土壤污染與食品安全課件

1、土壤污染與食品安全,土壤重金屬污染與食品安全,土壤污染與食品安全,無公害蔬菜真的無公害么？,無公害蔬菜是指在良性生態(tài)環(huán)境條件下，按照無公害蔬菜生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)、有害物質(zhì)符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的商品蔬菜。,然而，基地生產(chǎn)條件、生產(chǎn)技術(shù)推廣、公民消費意識、菜農(nóng)經(jīng)濟(jì)效益等許多因素都制約著無公害蔬菜的發(fā)展。,土壤污染與食品安全,1.1 農(nóng)藥污染較為嚴(yán)重 由于菜農(nóng)缺乏科學(xué)使用農(nóng)藥知識，盲目使用化學(xué)農(nóng)藥，增加使用次數(shù)和單位面積用量，造成蔬菜產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標(biāo)。 1.2 肥料污染 蔬菜生產(chǎn)過程中肥料使用不合理，不施有機(jī)肥或施用量較少，過量使用化肥，特別是過量使用氮肥，造成土壤鹽漬化、酸化，土傳病害加重，引起

2、土壤中硝酸鹽積累，蔬菜產(chǎn)品中亞硝酸鹽含量超標(biāo)。 1.3 環(huán)境污染 由于忽視了環(huán)境保護(hù)，造成農(nóng)田及水質(zhì)受到有害金屬及非金屬元素的污染，進(jìn)而造成蔬菜產(chǎn)品中砷、鎘、鉛等殘留物超標(biāo)。,土壤污染與食品安全,奶牛飼料安全么？,飼料中的無機(jī)有毒有害物質(zhì) 主要指有毒金屬元素汞、鎘、鉛、砷、鉬、硒及氟等。 飼料中的有機(jī)有毒有害物質(zhì) 主要指飼用植物中含有的一些有毒有害的天然成分。這些成分大多是在植物體內(nèi)通過次生代謝作用產(chǎn)生的, 具有強(qiáng)烈的生物活性, 對動物可產(chǎn)生各種毒害作用。 飼料中的有害生物 主要指飼料原料、半成品、成品中存在的或污染的, 可引起飼料變質(zhì)并直接影響動物健康、間接影響人類健康的生物, 包括霉菌、細(xì)

3、菌、昆蟲及寄生蟲等。 飼料中非法使用違禁藥物或超量使用飼料添加劑 主要指某些不法企業(yè)為了商業(yè)利益, 置國家法律法規(guī)和百姓生命安全于不顧, 非法使用違禁藥物, 濫用或超量使用抗生素, 使畜禽產(chǎn)生抗藥性而失去療效, 人類長期食用抗生素殘留嚴(yán)重的產(chǎn)品也會產(chǎn)生抗藥性而失去療效, 嚴(yán)重影響人類健康。,土壤污染與食品安全,名詞解釋：土壤污染(soil pollution),由于具有生理毒性的物質(zhì)或過量的植物營養(yǎng)元素進(jìn)入土壤而導(dǎo)致土壤性質(zhì)惡化和植物生理功能失調(diào)的現(xiàn)象。土壤處于陸地生態(tài)系統(tǒng)中的無機(jī)界和生物界的中心，不僅在本系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行著能量和物質(zhì)的循環(huán)，而且與水域、大氣和生物之間也不斷進(jìn)行物質(zhì)交換，一旦發(fā)生污染

4、，三者之間就會有污染物質(zhì)的相互傳遞。作物從土壤中吸收和積累的污染物常通過食物鏈傳遞而影響人體健康。,土壤污染與食品安全,土壤污染的來源,我國土壤污染主要有兩大來源： *一類是自然來源，有些地方本身地質(zhì)中重金屬含量就高（比如長江沿岸） *另一類是人類活動的結(jié)果，如：工業(yè)和城市“三廢”的排放，包括污水灌溉和污泥施用，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)“三廢”排放，大氣飄塵，農(nóng)藥、農(nóng)膜和肥料的長期不合理投入。,土壤污染與食品安全,一、農(nóng)藥與土壤污染,農(nóng)藥能防治病、蟲、草害，如果使用得當(dāng)，可保證作物的增產(chǎn)，但它是一類危害性很大的土壤污染物，施用不當(dāng)，會引起土壤污染。噴施于作物體上的農(nóng)藥（粉劑、水劑、乳液等），除部分被植物吸收或

5、逸入大氣外，約有一半左右散落于農(nóng)田，這一部分農(nóng)藥與直接施用于田間的農(nóng)藥（如拌種消毒劑、地下害蟲熏蒸劑和殺蟲劑等）構(gòu)成農(nóng)田土壤中農(nóng)藥的基本來源。農(nóng)作物從土壤中吸收農(nóng)藥，在根、莖、葉、果實和種子中積累，通過食物、飼料危害人體和牲畜的健康。此外，農(nóng)藥在殺蟲、防病的同時，也使有益于農(nóng)業(yè)的微生物、昆蟲、鳥類遭到傷害，破壞了生態(tài)系統(tǒng)，使農(nóng)作物遭受間接損失。,土壤污染與食品安全,“農(nóng)藥雞尾酒”,農(nóng)民施用的化肥中，只有三分之一被農(nóng)作物吸收，三分之一進(jìn)入大氣，剩余的三分之一則留在土壤中。大量盲目施用化肥已成為一種掠奪性開發(fā)，不僅難以推動農(nóng)作物增產(chǎn)，反而破壞了土壤的內(nèi)在結(jié)構(gòu),造成土壤板結(jié)，地力下降。 許多農(nóng)戶為了

6、追求高產(chǎn)和防治病蟲害，使用高毒農(nóng)藥，不僅造成了環(huán)境污染，而且嚴(yán)重地危害著人們的身體健康。大多數(shù)蔬菜水果都有農(nóng)藥殘留。消費者在不知不覺中就喝入一杯多種農(nóng)藥調(diào)制成的“雞尾酒”，這杯“農(nóng)藥雞尾酒”的健康威脅可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這些農(nóng)藥各自產(chǎn)生的影響之總和。,土壤污染與食品安全,農(nóng)藥的遷移轉(zhuǎn)化,土壤污染與食品安全,遷移過程：擴(kuò)散，質(zhì)體流動,擴(kuò)散：是由于熱能引起分子的不規(guī)則運動而使物質(zhì)分子發(fā)生轉(zhuǎn)移的過程。,質(zhì)體流動：是由于水或者土壤微粒或者是兩者共同作用所致，例如農(nóng)藥，既能溶解于水中，也能懸浮于水中，或者以氣態(tài)存在，或者吸附于土壤固體物質(zhì)上，或存在于土壤有機(jī)質(zhì)中，而使它們能隨水和土壤微粒一起發(fā)生質(zhì)體流動。,土壤

7、污染與食品安全,廣東貴嶼土壤、潛在威脅評價,通過表層土壤、深層土壤、水稻樣品及水樣的采取與分析，結(jié)果表明，水俁病的元兇在廣東省貴嶼鎮(zhèn)土壤中具有極高的富集系數(shù)，易在酸性條件下向有效形態(tài)轉(zhuǎn)化的弱有機(jī)結(jié)合態(tài)占全的；痛痛病的元兇在部分土壤中的含量已超過環(huán)境承受的極限，且最易與生命體發(fā)生作用的水溶態(tài)和離子交換態(tài)占全的比例高達(dá)。、的塊金系數(shù)均大于，具明顯的表層富集特征，與家電拆解作坊表層土壤重金屬元素同源性較好，說明、的分布、富集受人類活動影響強(qiáng)烈，其對生態(tài)環(huán)境和居民健康存在極強(qiáng)的潛在威脅，在特定條件下有可能引發(fā)各類地方病。,土壤污染與食品安全,1.土壤的重金屬污染 土壤重金屬污染是指人類活動使重金屬在土

8、壤中的累積量明顯高于土壤環(huán)境背景值，致使土壤環(huán)境質(zhì)量下降和生態(tài)惡化的現(xiàn)象。,來源：重金屬的采掘、冶煉、礦物燃燒、化肥的生產(chǎn)和施用是土壤重金屬污染的主要來源。,二、重金屬與土壤污染,土壤污染與食品安全,植物對重金屬的需求有很大差別； 不同類的重金屬對植物的危害不同； 土壤重金屬污染對植物的影響或?qū)χ参锏纳镄?yīng)，受到多種因素的控制； 重金屬的生物效應(yīng)還與重金屬之間及其他常量元素之間的交互作用有關(guān)。,2.土壤重金屬污染的生物效應(yīng),土壤污染與食品安全,植物需要的微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、Co等。 植物正常生長不需要，且對人體健康有害的：Hg、Cd、Pd等；,（1）植物對重金屬的需求有很

9、大差別,土壤污染與食品安全,Cu、Zn主要是妨礙植物正常生長發(fā)育； 土壤受銅污染，可使水稻生長不良，過量的銅被植物根系吸收后會形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，破壞植物根系的正常代謝功能，引起水稻的減產(chǎn)。 Hg、Cd、Pb等污染元素在植物體內(nèi)蓄積; Hg、Cd、Pb等元素污染，一般不引起植物生長發(fā)育障礙，但在植物體內(nèi)蓄積，如鎘可在水稻體內(nèi)累積形成“鎘米”。,（2）不同類的重金屬對植物的危害不同,土壤污染與食品安全,重金屬形態(tài)決定重金屬有效性程度的基礎(chǔ)。 一般來說，植物吸收重金屬的量隨土壤溶液中可溶態(tài)重金屬濃度的增加而增加；同時還受重金屬從土壤固相形態(tài)向液相形態(tài)轉(zhuǎn)移數(shù)量的影響。,（3）土壤重金屬污染對植物的影響

10、或 對植物的生物效應(yīng)，受到多種因素的控制。,土壤污染與食品安全,（4）重金屬的生物效應(yīng)還與重金屬之間 及其他常量元素之間的交互作用有關(guān)。,土壤污染與食品安全,三、典型重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化,以重金屬鉻為例,土壤污染與食品安全,世界土壤中鉻的平均含量為70mg/kg，我國土壤鉻的平均含量為57.3mg/kg。 土壤中鉻自然含量與母巖母質(zhì)有關(guān)。 土壤鉻污染源主要為鐵、鉻電鍍金屬酸洗、皮革鞣制、耐火材料、鉻酸鹽和三氧化鉻工業(yè)、燃煤、污水灌溉、污泥施用等。 鉻主要累積于土壤表層，并自表土層向下遞減。,鉻-基本概述,土壤污染與食品安全,鉻在土壤中主要以Cr3+、CrO2、Cr2O72和CrO42等形態(tài)

11、存在。其中以Cr（OH）3最為穩(wěn)定。 土壤中常見的pH值和Eh范圍內(nèi)，Cr6+可被Fe2+、可溶性硫化物和具羥基的有機(jī)物還原為Cr3+。 在通氣良好的土壤中，Cr3+可被MnO2氧化為Cr6+。 由于Cr3+的溶解度較低，Cr6+的含量少，因而土壤中可溶性鉻含量一般較低。,鉻-遷移轉(zhuǎn)化-氧化與還原,土壤污染與食品安全,土壤膠體對Cr3+有較強(qiáng)的吸附力，甚至Cr3+可交換吸附于晶格中的Al3+。 Cr6+的活性和遷移能力更大，特別當(dāng)土壤中含有過量正磷酸鹽時，因磷酸根的交換吸附能力大于Cr2O72和CrO42，從而阻礙土壤對其吸附。 但鉻的陰離子的吸附力大于Cl、SO42、NO3。,鉻-遷移轉(zhuǎn)化-

12、吸附,土壤污染與食品安全,由于土壤中的鉻多為難溶性化合物，故一般遷移能力較低，而殘留于土壤表層。 鉻在植物體內(nèi)的富集順序是： 稻莖谷殼糙米。 92%左右的鉻積累于莖葉中。,鉻-遷移轉(zhuǎn)化-植物吸收,土壤污染與食品安全,四、食品安全,土壤污染與食品安全,肥料投入對食品安全的影響,肥料會造成土壤污染，肥料中含有的重金屬及其他有毒離子，如：礦質(zhì)肥料含有砷、鎘、鉻、氟等有毒元素。 生產(chǎn)化肥的原料中含有一些微量元素，并隨生產(chǎn)過程進(jìn)入化肥。 其次，肥料會造成水體污染，土壤，包括肥料中的營養(yǎng)物質(zhì)可隨水往下淋溶，進(jìn)入地下水和農(nóng)區(qū)水域，造成對水質(zhì)的污染。 第三，肥料中的氮會造成大氣污染，污染途徑主要是在土壤微生物

13、的硝化-反硝化作用下，使部分氮肥變成亞硝銨進(jìn)入環(huán)境，破壞臭氧層，成為溫室效應(yīng)的原因之一。 此外，施肥不當(dāng)還可能直接對食品造成生物和化學(xué)污染。 生物污染是由于有機(jī)肥及人、畜糞尿帶有致癌菌造成的，化學(xué)污染則是過量使用氮素肥料，導(dǎo)致產(chǎn)品中硝酸鹽含量增加。,土壤污染與食品安全,泥鰍中重金屬含量的測定及其食用安全評價,試驗中泥鰍體內(nèi)重金屬元素的含量大小順序依次為: ZnCrMnCuAsCd，通過比較發(fā)現(xiàn)，泥鰍體內(nèi)非生物體必需的金屬元素(Cd、As)含量較低，而生物體必需的金屬元素含量較高。泥鰍不同組織器官對各種重金屬積累能力明顯不同，反映了泥鰍體內(nèi)不同組織器官生理功能及對不同重金屬元素的代謝水平存在著差

14、異，同時也反映出不同地方底泥的受污染程度。 泥鰍體內(nèi)重金屬元素含量較高，可能的原因是泥鰍常年生活于水體底部和水體淤泥中，而大部分重金屬都很容易富集在水體沉積物中;另外可能的原因是，泥鰍本身對一些重金屬元素具有較強(qiáng)的蓄積作用，或者是因為其生命過程中需要較多的某些重金屬元素來幫助它完成新陳代謝，以更好地適應(yīng)環(huán)境。 根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)，試驗中泥鰍肌肉中重金屬含量都有超標(biāo)情況，其中Cr含量高出標(biāo)準(zhǔn)10倍左右，說明食用泥鰍具有較大的健康安全風(fēng)險。,土壤污染與食品安全,食品安全的定義,食品安全（food safety）指食品無毒、無害，符合應(yīng)當(dāng)有的營養(yǎng)要求，對人體健康不造成任何急性、亞急性或者慢性危害。根據(jù)世界

15、衛(wèi)生組織的定義，食品安全是“食物中有毒、有害物質(zhì)對人體健康影響的公共衛(wèi)生問題”。食品安全也是一門專門探討在食品加工、存儲、銷售等過程中確保食品衛(wèi)生及食用安全，降低疾病隱患，防范食物中毒的一個跨學(xué)科領(lǐng)域。,土壤污染與食品安全,食品安全的標(biāo)準(zhǔn),食品相關(guān)產(chǎn)品的致病性微生物、農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、重金屬、污染物質(zhì)以及其他危害人體健康物質(zhì)的限量規(guī)定。 食品添加劑的品種、使用范圍、用量。 專供嬰幼兒的主輔食品的營養(yǎng)成分要求。 對與營養(yǎng)有關(guān)的標(biāo)簽、標(biāo)識、說明書的要求。 與食品安全有關(guān)的質(zhì)量要求。 食品檢驗方法與規(guī)程。 其他需要制定為食品安全標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容。 食品中所有的添加劑必須詳細(xì)列出。,土壤污染與食品安全,HACCP,HACCP表示危害分析和關(guān)鍵控制點。確保食品在消費的生產(chǎn)、加工、制造、準(zhǔn)備和食用等過程中的安全，在危害識別、評價和控制方面是一種科學(xué)、合理和系統(tǒng)的方法。但不代表健康方面一種不可接受的威脅。識別食品生產(chǎn)過程中可能發(fā)生的環(huán)節(jié)并采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧┓乐刮：Φ陌l(fā)生。通過對加工過程的每一步進(jìn)行監(jiān)視和控制，從而降低危害發(fā)生的概率。,土壤污染與食品安全,HACCP如何運作,在HACCP中，有七條原則作為體系的實施基礎(chǔ)，它們分別是： 1）分析危害 檢查食品所涉及的流程，確定何處會出現(xiàn)與食品接觸的生物、化學(xué)