重金属污染与食品安全

　　根据门捷列夫的化学元素周期表，人类迄今发现和人工合成的109种元素中，非金属只有22种，而金属占了近80%。密度在5.0克/立方厘米以上的金属统称为重金属，如金、银、铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬和汞等共有45种。

　　人体组织中含有自然界各种元素，其元素的种类和含量与其生存的地理环境表层元素的组成及膳食摄入量有关。科学迅猛发展的今天，92种天然元素中已有81种在人体中被发现，在这些元素中，除了碳、氢、氧和氮组成有机化合物，如碳水化合物、脂肪、蛋白质等，其余的各种元素大部分以无机化合物形式在体内起作用，统称为矿物质，亦称无机盐。矿物质在体内不能合成，必须从食物和饮水中摄取。对它们的摄取量不足或过剩都会导致机体功能性障碍和器质性改变，从而产生各种疾病。根据矿物质的生理功能，在众多的重金属中，有些是人体新陈代谢或发育成长必不可少的元素，对人体健康至关重要，称为必需元素，如铜、锌、钴等；但有些尚未证实其具有正常的生理功能，不仅人体不需要，摄入微量就会出现病态或中毒症状者，常称有害重金属或有毒重金属，如铅、镉、汞等。

　　重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤环境，引起严重的环境污染。我们常说的重金属污染指的就是因人类活动导致环境中的重金属含量增加，超出正常范围，并导致环境质量恶化。重金属主要通过污染食品、饮用水及空气最终威胁人类健康。对于一般人群，经食物摄入是重金属危害人类健康的最主要途径。从食品安全方面关注的重金属污染，目前最引起人们注意的实际上主要是指汞、镉、铅、铬，以及类金属砷等生物毒性显著的重金属。其中砷虽然是非金属元素，但因其来源以及危害都与重金属相似，故通常也列入重金属类进行研究、讨论。

　　众所周知，重金属汞及其有机化合物甲基汞具有强烈的毒性。由于甲基汞污染食品，曾在我国、日本、伊拉克等地引起人群大批死亡的公害事件。始发于上世纪50年代中期并延续至70年代震惊世界的日本水俣病，就是因为人吃了受甲基汞污染的鱼而引发的神经性中毒疾病，先后导致千余人死亡，并造成大量婴儿患先天性麻痹痴呆症等残疾的严重后果。在我国，上个世纪60至70年代，东北的松花江流域地区，因受沿岸化工厂、炼金厂排水的汞污染，这些汞化合物通过水生食物链高度富集在鱼体内，导致大多数渔民深受其害，病死渔民体内汞含量高，并也出现了幼儿痴呆症等典型汞中毒的症状。1972年，伊拉克发生误食用经过杀霉菌剂甲基汞处理过的小麦种子磨粉做成的面包事件，致使6530人住院，459人死亡。在中毒事件发生之后，当局又下令将有毒面粉投入河中，由此引起鱼类和进一步的人群中毒。同样，人们对重金属镉毒性危害的认识也是始于19世纪40年代在日本中部富山平原神通川流域发现的“痛痛病”事件。“痛痛病”患者手足疼痛，全身各处都易发生骨折。得这种病的人都一直喊着“痛啊！痛啊”，直到死去，所以被叫做“痛痛病”。“痛痛病”发病的主因是当地居民长期饮用受镉污染的河水，并食用此水灌溉的含镉稻米，致使镉在体内蓄积而造成肾损害，进而导致骨软化症。早在4000多年前，我们的祖先就发现了雄黄、雌黄一类的砷矿物。我国人民在端午节时喝雄黄酒，由来已久，据说可以“活血去邪”，但不可多吃，吃多了会发生砷中毒。尽管当年英国医生的验尸报告显示拿破仑死于胃癌，但新的研究认为拿破仑死于砷（俗称砒霜）中毒。砒霜的正式名称是三氧化二砷，毒性很强，素有“毒物之王”的别称。目前，砷及其化合物已被国际癌症机构确认为致癌物。据报道，在瑞典曾发现在排放镉、铅、砷冶炼厂工作的女工，其自然流产率和胎儿畸形比率均明显增高。

　　以上这一系列由于环境问题所导致的重金属污染公害事件使得重金属污染的研究工作倍受重视，这些触目惊心的数据使我们广泛关注重金属污染对人体健康的危害。20世纪70年代以前，重金属污染的研究一直局限于高水平的职业中毒。在人民生活水平不断提高，职业健康意识不断增强的今天，一般人群的非职业性的重金属暴露越来越受到重视，越来越多的研究探讨慢性重金属中毒。工业的过度发展和人们对于环保意识的淡漠， 使得水体和土壤及农作物成为重金属污染对象。受到重金属污染的蔬菜、水果、粮食、鱼肉等并不能通过多浸泡、多清洗或多煮来去除重金属，因为这些重金属存在于动植物的体内。重金属在环境中只有化学形态变化，不能被生物降解，相反却能在食物链的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后进入人体，随着蓄积量的增加，机体便出现各种反应，导致健康危害，有些重金属还有致畸、致癌或致突变作用。根据目前研究，重金属污染经食物链放大随食品进入人体后主要引起机体的慢性损伤。不同于急性中毒，进入人体的重金属要经过一段时间的积累才显示出毒性，往往不易被人所察觉，更加重了其危害性。例如，铅中毒的概念已经发生了根本性的变化，人们的注意力已转向亚临床型无症状性铅中毒。有关铅的毒害事件在古代就已经存在。古罗马人骨骼中铅含量很高，因此存在着古罗马的衰败是铅中毒造成的说法。目前，以往被认为安全的血铅水平已一再被证实对儿童健康有害，儿童铅中毒的标准已从20世纪70年代以前的600μg/L降为目前的100μg/L，而且发现表明，即使血铅水平降到10μg/L，也不存在任何铅安全阈值。铅对人体的影响是全身性的、多系统的。对神经、血液和造血、消化、泌尿、生殖、心血管、内分泌和免疫等系统以及儿童的身体发育均有毒性作用，其中神经系统和血液-造血系统对铅最为敏感。生命早期的铅暴露不仅危害儿童期智能和行为发育，而且对成年后心血管异常、骨质疏松等也有影响。

　　人类的健康与地球化学环境密切相关。虽然生活中不会每天爆出震惊世界的“痛痛病”、“水俣病”等新闻，但是环境中的重金属污染让我们的生活危机四伏。根据东莞市海洋与渔业局发布的《2005年东莞市海洋环境质量公报》，报告称珠江出海口水体镉平均含量比上年增加700%。此外，在珠江三角洲，调查表明主要城市郊区农业土壤中，表层土壤除As 元素之外， Cu、 Pb、Zn、 Cr、 Cd 和Hg 元素的平均含量都已分别超过了广东省土壤背景值和全国土壤背景值，而底层土壤仅Cr 元素没有超出背景值，这说明该地区土壤均已受到人为因素污染的影响。这些水体与土壤环境的重金属污染将给人类的健康带来极大的威胁。

　　重金属污染食品的主要有以下几种途径：

　　①某些地区特殊自然环境中的高本底含量。一些特殊地区如矿区、海底火山活动的地区，因地层的高含量而使动植物重金属含量显著高于一般地区。

　　②由于人为的环境污染而造成有毒有害金属元素对食品的污染。工业生产中各种含重金属废气、废水和废渣的排放，农用化学物质，如含重金属农药的使用不当，含重金属化肥的大量使用，可造成水体及土壤的环境污染。国内外学者一致公认，人的疾病80％与水有关。在天然水体中只要有微量重金属即可产生毒性效应，生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用，在较高级生物体内成千万倍地富集起来，然后通过食物进入人体，导致机体的潜在危害。此外，某些重金属药物，如对氨基苯砷酸，可用于畜禽驱虫和疾病防治，也有用于促进家畜生长的饲料添加剂，这些兽药残留也会造成对机体的损害，重金属对畜产品的污染在国外已是一个相当严重的问题。

　　③食品加工、储存、运输和销售过程中使用和接触的机械、管道、容器以及添加剂中含有的有毒有害金属元素导致食品的污染。l956年日本发生的酱油的砷污染事件，原因是生产过程中使用含砷量高的碳酸氢钠所致。1960年，英国曼彻斯特市民发生了食含砷啤酒中毒事件，造成七千人中毒，死亡一千人。主要是啤酒发酵过程中使用硫酸处理过的含砷高的葡萄糖引起的。在中国，近年仍陆续发生因饮用含铅容器溶出引起铅污染的烧酒而导致的中毒事件。此外，PVC（硬聚氯乙烯）塑料主要用铅盐来做热稳定剂，而含铅盐的PVC塑料给水管在使用过程中，重金属铅会从管道中析出，从而直接造成饮用水的污染。此外，热水龙头放出的水也较冷水龙头的含铅量高。因此，世界卫生组织以及各国对铅迁移均作了限制标准的规定。防止重金属铅从口而入，早晨的自来水最好放掉1到5分钟后再饮用。皮蛋是铅污染的高危食品，让儿童少吃甚至不吃含铅量高的皮蛋也已是预防儿童铅中毒的措施之一。

　　食品质量安全问题是世界上广为关注的焦点，关注食品安全就是关注健康。从上述重金属污染食品途径分析可见，食品中的重金属，少部分作为天然组分而存在，但本底很少，主要是在食品生产、加工、贮运等过程中受到污染而产生。因此，解决食品的重金属污染的控制问题，首先应立足于预防环境污染的发生，控制污染源，改进生产工艺，防止重金属流失，回收三废中的重金属，切实执行有关环境保护法规。其次，要进行食品污染监测，要尽快建立健全食品污染预警机制，及时对相关食品采取有效措施加以控制。最后，要加强宣传教育，增强人们的环保意识和防范意识，人人都有防范意识。