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1、L /O/G/O化学与粮食、食品安全周志强 中国农业大学理学院E-mail：Tel/Fax: 010-62733547L o g o（一） 化学与化肥（二） 化学与农药（三） 化学与食品添加剂（四） 化学与食品安全内容概要L o g o| 农作物需要的元素： N、P、 K、C、H、O、Ca、Mg、S、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Fe、Cl及稀土元素。一、化学与化肥L o g o| 1828年，德国化学家维勒（Friedrich Whler）首次用氰酸钾与硫酸铵意外地合成了尿素，50年后才作为化肥投放市场。| 1838年，英国人劳斯（L.B.Ross）用硫酸处理磷矿石制成磷肥，成为世界上第一种化
2、学肥料。一、化学与化肥L o g o| 1840年，德国化学家李比希（J.von Liebig）出版了化学在农业及生理学上的应用一书，指出植物生长必须有可溶解的氮磷钾等元素，这些元素不可替代。一、化学与化肥L o g o| 1850年李比希发明了钾肥。当时碳酸钾是容易获得的钾盐，但易随水流失造成浪费。李比希把粉碎的碳酸钾与碳酸钠混合后熔融，获得了很好的钾肥。| 骨粉中的磷酸钙无法被植物吸收，李比希用硫酸处理后获得了可溶性的酸式磷酸钙。一、化学与化肥L o g o|天然肥料远远不能满足农作物对氮的需要。空气中含有 78%的氮气却不能被植物吸收。|利用氮、氢为原料合成氨是非常困难的，从实验室研制到
3、 工业化投产，经历了150年的时间。|19世纪下半叶，物理化学的进展使人们认识到由氮、氢合成氨的反应是可逆的，增加压力将使反应推向生成氨的方 向：提高温度会将反应移向相反的方向，然而温度过低又 使反应速度过小；催化剂对反应有重要影响。一、化学与化肥L o g o|1909年，德国化学家哈伯（Haber, Fritz）成功地设计了合成氨工艺，这就是在600的高温、200个大气压和锇为催化剂的条件下，能得到产率约为8的合成氨。循环工艺可大大提高产能。一、化学与化肥|1918年诺贝尔化学奖授予哈伯。授奖引起了很大的非议。L o g o| 2010年，我国化肥产量超过6400万吨，化肥使用量为5460
4、万吨。| 主要品种：复合肥、生物肥、有机肥、控释肥、营养肥等。|FAO统计，化肥在对农作物增产的总份额中约占40%-60%。 一、化学与化肥L o g o 二、化学与农药|农药（Pesticides）：防治农、林、牧业生产中有害生物和调节植物生长的化学及生物制品。|注册的农药化合物大约2800种，商业化1300种，常 用大约500种。L o g |农药分类： 杀虫剂：有机磷、有机氯、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯等。 杀菌剂：有机硫、唑类、取代苯、抗菌素类等。 除草剂：苯氧羧酸、磺酰脲、酰胺、二苯醚等。 杀鼠剂 植物生长调节剂二、化学与农药L o g o| 20世纪40年代以前，人类主要利用天然植物及
5、无机化合物杀灭害虫，效果很差。|上世纪40年代初，以DDT、六六六为代表的有机氯杀虫剂的应用，开创了化学农药使用的先河。二、化学与农药L o g o| 1874年，德国人蔡德勒(Zeidler)首次合成了DDT。| 滴滴涕(DichloroDiphenylTrichloroethane) ，DDT。 二、化学与农药L o g o|1939年，瑞士化学家米勒(Paul Hermann Muller)发现了DDT的杀虫功效 ，并于1942年推出了两种以DDT为有效成分的杀虫剂 。二、化学与农药L o g o| 一次世界大战中，斑疹伤寒造成了数百万人的死亡。| 1944年，二次大战将要结束时，盟军中
6、也出现了斑疹伤寒。|1812年，斑疹伤寒使进攻沙俄的拿破仑60万大军剩下3万人。二、化学与农药L o g o|为了应对斑疹伤寒，人们开始使用刚刚上市不久 的杀虫剂DDT 。二、化学与农药L o g o| 蚊虫叮咬导致的疟疾、登革热、脑炎传播，每年造成数百万人的死亡。| 效果出乎所有人的预料。二、化学与农药L o g o| DDT的出现使得农作物的害虫得到有效杀灭，农 作物产量大幅提升。二、化学与农药L o g o|DDT作用的发现者米勒因此荣获了1948年的诺贝尔 生理学或医学奖 。|1965年，美国科学院的研究报告称，20年中，DDT 至少拯救了5亿人的生命。二、化学与农药L o g o|当
7、时认为DDT对人类是非常安全的，所以被大量 无节制的滥用了。|使用了13.5亿吨。二、化学与农药L o g o|1962年，卡尔逊(Rachel Carson )寂静的春天。二、化学与农药L o g o|1973年，美国禁用DDT。|1983年，中国禁用DDT。|疟疾卷土重来，每年死亡一百万人，绝大多数是儿 童，平均30秒死亡一名。二、化学与农药L o g o|2000年7月，英美著名科学家联名在自然杂志的药物学分刊上发文，呼吁在非洲南部重新使用 DDT。|文中语：疟疾造成的死亡，相当于每天有7架坐满 儿童的波音747失事。二、化学与农药L o g o|2006年9月，WHO公开号召非洲重新使
8、用DDT。|DDT的重新使用，使非洲的疟疾得到了有效的控制。二、化学与农药L o g o| 18451852年，爱尔兰大饥荒。当时爱尔兰人主要的粮食来源是马铃薯，马铃薯晚疫病导致马铃 薯几近绝收。饥饿导致一百多万爱尔兰人死于饥 荒，两百多万人流落他乡。二、化学与农药L o g o| 1880年，法国波尔多 地区葡萄霜霉病。霜霉病在法国波尔多地区大流行，导致法国葡萄种植 业以及葡萄酒酿造业濒临崩溃。二、化学与农药L o g o| 1942年，印度的孟加拉邦水稻胡麻斑病，导致 孟加拉饥荒，饿死200万人。二、化学与农药L o g o| 1996年玉米弯孢菌叶斑病在中国辽宁流行，绝收 25万亩，损失
9、 2.5 亿公斤。二、化学与农药L o g o| 蝗灾：1949年以前，我国历史上发生过数百次蝗灾 造成粮草皆光，遍地饥荒。1985年，天津、河北的 蝗灾；1995年-1998年，黄淮海的蝗灾；1995年，哈 萨克斯坦的蝗灾；2011年，山东、湖南的蝗灾。二、化学与农药L o g o|相关研究表明：如果停止使用农药，水果减产70%、蔬菜减产 50%、谷物减产30%、马铃薯减产40%、甜菜 减产60% 。二、化学与农药L o g o|没有食品添加剂，就没有现代食品工业。|种类：防腐剂、甜味剂、香料、着色剂、增稠剂 和稳定剂、营养强化剂、抗氧化剂、膨松剂、酸 味剂、 增白剂。|我国直接使用的食品添
10、加剂1500多种；美国有 2300种以上；日本约1100种；欧盟有1500种。 三、化学与食品添加剂L o g o|防腐剂：常用的有苯甲酸钠、山梨酸钾、亚硝酸钠等 。三、化学与食品添加剂| 0-4C保鲜膜包装的熟肉，第1天细菌约2000个每克，第5 天约10万个每克，而且后期增速惊人。L o g o|甜味剂：糖精钠、甜蜜素等。目的是增加甜味感。三、化学与食品添加剂L o g o|着色剂：一般常用的合成色素有胭脂红、苋菜红、 柠檬黄、靛蓝等。它可改变食品的外观，使其增强 食欲 。三、化学与食品添加剂L o g o|稳定剂和增稠剂：改善或稳定冷饮的性状，保持润 滑、细腻、柔软、疏松。三、化学与食品
11、添加剂L o g o|营养强化剂：各种维生素、氨基酸、无机盐等，满 足不同消费者的需求。三、化学与食品添加剂L o g o|抗氧化剂：常用的有2，6一二叔丁基甲酚、亚硫酸钠、维C 、异维C、天然VE、虾青素等，可以延长食品的、保质期。三、化学与食品添加剂L o g o|膨松剂：常用的有碳酸氢钠、碳酸氢铵、复合膨松 剂等。可产生二氧化碳，起到膨松作用。三、化学与食品添加剂L o g o|酸味剂：常用柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乳酸等。 部分饮料、糖果等常采用酸味剂来调节和改善香味 效果。三、化学与食品添加剂L o g o|增白剂：面粉增白剂过氧化苯甲酰。1986年，开 始使用，今年5月1日禁用。三、
12、化学与食品添加剂L o g o|农业生产、食品工业和疾病控制中不得不使用化肥、农药、兽药、食品添加剂等化学品。|化学品的使用必然对人类健康构成潜在威胁。|相关法规和条例对相关特定化学品的施用对象、施用量、施用安全间隔期、施用方式都进行了严格的规定。|目前，化学品导致的安全事件大多是因为未按规定使用造成的。四、化学与食品安全L o g o|技术发展使得检出量越来越低，检出并不一定有害 。|另一方面，过去认为安全的化合物，发现不安全了 ；过去认为安全的量，证明不安全了。四、化学与食品安全L o g ov最大的挑战是农药、兽药、添加剂、抗生素、表 面活性剂的滥用；动物疫病、过期和变质食品。四、化学与
13、食品安全L o g ov 大气污染：PM10会引起呼吸系统、心脏及血液系统、生殖系统和内分 泌系统等广泛的损伤。浓度增加50g/ m3 , 死亡率增加4 %-5 %。 PM2.5 的危害远大于PM四、化学与食品安全L o g ov “有害”与“无害”的争论 四、化学与食品安全L o g o|食品安全检测的基础是化学，没有化学，就无法 检测食品中是否含有各种化学品及其含量。四、化学与食品安全|目前主流的检测技术，包括气相色谱、液相色谱 、原子吸收、质谱、核磁、色谱-质谱联用等方法，均为有关化学课程中的主要内容。|未经相关毒性、毒理实验评估过的化学品，或虽 有毒性、毒理数据，但被超量使用的化学品，其 对人类健康影响的研究基础是医学。L o g o|面对挑战： 政府发挥主导作用 提高全民的诚信和道德水平 强化媒体监督四、化学与食品安全L o g ov给大家的建议：杂食四、化学与食品安全L o g o谢 谢！
