《[理学]土壤污染与食品安全》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[理学]土壤污染与食品安全（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、土壤重金属污染与食品安全,无公害蔬菜真的无公害么？,无公害蔬菜是指在良性生态环境条件下，按照无公害蔬菜生产技术规程生产的优质、营养、有害物质符合规定标准的商品蔬菜。,然而，基地生产条件、生产技术推广、公民消费意识、菜农经济效益等许多因素都制约着无公害蔬菜的发展。,1.1 农药污染较为严重 由于菜农缺乏科学使用农药知识，盲目使用化学农药，增加使用次数和单位面积用量，造成蔬菜产品农药残留超标。 1.2 肥料污染 蔬菜生产过程中肥料使用不合理，不施有机肥或施用量较少，过量使用化肥，特别是过量使用氮肥，造成土壤盐渍化、酸化，土传病害加重，引起土壤中硝酸盐积累，蔬菜产品中亚硝酸盐含量超标。 1.3 环境
2、污染 由于忽视了环境保护，造成农田及水质受到有害金属及非金属元素的污染，进而造成蔬菜产品中砷、镉、铅等残留物超标。,饲料中的无机有毒有害物质 主要指有毒金属元素汞、镉、铅、砷、钼、硒及氟等。 饲料中的有机有毒有害物质 主要指饲用植物中含有的一些有毒有害的天然成分。这些成分大多是在植物体内通过次生代谢作用产生的, 具有强烈的生物活性, 对动物可产生各种毒害作用。 饲料中的有害生物 主要指饲料原料、半成品、成品中存在的或污染的, 可引起饲料变质并直接影响动物健康、间接影响人类健康的生物, 包括霉菌、细菌、昆虫及寄生虫等。 饲料中非法使用违禁药物或超量使用饲料添加剂 主要指某些不法企业为了商业利益,
3、 置国家法律法规和百姓生命安全于不顾, 非法使用违禁药物, 滥用或超量使用抗生素, 使畜禽产生抗药性而失去疗效, 人类长期食用抗生素残留严重的产品也会产生抗药性而失去疗效, 严重影响人类健康。,名词解释：土壤污染 (soil pollution),由于具有生理毒性的物质或过量的植物营养元素进入土壤而导致土壤性质恶化和植物生理功能失调的现象。土壤处于陆地生态系统中的无机界和生物界的中心，不仅在本系统内进行着能量和物质的循环，而且与水域、大气和生物之间也不断进行物质交换，一旦发生污染，三者之间就会有污染物质的相互传递。作物从土壤中吸收和积累的污染物常通过食物链传递而影响人体健康。,土壤污染的来源,
4、我国土壤污染主要有两大来源： *一类是自然来源，有些地方本身地质中重金属含量就高（比如长江沿岸） *另一类是人类活动的结果，如：工业和城市“三废”的排放，包括污水灌溉和污泥施用，乡镇企业“三废”排放，大气飘尘，农药、农膜和肥料的长期不合理投入。,一、农药与土壤污染,农药能防治病、虫、草害，如果使用得当，可保证作物的增产，但它是一类危害性很大的土壤污染物，施用不当，会引起土壤污染。喷施于作物体上的农药（粉剂、水剂、乳液等），除部分被植物吸收或逸入大气外，约有一半左右散落于农田，这一部分农药与直接施用于田间的农药（如拌种消毒剂、地下害虫熏蒸剂和杀虫剂等）构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中
5、吸收农药，在根、茎、叶、果实和种子中积累，通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。此外，农药在杀虫、防病的同时，也使有益于农业的微生物、昆虫、鸟类遭到伤害，破坏了生态系统，使农作物遭受间接损失。,“农药鸡尾酒”,农民施用的化肥中，只有三分之一被农作物吸收，三分之一进入大气，剩余的三分之一则留在土壤中。大量盲目施用化肥已成为一种掠夺性开发，不仅难以推动农作物增产，反而破坏了土壤的内在结构,造成土壤板结，地力下降。 许多农户为了追求高产和防治病虫害，使用高毒农药，不仅造成了环境污染，而且严重地危害着人们的身体健康。大多数蔬菜水果都有农药残留。消费者在不知不觉中就喝入一杯多种农药调制成的“鸡尾酒”，这杯
6、“农药鸡尾酒”的健康威胁可能远远超过这些农药各自产生的影响之总和。,农药的迁移转化,迁移过程：扩散，质体流动,扩散：是由于热能引起分子的不规则运动而使物质分子发生转移的过程。,质体流动：是由于水或者土壤微粒或者是两者共同作用所致，例如农药，既能溶解于水中，也能悬浮于水中，或者以气态存在，或者吸附于土壤固体物质上，或存在于土壤有机质中，而使它们能随水和土壤微粒一起发生质体流动。,广东贵屿土壤、潜在威胁评价,通过表层土壤、深层土壤、水稻样品及水样的采取与分析，结果表明，水俣病的元凶在广东省贵屿镇土壤中具有极高的富集系数，易在酸性条件下向有效形态转化的弱有机结合态占全的；痛痛病的元凶在部分土壤中的含
7、量已超过环境承受的极限，且最易与生命体发生作用的水溶态和离子交换态占全的比例高达。、的块金系数均大于，具明显的表层富集特征，与家电拆解作坊表层土壤重金属元素同源性较好，说明、的分布、富集受人类活动影响强烈，其对生态环境和居民健康存在极强的潜在威胁，在特定条件下有可能引发各类地方病。,1.土壤的重金属污染 土壤重金属污染是指人类活动使重金属在土壤中的累积量明显高于土壤环境背景值，致使土壤环境质量下降和生态恶化的现象。,来源：重金属的采掘、冶炼、矿物燃烧、化肥的生产和施用是土壤重金属污染的主要来源。,二、重金属与土壤污染,植物对重金属的需求有很大差别； 不同类的重金属对植物的危害不同； 土壤重金属
8、污染对植物的影响或对植物的生物效应，受到多种因素的控制； 重金属的生物效应还与重金属之间及其他常量元素之间的交互作用有关。,2.土壤重金属污染的生物效应,植物需要的微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、Co等。 植物正常生长不需要，且对人体健康有害的：Hg、Cd、Pd等；,（1）植物对重金属的需求有很大差别,Cu、Zn主要是妨碍植物正常生长发育； 土壤受铜污染，可使水稻生长不良，过量的铜被植物根系吸收后会形成稳定的络合物，破坏植物根系的正常代谢功能，引起水稻的减产。 Hg、Cd、Pb等污染元素在植物体内蓄积; Hg、Cd、Pb等元素污染，一般不引起植物生长发育障碍，但在植物体内蓄积，如镉可在
9、水稻体内累积形成“镉米”。,（2）不同类的重金属对植物的危害不同,重金属形态决定重金属有效性程度的基础。 一般来说，植物吸收重金属的量随土壤溶液中可溶态重金属浓度的增加而增加；同时还受重金属从土壤固相形态向液相形态转移数量的影响。,（3）土壤重金属污染对植物的影响或 对植物的生物效应，受到多种因素的控制。,（4）重金属的生物效应还与重金属之间 及其他常量元素之间的交互作用有关。,三、典型重金属在土壤中的迁移转化,以重金属铬为例,世界土壤中铬的平均含量为70mg/kg，我国土壤铬的平均含量为57.3mg/kg。 土壤中铬自然含量与母岩母质有关。 土壤铬污染源主要为铁、铬电镀金属酸洗、皮革鞣制、耐
10、火材料、铬酸盐和三氧化铬工业、燃煤、污水灌溉、污泥施用等。 铬主要累积于土壤表层，并自表土层向下递减。,铬-基本概述,铬在土壤中主要以Cr3+、CrO2、Cr2O72和CrO42等形态存在。其中以Cr（OH）3最为稳定。 土壤中常见的pH值和Eh范围内，Cr6+可被Fe2+、可溶性硫化物和具羟基的有机物还原为Cr3+。 在通气良好的土壤中，Cr3+可被MnO2氧化为Cr6+。 由于Cr3+的溶解度较低，Cr6+的含量少，因而土壤中可溶性铬含量一般较低。,铬-迁移转化-氧化与还原,土壤胶体对Cr3+有较强的吸附力，甚至Cr3+可交换吸附于晶格中的Al3+。 Cr6+的活性和迁移能力更大，特别当土
11、壤中含有过量正磷酸盐时，因磷酸根的交换吸附能力大于Cr2O72和CrO42，从而阻碍土壤对其吸附。 但铬的阴离子的吸附力大于Cl、SO42、NO3。,铬-迁移转化-吸附,由于土壤中的铬多为难溶性化合物，故一般迁移能力较低，而残留于土壤表层。 铬在植物体内的富集顺序是： 稻茎谷壳糙米。 92%左右的铬积累于茎叶中。,铬-迁移转化-植物吸收,四、食品安全,肥料投入对食品安全的影响,肥料会造成土壤污染，肥料中含有的重金属及其他有毒离子，如：矿质肥料含有砷、镉、铬、氟等有毒元素。 生产化肥的原料中含有一些微量元素，并随生产过程进入化肥。 其次，肥料会造成水体污染，土壤，包括肥料中的营养物质可随水往下淋
12、溶，进入地下水和农区水域，造成对水质的污染。 第三，肥料中的氮会造成大气污染，污染途径主要是在土壤微生物的硝化-反硝化作用下，使部分氮肥变成亚硝铵进入环境，破坏臭氧层，成为温室效应的原因之一。 此外，施肥不当还可能直接对食品造成生物和化学污染。 生物污染是由于有机肥及人、畜粪尿带有致癌菌造成的，化学污染则是过量使用氮素肥料，导致产品中硝酸盐含量增加。,泥鳅中重金属含量的测定及其食用安全评价,试验中泥鳅体内重金属元素的含量大小顺序依次为: ZnCrMnCuAsCd，通过比较发现，泥鳅体内非生物体必需的金属元素(Cd、As)含量较低，而生物体必需的金属元素含量较高。泥鳅不同组织器官对各种重金属积累
13、能力明显不同，反映了泥鳅体内不同组织器官生理功能及对不同重金属元素的代谢水平存在着差异，同时也反映出不同地方底泥的受污染程度。 泥鳅体内重金属元素含量较高，可能的原因是泥鳅常年生活于水体底部和水体淤泥中，而大部分重金属都很容易富集在水体沉积物中;另外可能的原因是，泥鳅本身对一些重金属元素具有较强的蓄积作用，或者是因为其生命过程中需要较多的某些重金属元素来帮助它完成新陈代谢，以更好地适应环境。 根据评价标准，试验中泥鳅肌肉中重金属含量都有超标情况，其中Cr含量高出标准10倍左右，说明食用泥鳅具有较大的健康安全风险。,食品安全的定义,食品安全（food safety）指食品无毒、无害，符合应当有的
14、营养要求，对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害。根据世界卫生组织的定义，食品安全是“食物中有毒、有害物质对人体健康影响的公共卫生问题”。食品安全也是一门专门探讨在食品加工、存储、销售等过程中确保食品卫生及食用安全，降低疾病隐患，防范食物中毒的一个跨学科领域。,食品安全的标准,食品相关产品的致病性微生物、农药残留、兽药残留、重金属、污染物质以及其他危害人体健康物质的限量规定。 食品添加剂的品种、使用范围、用量。 专供婴幼儿的主辅食品的营养成分要求。 对与营养有关的标签、标识、说明书的要求。 与食品安全有关的质量要求。 食品检验方法与规程。 其他需要制定为食品安全标准的内容。 食品中所有的
15、添加剂必须详细列出。,HACCP,HACCP表示危害分析和关键控制点。确保食品在消费的生产、加工、制造、准备和食用等过程中的安全，在危害识别、评价和控制方面是一种科学、合理和系统的方法。但不代表健康方面一种不可接受的威胁。识别食品生产过程中可能发生的环节并采取适当的控制措施防止危害的发生。通过对加工过程的每一步进行监视和控制，从而降低危害发生的概率。,HACCP如何运作,在HACCP中，有七条原则作为体系的实施基础，它们分别是： 1）分析危害 检查食品所涉及的流程，确定何处会出现与食品接触的生物、化学或物理污染体。 2）确定临界控制点 在所有食品有关的流程中鉴别有可能出现污染体的、并可以预防的临界控制点。 3）制定预防措施 针对每个临界控制点制定特别措施将污染预防在临界值或容许极限内。 4）监控 建立流程，监控每个临界控制点，鉴别何时临界值未被满足。 5）纠正措施 确定纠正措施以便在监控过程中发现临界值未被满足。 6）确认 建立确保HACCP体系有效运作的确认程序。 7）记录 建立并维护一套有效系统将涉及所有程序和针对这些原则的实施记录，并文件化。,Thank you!,
