環境汙染物進入食品的途徑隨著工業化發展帶來的環境汙染日趨嚴重,越來越多的有毒有害物質進入食品而使食品的營養價值和質量降低或對人體產生不同程度的危害。環境中能夠對食品安全造成影響的汙染物是多種多樣的,它們主要來源於工業、採礦、能源、交通、城市排汙及農業生產,並透過大氣、水體、土壤及食物鏈危及人類飲食安全。大氣汙染物的種類很多,主要來自礦物燃料燃燒(如煤和石油等)和工業生產。前者產生SO2、氮氧化物、碳氧化物、碳氫化合物和煙塵等;後者隨所用原料和工藝不同而排出不同的有害氣體和固體物質(粉塵),常見的有氟化物和各種金屬及其化合物。這些大氣汙染物可以直接被人和動植物吸收,也可透過沉降和降水而汙染水體與土壤。水體汙染引起的食品安全問題,主要是透過汙水中的有害物質在動植物中累積而造成的。水體汙染物對陸生生物的影響主要是透過汙水灌溉的方式造成。汙灌可以使汙染物透過植物的根系吸收,向地上部分以及果實中轉移,使有害物質在作物中累積。同時有害物質也可直接進入生活在水中的水生動物體內,並蓄積。造成土壤汙染的主要原因是向土壤施肥、施用農藥、用汙水灌溉、在地面上堆放廢物,以及大氣中的汙染物沉降到土壤中。當進入土壤的汙染物不斷增加,致使土壤結構嚴重破壞,土壤微生物和小動物會減少或死亡,這時農作物的產量會明顯降低,收穫的作物體內毒物殘留量很高,從而影響食用安全。 常見環境汙染物對食品安全的影響3.1 氟化物氟化物是重要的大氣汙染物之一,氟化物主要來自於生活燃煤汙染及化工廠、鋁廠、鋼鐵廠和磷肥廠排放的氟氣、氟化氫、四氟化矽和含氟粉塵。氟能夠透過作物葉片上的氣孔進入植物體內,使葉尖和葉緣壞死,特別是嫩葉、幼葉受害嚴重。由於農作物可以直接吸收空氣中的氟,而且氟具有在生物體內富集的特點,因此在受氟汙染的環境中生產出來的茶、蔬菜和糧食的含氟量一般都會遠遠高於空氣中氟的含量。另外,氟化物會透過禽畜食用牧草後進入食物鏈,對食品造成汙染,危害人體健康。氟被吸收後,95%以上沉積在骨骼裡。由氟在人體內積累引起的最典型的疾病為氟斑牙和氟骨症,表現為齒斑、骨增大、骨質疏鬆、骨的生長速率加快等。3.2 煤煙粉塵和金屬飄塵煤煙粉塵是由炭黑顆粒、煤粒和飛塵組成的,產生於冶煉廠、鋼鐵廠、焦化廠和供熱鍋爐等煙囪附近,以汙染源為中心周圍幾十公頃的耕地或下風向區域的農作物都會受到影響。隨著工業的發展,在某些工廠附近的大氣中,還含有許多金屬微粒,如鎘、鈹、銻、鉛、鎳、鉻、錳、汞、砷等。這些有毒汙染物可以降落在農作物上、水體和土壤內,然後被農作物吸收並富集於蔬菜、瓜果和糧食中,透過食物和飲水在人體內蓄積,造成慢性中毒。這些物質對機體的危害,在短期內並不明顯,但經過長期蓄積,會引起遠期效應,影響神經系統、內臟功能和生殖、遺傳等。3.3 酸雨大氣中SO2和氮氧化合物是酸雨物質的主要來源。由於礦物燃燒,含硫礦石冶煉和其他工業生產過程中產生了大量的硫和氮氧化合物,經過大氣化學反應轉化成硫酸和硝酸,再以酸性降雨的形式返回地球表面。酸雨會造成農作物生長不良,抗病能力下降,產量下降。不僅如此,當酸雨進入土壤或水體後,會使土壤和水體酸化。土壤中的錳、銅、鉛、汞、鎘等元素轉化為可溶性化合物,使土壤重金屬濃度增高。同時,水生生態系統中的動植物的生長及繁衍也會受到影響。3.4 重金屬汙染物重金屬汙染物多來源於礦山、冶煉、電鍍、化工等工業廢水。若使用未經處理或處理不達標的汙水灌溉農田,就會造成土壤和農作物的汙染。重金屬對植物的危害常從根部開始,然後再蔓延至地上部,受重金屬影響,會妨礙植物對氮、磷、鉀的吸收,使農作物葉黃化、莖稈矮化,從而降低農作物產量和質量。水體中重金屬對水生生物的毒性,不僅表現為重金屬本身的毒性,而且重金屬可在微生物的作用下轉化為毒性更大的金屬化合物,如汞的甲基化作用。曾經轟動世界的“水俁病”,就是日本九州島水俁地區因長期食用受甲基汞汙染的魚貝類而引起的慢性甲基汞中毒。另外,水體中的重金屬還可以經過食物鏈的生物放大作用,在水生生物體內富集,並透過食物進入人體,造成人類的慢性中毒。3.5 氰化物氰化物汙染來自電鍍、焦化、煤氣、冶金、化肥和石油化工等工礦企業排放的工業汙水。氰化物是一種能抑制多種金屬酶活性、抑制生物呼吸作用的劇毒物質。氰化物可影響魚、貝、藻類的呼吸作用。當水中CN-含量達到0.3~0.5mg/L時,可使魚致死。氰化物的最大允許濃度,對敏感的浮游生物和甲殼類為0.01mg/L,對抗性較強的水生動物也只有0.1mg/L。因此,為了防止氰化物汙染的危害,世界衛生組織規定魚的中毒限量,遊離氰(CN-)為0.03mg/L,中國規定一般地面水和漁業水體中,遊離氰的濃度不得超過0.05mg/L。3.6 酚類汙染物酚類汙染物主要來自焦化廠、煤氣廠、煉油廠、合成樹脂、合成纖維、農藥、化學試劑等工業廢水。灌溉水中含有的酚類物質會在作物中蓄積,使其具有酚的臭味,影響作物產品質量。酚還能使魚貝類水產品產生異臭異味,降低其經濟和食用價值。水中酚達一定濃度時可影響水生動植物的生存,高濃度的酚(尤其是多元酚)能抑制水中微生物的生長繁殖,並影響水體的自淨作用。3.7 多氯聯苯多氯聯苯是目前聯合國環境署致力消除的12種永續性有機汙染物之一,存在於水體、空氣和土壤中,並透過食物這一途徑進入人體,對環境和人體構成危害。由於多氯聯苯的脂溶性強,進入機體後可貯存於各組織器官中,尤其是脂肪組織中含量最高。有關資料表明,人類接觸多氯聯苯可影響機體的生長髮育,使免疫功能受損。孕婦如果多氯聯苯中毒,胎兒將受到影響,發育極慢。此外,多氯聯苯導致癌症和免疫力低下的案例也屢見不鮮。最典型例子是1968年發生在日本的米糠油中毒事件,受害者因食用被多氯聯苯汙染的米糠油而中毒,主要表現為皮疹、色素沉著、眼瞼浮腫、眼分泌物增多及胃腸道症狀等,嚴重者可發生肝損害,出現黃疸、肝昏迷,甚至死亡。3.8 二噁英二噁英為兩組氯代三環芳烴類化合物的統稱,是一種無色無味的脂溶性化合物,其毒性比氰化鈉要高50~l00倍,比砒霜高900倍,俗稱“毒中之王”。二噁英主要是在一系列包括熔鍊、紙漿的漂白以及生產某些除草劑和殺蟲劑的工業生產過程中產生的有害副產品。此外,汽車尾氣和香菸燃燒都可以產生二噁英。二噁英具有高度的親脂性,容易存在動物的脂肪和乳汁中,因此,常見的且易受到二噁英汙染的是魚、肉、禽、蛋、乳及其製品。人體中的二噁英主要來源於膳食。它具有強烈的致癌、致畸作用,同時還具有生殖毒性、免疫毒性和內分泌毒性。如果人體短時間暴露於較高濃度的二噁英中,就有可能會導致面板的損傷如出現氯痤瘡及面板黑斑,還出現肝功能的改變。如果長期暴露則會對免疫系統、發育中的神經系統、內分泌系統和生殖功能造成損害。3.9 農藥農藥在生產和使用過程中都可以導致環境的汙染,現已成為重要的“公害”之一。據專家調查,20世紀90年代以來中國的農藥使用量高達100萬t/年,數量如此大的農藥真正到達目的物上的只有10%~20%,最多可達30%,落在地面上的佔40%~60%,5%~30%飄浮於大氣之中。這表明每年大約有70~80萬t農藥進入環境,汙染土壤、水體,進而透過食物鏈進入人體。目前,中國使用量最大的農藥為有機磷農藥,廣泛用於農作物的殺蟲、殺菌、除草。如甲胺磷、氧化樂果、久效磷、對硫磷、甲拌磷、敵百蟲等,而這些正是農作物中殘留最為嚴重的農藥。隨食物攝入人體內的殘留農藥,會分佈於全身組織,以肝臟最多。人大量攝入或接觸後可導致急性中毒,輕者有頭痛、頭昏、噁心、嘔吐、無力、胸悶、視力模糊等,中度中毒時有神經衰弱、皮炎、失眠、出汗、肌肉震顫、運動障礙等,重者則會肌肉抽搐、痙攣、昏迷、視物模糊、呼吸困難,最後因呼吸麻痺而死亡。
環境汙染物進入食品的途徑隨著工業化發展帶來的環境汙染日趨嚴重,越來越多的有毒有害物質進入食品而使食品的營養價值和質量降低或對人體產生不同程度的危害。環境中能夠對食品安全造成影響的汙染物是多種多樣的,它們主要來源於工業、採礦、能源、交通、城市排汙及農業生產,並透過大氣、水體、土壤及食物鏈危及人類飲食安全。大氣汙染物的種類很多,主要來自礦物燃料燃燒(如煤和石油等)和工業生產。前者產生SO2、氮氧化物、碳氧化物、碳氫化合物和煙塵等;後者隨所用原料和工藝不同而排出不同的有害氣體和固體物質(粉塵),常見的有氟化物和各種金屬及其化合物。這些大氣汙染物可以直接被人和動植物吸收,也可透過沉降和降水而汙染水體與土壤。水體汙染引起的食品安全問題,主要是透過汙水中的有害物質在動植物中累積而造成的。水體汙染物對陸生生物的影響主要是透過汙水灌溉的方式造成。汙灌可以使汙染物透過植物的根系吸收,向地上部分以及果實中轉移,使有害物質在作物中累積。同時有害物質也可直接進入生活在水中的水生動物體內,並蓄積。造成土壤汙染的主要原因是向土壤施肥、施用農藥、用汙水灌溉、在地面上堆放廢物,以及大氣中的汙染物沉降到土壤中。當進入土壤的汙染物不斷增加,致使土壤結構嚴重破壞,土壤微生物和小動物會減少或死亡,這時農作物的產量會明顯降低,收穫的作物體內毒物殘留量很高,從而影響食用安全。 常見環境汙染物對食品安全的影響3.1 氟化物氟化物是重要的大氣汙染物之一,氟化物主要來自於生活燃煤汙染及化工廠、鋁廠、鋼鐵廠和磷肥廠排放的氟氣、氟化氫、四氟化矽和含氟粉塵。氟能夠透過作物葉片上的氣孔進入植物體內,使葉尖和葉緣壞死,特別是嫩葉、幼葉受害嚴重。由於農作物可以直接吸收空氣中的氟,而且氟具有在生物體內富集的特點,因此在受氟汙染的環境中生產出來的茶、蔬菜和糧食的含氟量一般都會遠遠高於空氣中氟的含量。另外,氟化物會透過禽畜食用牧草後進入食物鏈,對食品造成汙染,危害人體健康。氟被吸收後,95%以上沉積在骨骼裡。由氟在人體內積累引起的最典型的疾病為氟斑牙和氟骨症,表現為齒斑、骨增大、骨質疏鬆、骨的生長速率加快等。3.2 煤煙粉塵和金屬飄塵煤煙粉塵是由炭黑顆粒、煤粒和飛塵組成的,產生於冶煉廠、鋼鐵廠、焦化廠和供熱鍋爐等煙囪附近,以汙染源為中心周圍幾十公頃的耕地或下風向區域的農作物都會受到影響。隨著工業的發展,在某些工廠附近的大氣中,還含有許多金屬微粒,如鎘、鈹、銻、鉛、鎳、鉻、錳、汞、砷等。這些有毒汙染物可以降落在農作物上、水體和土壤內,然後被農作物吸收並富集於蔬菜、瓜果和糧食中,透過食物和飲水在人體內蓄積,造成慢性中毒。這些物質對機體的危害,在短期內並不明顯,但經過長期蓄積,會引起遠期效應,影響神經系統、內臟功能和生殖、遺傳等。3.3 酸雨大氣中SO2和氮氧化合物是酸雨物質的主要來源。由於礦物燃燒,含硫礦石冶煉和其他工業生產過程中產生了大量的硫和氮氧化合物,經過大氣化學反應轉化成硫酸和硝酸,再以酸性降雨的形式返回地球表面。酸雨會造成農作物生長不良,抗病能力下降,產量下降。不僅如此,當酸雨進入土壤或水體後,會使土壤和水體酸化。土壤中的錳、銅、鉛、汞、鎘等元素轉化為可溶性化合物,使土壤重金屬濃度增高。同時,水生生態系統中的動植物的生長及繁衍也會受到影響。3.4 重金屬汙染物重金屬汙染物多來源於礦山、冶煉、電鍍、化工等工業廢水。若使用未經處理或處理不達標的汙水灌溉農田,就會造成土壤和農作物的汙染。重金屬對植物的危害常從根部開始,然後再蔓延至地上部,受重金屬影響,會妨礙植物對氮、磷、鉀的吸收,使農作物葉黃化、莖稈矮化,從而降低農作物產量和質量。水體中重金屬對水生生物的毒性,不僅表現為重金屬本身的毒性,而且重金屬可在微生物的作用下轉化為毒性更大的金屬化合物,如汞的甲基化作用。曾經轟動世界的“水俁病”,就是日本九州島水俁地區因長期食用受甲基汞汙染的魚貝類而引起的慢性甲基汞中毒。另外,水體中的重金屬還可以經過食物鏈的生物放大作用,在水生生物體內富集,並透過食物進入人體,造成人類的慢性中毒。3.5 氰化物氰化物汙染來自電鍍、焦化、煤氣、冶金、化肥和石油化工等工礦企業排放的工業汙水。氰化物是一種能抑制多種金屬酶活性、抑制生物呼吸作用的劇毒物質。氰化物可影響魚、貝、藻類的呼吸作用。當水中CN-含量達到0.3~0.5mg/L時,可使魚致死。氰化物的最大允許濃度,對敏感的浮游生物和甲殼類為0.01mg/L,對抗性較強的水生動物也只有0.1mg/L。因此,為了防止氰化物汙染的危害,世界衛生組織規定魚的中毒限量,遊離氰(CN-)為0.03mg/L,中國規定一般地面水和漁業水體中,遊離氰的濃度不得超過0.05mg/L。3.6 酚類汙染物酚類汙染物主要來自焦化廠、煤氣廠、煉油廠、合成樹脂、合成纖維、農藥、化學試劑等工業廢水。灌溉水中含有的酚類物質會在作物中蓄積,使其具有酚的臭味,影響作物產品質量。酚還能使魚貝類水產品產生異臭異味,降低其經濟和食用價值。水中酚達一定濃度時可影響水生動植物的生存,高濃度的酚(尤其是多元酚)能抑制水中微生物的生長繁殖,並影響水體的自淨作用。3.7 多氯聯苯多氯聯苯是目前聯合國環境署致力消除的12種永續性有機汙染物之一,存在於水體、空氣和土壤中,並透過食物這一途徑進入人體,對環境和人體構成危害。由於多氯聯苯的脂溶性強,進入機體後可貯存於各組織器官中,尤其是脂肪組織中含量最高。有關資料表明,人類接觸多氯聯苯可影響機體的生長髮育,使免疫功能受損。孕婦如果多氯聯苯中毒,胎兒將受到影響,發育極慢。此外,多氯聯苯導致癌症和免疫力低下的案例也屢見不鮮。最典型例子是1968年發生在日本的米糠油中毒事件,受害者因食用被多氯聯苯汙染的米糠油而中毒,主要表現為皮疹、色素沉著、眼瞼浮腫、眼分泌物增多及胃腸道症狀等,嚴重者可發生肝損害,出現黃疸、肝昏迷,甚至死亡。3.8 二噁英二噁英為兩組氯代三環芳烴類化合物的統稱,是一種無色無味的脂溶性化合物,其毒性比氰化鈉要高50~l00倍,比砒霜高900倍,俗稱“毒中之王”。二噁英主要是在一系列包括熔鍊、紙漿的漂白以及生產某些除草劑和殺蟲劑的工業生產過程中產生的有害副產品。此外,汽車尾氣和香菸燃燒都可以產生二噁英。二噁英具有高度的親脂性,容易存在動物的脂肪和乳汁中,因此,常見的且易受到二噁英汙染的是魚、肉、禽、蛋、乳及其製品。人體中的二噁英主要來源於膳食。它具有強烈的致癌、致畸作用,同時還具有生殖毒性、免疫毒性和內分泌毒性。如果人體短時間暴露於較高濃度的二噁英中,就有可能會導致面板的損傷如出現氯痤瘡及面板黑斑,還出現肝功能的改變。如果長期暴露則會對免疫系統、發育中的神經系統、內分泌系統和生殖功能造成損害。3.9 農藥農藥在生產和使用過程中都可以導致環境的汙染,現已成為重要的“公害”之一。據專家調查,20世紀90年代以來中國的農藥使用量高達100萬t/年,數量如此大的農藥真正到達目的物上的只有10%~20%,最多可達30%,落在地面上的佔40%~60%,5%~30%飄浮於大氣之中。這表明每年大約有70~80萬t農藥進入環境,汙染土壤、水體,進而透過食物鏈進入人體。目前,中國使用量最大的農藥為有機磷農藥,廣泛用於農作物的殺蟲、殺菌、除草。如甲胺磷、氧化樂果、久效磷、對硫磷、甲拌磷、敵百蟲等,而這些正是農作物中殘留最為嚴重的農藥。隨食物攝入人體內的殘留農藥,會分佈於全身組織,以肝臟最多。人大量攝入或接觸後可導致急性中毒,輕者有頭痛、頭昏、噁心、嘔吐、無力、胸悶、視力模糊等,中度中毒時有神經衰弱、皮炎、失眠、出汗、肌肉震顫、運動障礙等,重者則會肌肉抽搐、痙攣、昏迷、視物模糊、呼吸困難,最後因呼吸麻痺而死亡。