

3、化學(xué)毒物質(zhì)急性毒性低，但當(dāng)一但達(dá)到閾

效應(yīng)蓄積中毒水平，出現(xiàn)臨床癥狀，要想

挽回比較困難。第5頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

4、進(jìn)入體內(nèi)的化學(xué)金屬，在體內(nèi)的存在形式

除了原有的形式外，還可變成具有高毒

性化合物。

5、由于使用廣泛，價(jià)廉，因此替換比回收更

便宜研究表明重金屬污染以鎘最為嚴(yán)重，其

次是汞、鉛、砷。第6頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二一、鎘對(duì)食品的污染鎘是銀白色有延展性的金屬，它能生成許多無(wú)機(jī)化合物。鎘的有機(jī)化物很不穩(wěn)定，自然界沒(méi)有有機(jī)鎘化合物存在，但在哺乳動(dòng)物體內(nèi)，鎘多數(shù)與蛋白質(zhì)分子結(jié)合，一般食品中均能檢出鎘，食品中鎘的平均范圍為0.004-5mg/kg。第7頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二(一)食品中鎘污染的來(lái)源

1、食品及飲料中的鎘

1）植物性食品中的鎘來(lái)源：煙囪中的鎘污水中的鎘污泥中的鎘（河泥當(dāng)肥料，不可取）酸性土壤中的鎘高，堿性土鎘少第8頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

2）動(dòng)物性食品中的鎘主要來(lái)源于環(huán)境水產(chǎn)品鎘含量高，污水的鎘含量高牡蠣的富集作用強(qiáng)（新西蘭報(bào)道高達(dá)8mg/kg）

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3）飲料中的鎘主要來(lái)自于電鍍?nèi)萜?/p>

2、食品中鎘的攝入攝入主要取決于食品鎘含量米面含量<0.1mg/kg

蔬菜水果較低魚肉高達(dá)5-10mg/kg

動(dòng)物肝腎高達(dá)1-2mg/kg

（馬的肝、腎濃度高）第10頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

污染后：貝類可增大450倍日本稻米平均1-41mg/kg

非污染區(qū)居民達(dá)10-40ug·/d

污染區(qū)居民達(dá)150-200ug/·d第11頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二(二)食品中鎘對(duì)人體的危害

1、急性毒害作用：

3-15mg/d鎘中毒，表現(xiàn)嘔吐，潛伏期10分鐘-數(shù)小時(shí)，腹瀉，頭痛、目眩、大汗、抽搐

2、慢性毒害作用

20歲蓄積50歲左右多發(fā)，半衰期10-30年，其主要存在肝、腎，占體內(nèi)的50%。第12頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二3、吸收后的鎘主要作用器官吸收后的鎘主要在腎、肝等器官中蓄積。鎘主要損害腎近曲小管上皮細(xì)胞，使腎對(duì)鈣的重吸收發(fā)生障礙，臨床上表現(xiàn)為蛋白尿、氨基酸尿和糖尿。第13頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

4、鎘與鈣相拮抗鎘可使骨鈣析出，從尿中排出而導(dǎo)致鈣的負(fù)平衡，引起骨質(zhì)疏松和骨質(zhì)軟化。妨礙骨細(xì)胞的成熟，骨質(zhì)軟化、多孔、易骨折、呈佝僂狀，體高降低30cm，“痛痛病”。

1956年日本富士縣神通川流域發(fā)生“骨痛病”吃稻米、蔬菜、飲水主要表現(xiàn)為骨疼痛（痛痛?。⒐趋阑渭岸喟l(fā)性骨折。鋅與鎘相結(jié)抗第14頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二(三)預(yù)防措施1.工業(yè)廢水應(yīng)妥善處理，符合排放標(biāo)準(zhǔn)

后，方可作為農(nóng)田灌溉用水。2.不使用含鎘農(nóng)藥，不用含鎘容器和用具接觸食品。

第15頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二3.限制食品中鎘的允許含量：

我國(guó)建議每人每日允許攝入鎘量150μg，并限制食品中鎘的允許含量(mg/kg)：大米≤0.2；面粉、薯類≤0.1；雜糧(玉米、高梁、小米)≤0.05；蔬菜≤0.05；肉、魚≤0.1；蛋≤0.05；水果≤0.03。第16頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二二、汞對(duì)食品的污染

汞有色金屬，強(qiáng)毒、常稱“水銀”。汞在自然界存在，以金屬汞、天然汞、有機(jī)汞的形式存在。有機(jī)汞的毒性最大。1、食品中的汞存在形式（三種）：元素汞、二價(jià)汞的化合物、烷基汞，我國(guó)產(chǎn)化1990年調(diào)查結(jié)果，膳食中汞相當(dāng)一部分來(lái)自水產(chǎn)品，其次是豆類和蛋類。第17頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

受污染的糧食中：稻谷>高糧>玉米>小麥；蔬菜中：根莖類>葉菜>果菜菜花根、胡蘿卜＞菠菜、韭菜＞辣椒、茄子、黃瓜無(wú)機(jī)汞以元素狀態(tài)進(jìn)入環(huán)境→在細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化甲基化→形成：甲基汞（需氧條件）二甲基汞（厭氧條件）第18頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

二甲基汞（難溶液于水）易揮發(fā)性→空氣，甲基汞，溶于水→進(jìn)入食物鏈特別是污泥中的微生物將無(wú)機(jī)汞轉(zhuǎn)化為有機(jī)汞(一)食品中汞的污染來(lái)源

1.食品中汞除來(lái)源于地殼的自然釋放外，

2.主要來(lái)自工業(yè)污染

3.人體的汞主要來(lái)自受污染的食物鏈的富集

作用第19頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（二）汞中毒機(jī)理：汞離子易與巰基結(jié)合，使與巰基有關(guān)的細(xì)胞色素氧化酶、丙酮酸激酶、琥珀酸脫氫酶等失去活性。汞還與氨基、羧基、磷酰基結(jié)合而影響功能基團(tuán)的活性。由于這些酶和功能基團(tuán)的活性受影響，阻礙了細(xì)胞生物活性和正常代謝，最終導(dǎo)致細(xì)胞變性和壞死。汞對(duì)腎臟損害，以腎近曲小管上皮細(xì)胞損傷為主。汞還可引起免疫功能紊亂，產(chǎn)生自身抗體，發(fā)生腎病綜合征或腎小球腎炎。第20頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二(三)食品中汞對(duì)人體的危害

1、甲基汞＞無(wú)機(jī)汞

2、甲基汞可以直接進(jìn)入血液，其

中約有90%與紅細(xì)胞結(jié)合。

3、甲基汞在體內(nèi)排出較慢，主要

在腎、肝中蓄積，并通過(guò)血腦

屏障進(jìn)入腦組織，造成慢性中

樞神經(jīng)系統(tǒng)損害。第21頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二(三)預(yù)防措施

1.禁止使用含汞農(nóng)藥

2.含汞的工業(yè)三廢應(yīng)進(jìn)行無(wú)害化處理，不用超過(guò)農(nóng)業(yè)灌溉用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的污

水灌溉農(nóng)作物。第22頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二3.加強(qiáng)食品監(jiān)測(cè)，不準(zhǔn)出售含汞量超過(guò)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的食品。我國(guó)規(guī)定魚的含汞≤0.3mg/kg，其它食品均比此值低。世界衛(wèi)生組織規(guī)定：成人每周汞的允許攝入量不得超過(guò)0.3mg，其中甲基汞不得超過(guò)0.2mg。

4、硒是汞的克星，去甲基，使汞變?yōu)椴蝗苄缘柠}類而失活。汞中毒可用二巰基丙磺酸鈉或二巰基丁二酸鈉等藥物治療。第23頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二三、鉛對(duì)食品的污染

(一)、概述：

鉛是重金屬，質(zhì)軟，表面發(fā)亮，他不是以純鉛形式存在，而是與其他元素結(jié)合，如錫、鋅、銀、鎘等。第24頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二全世界鉛為400萬(wàn)噸，40%用于蓄電池25%烷基鉛加入汽油中（防爆劑）12%建設(shè)材料6%作電覽外套5%作彈藥17%其它方面這些鉛中1/4重新回收利用，其余部分以各種形式排泄到環(huán)境中。第25頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（二）食品中鉛的污染

罐頭食品，飲水管道（土壤中鉛）包裝材料，器具和涂料，錫酒壺，錫箔，劣質(zhì)陶瓷，馬口鐵，鍍鋅鐵，

1、飲水中的鉛：自來(lái)水中的鉛：含鉛自來(lái)水管中的自來(lái)水50ug/L，早晨自來(lái)水里鉛含量高達(dá)100ug/L第26頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

2、飲料中的鉛：酒中鉛、酒桶、酒罐、青銅龍頭。陶瓷罐，存放3d，鉛含量達(dá)1300mg/L

加拿大陶瓷罐中蘋果汁存貯→一量致死亡；1860英國(guó)報(bào)道陶瓷容器釀酒引起鉛中毒；南斯拉夫，有40人有類似的方式中毒。第27頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

3、動(dòng)物食品中鉛污染打獵、鉛彈在動(dòng)物體內(nèi)

4、食品添加劑或加工污染黃丹粉（氧化鉛）

5、工業(yè)三廢和汽油燃燒廢水、廢氣、廢渣，環(huán)境微生物轉(zhuǎn)化無(wú)機(jī)鉛變有機(jī)鉛；汽油燃燒

6、含鉛農(nóng)藥（砷酸鉛）第28頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（二）鉛的危害：

對(duì)造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟的損害嚴(yán)重。貧血、頭痛、煩躁、癲癇、腦癱、肌無(wú)力，智力低下。胃腸效應(yīng)：劇烈爆發(fā)腹疼，厭食，口腔有金屬味，消化不良，便秘，齒齦鉛線。

第29頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（三）、鉛在食品中的限量

我國(guó)食品標(biāo)準(zhǔn)：乳、鹽、味精、醋、酒等

Pb≤1mg/kg或L

水Pb<0.05mg/L第30頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

四、食品中砷的污染土壤中均含有砷，分布廣泛，最普遍的兩種化合物為AS2O3和AS2O5，三價(jià)砷>五價(jià)砷的毒性無(wú)機(jī)砷>有機(jī)砷>砷化氫>。體內(nèi)的砷可以互相轉(zhuǎn)化砷化物作為除草劑，殺蟲劑，殺菌劑，殺鼠劑和各種防腐劑成分之一。動(dòng)物飼料中含有“對(duì)氨基苯基砷酸”生長(zhǎng)促進(jìn)劑第31頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（一）食品中的砷食品中的砷來(lái)自土壤的自然本底。砷含量的范圍：谷類：0-2.4mg/kg

水果：0-0.17mg

蔬菜：0-1.3mg

肉：0-1.4mg

乳：0-0.23mg

海產(chǎn)品：1.5-15.3mg/kg

第32頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

蝦：3-10mg/kg

龍蝦：70mg/kg

對(duì)蝦：170mg/kg

海水>淡水農(nóng)業(yè)上使用砷化物，特別是含砷農(nóng)藥的使用，稻谷高達(dá)8mg/kg，煙草（砷鉛）吸煙人砷高，水果的果皮，砷含量高，水中含砷0-0.2mg/kg，平均為0.5ug/L，礦泉水含量高。第33頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（二）對(duì)人體的危害

三價(jià)砷及其化合物對(duì)體內(nèi)酶蛋白的巰基有特殊的親合力，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，尤其是同丙酮酸氧化酶的巰基絡(luò)合形成丙酮酸氧化砷與砷的復(fù)發(fā)合體。使酶失去活性。代謝受阻；進(jìn)入線粒體，破壞線粒體、神經(jīng)炎。“黑足病”（臺(tái)灣西海岸）飲含砷水1.2-2.0mg/L干性壞疽。皮膚病，黑變病，白斑→黑變→橡皮狀→龜裂性潰瘍。第34頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（三）食品中的砷含量

我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：原糧<0.7

植物油<0.1

飲水<0.5

醬油、食醋<0.5、鹽、味精<0.5第35頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二五、食品中鋁的污染（一）鋁的作用：

鋁是銀白色的輕金屬（比重2.7）。人們常把鋁叫做“鋼精”。地殼中最多的金屬是鋁Al。純凈的鋁很軟，可以壓成很薄的箔，現(xiàn)在包糖果、香煙的“銀紙”，其實(shí)大都是鋁箔。純鋁能很好的反射光線，所以探照燈的燈罩常常用純鋁。純鋁的導(dǎo)電性很好，又輕盈，人們常用它來(lái)代替銅，制造電線，純鋁也大量用于化學(xué)、半導(dǎo)體與電子學(xué)的研究及光學(xué)儀器的生產(chǎn)上。

第36頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

現(xiàn)在鋁很普遍。我們平常使用的硬幣，在廚房里，鋁鍋、鋁飯盒、鋁匙、鋁盆、鋁勺……。然而，在一百多年前，鋁卻被認(rèn)為是一種稀罕的貴金屬，價(jià)格比黃金還貴，以至被列為“稀有金屬”之一。一架飛機(jī)中約有五十萬(wàn)個(gè)用鋁做的鉚釘！機(jī)身、機(jī)翼、機(jī)尾、螺旋槳、引擎也離不了鋁和鋁合金，據(jù)統(tǒng)計(jì)，鋁和鋁合金占飛機(jī)總重的70%左右。第37頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

鋁制的艦艇，不僅速度快、不被海水浸蝕，而且沒(méi)有磁性，不為磁性水雷所發(fā)現(xiàn)，軍事上十分重要。最近幾年鋁合金又成為制造人造衛(wèi)星、火箭的重要材料。此外，在運(yùn)輸部門，鋁也被用來(lái)制造高速度的機(jī)車、橋梁、輸油車的油罐以及船只和汽車中的某些零件；在建筑工業(yè)上，用鋁作骨架、鋁梁、空心鋁壁板以及各種鋁制構(gòu)件。第38頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

鋁的表面與空氣中的氧化合，生成一層薄薄的氧化膜——氧化鋁。這層氧化鋁非常致密，它緊緊的貼在鋁的表面，防止里頭的鋁繼續(xù)和氧化合。這層氧化鋁不怕水浸，不怕火燒，熔點(diǎn)高達(dá)2050℃，鋁制品不怕銹蝕，經(jīng)久耐用。這層氧化鋁甚至不怕硝酸的浸蝕，所以硝酸廠里常用鋁罐來(lái)裝濃硝酸。不過(guò)，這層氧化膜卻怕堿，堿能溶解它，鹽酸和硫酸也能溶解它。第39頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

自然界里堅(jiān)硬而美麗的寶石——?jiǎng)傆?，就是氧化鋁。他是一種晶態(tài)無(wú)水氧化鋁。剛玉的硬度僅次于金剛石，常被用來(lái)制造金屬制品的磨輪，手表里的軸承就裝在這耐磨的剛玉上。人們談起手表里的“鉆數(shù)”，就是指表里剛玉的顆數(shù)。第40頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

正常成年人體內(nèi)共含鋁45-150毫克，平均100毫克左右，而成了人體內(nèi)的微量元素。通常，每天從一般飲食中攝入腸胃道的鋁10-100毫克，吸收率約為0.1%,絕大部分隨糞便排出體外。進(jìn)入體內(nèi)的微量鋁，正常人也有能力通過(guò)腎臟等排泄器官將鋁排泄出去。但是，近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，人腸壁的這種屏障作用并不十分完善，當(dāng)人攝入過(guò)多的鋁后，也會(huì)較多地進(jìn)入組織。而且也難以迅速排泄出去，從而淤積在各器官內(nèi)。第41頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（二）鋁對(duì)人體的危害：

1.攝入過(guò)量的鋁對(duì)骨骼有害研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期少量口服含鋁抗酸劑能降低機(jī)體內(nèi)磷的儲(chǔ)存，導(dǎo)致機(jī)體缺鈣。其原因：（1）在磷的消耗及缺乏下促使磷和鈣從骨骼釋放出來(lái)；從糞尿排出。（2）鋁能與食物中的磷酸鹽形成不溶性復(fù)合物，使磷的吸收量減少；

第42頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

（3）氫氧化鋁易和氟形成復(fù)合物，使食物中的氟攝入量降低50%，骨骼內(nèi)氟的沉積量減少，發(fā)生相對(duì)性缺氟，而氟是骨骼中礦物質(zhì)存儲(chǔ)的重要調(diào)節(jié)因素。由于上述原因，長(zhǎng)期口服氫氧化鋁均會(huì)使機(jī)體缺鈣、磷及氟。第43頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二2.能夠?qū)Υ竽X造成損傷近年來(lái)又發(fā)現(xiàn)老年癡呆癥的出現(xiàn)與平時(shí)過(guò)多攝入鋁元素有關(guān)。早在1965年，克拉佐首次發(fā)現(xiàn)鋁中毒的兔腦內(nèi)，出現(xiàn)了老年性癡呆特有的神經(jīng)元纖維病變。鋁鹽一旦進(jìn)入人體，首先沉積在大腦內(nèi)，可能導(dǎo)致腦損傷，造成嚴(yán)重的記憶力喪失，這是早老性特有的癥狀。研究人員對(duì)癡呆病人的研究發(fā)現(xiàn)，癡呆癥這類患者腦部神經(jīng)元細(xì)胞核內(nèi)，鋁的含量為健康人的4倍，最大達(dá)30倍。鋁在腦中逐漸積累，就會(huì)殺死神經(jīng)原，使人的記憶力喪失。第44頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二3.妨礙人體的消化吸收功能鋁元素吸收過(guò)多，就會(huì)積聚在肝、脾、腎等部位，當(dāng)積聚量超過(guò)5-6倍時(shí)，就會(huì)對(duì)消化道吸收磷發(fā)生抑制作用，還會(huì)抑制胃蛋白酶的活性，妨礙人體的消化吸收功能。因此，攝入過(guò)量的鋁還會(huì)使人食欲不振和消化不良，影響腸道對(duì)磷、鐵、鈣等元素的吸收。

第45頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（三）人體中鋁的主要來(lái)源:1.鋁制炊具的使用由于鋁是熱的良導(dǎo)體，所以很多炊具是鋁制的，這就成了人攝入過(guò)多的鋁的原因之一。用鋁制炊具烹調(diào)時(shí)，從炊具中滲入菜內(nèi)的鋁量一般能占每天攝入鋁量的20%左右。第46頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

如果用鋁制品存放酸性食品及菜肴過(guò)夜、用鋁制容器儲(chǔ)存或釀制酸性飲料，或長(zhǎng)期與食鹽接觸都會(huì)使食物中的含鋁量明顯增多，也可通過(guò)食物及飲料將鋁攝入體內(nèi)。特別是鋁制炊具和鐵制炊具的混用，例如炒菜時(shí)使用鋁鍋和鐵鏟，在鹽、水、醋和熱的作用下，再加上鏟子的攪動(dòng)和摩擦，更容易使鋁元素進(jìn)入食物。

第47頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期二2.食物中的鋁（1）粉絲、油條中都含有大量的鋁。傳統(tǒng)粉絲制作過(guò)程中，加入了0.5％左右明礬。明礬主要起凝固作用，可使粉絲、米粉不粘連、不