重金属和有害元素的危害性.ppt

1、4.4 有害金属和有害元素的危害性,4.4.1 有害金属,食品中有害金属的来源重金属的安全性有害金属的毒作用特点,重金属的概念,重金属指比重大于5的金属（一般指密度大于4.5克/每立方厘米的金属）。约有45种，一般都是属于过渡元素。如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、铬、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素，但是大部分重金属如汞、铅、镉、铬等并非生命活动所必须，而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。,有毒金属（有害金属Hazard metal ）：凡是未发现对人体有益的生理功能，又对正常代谢功能有害的，而且微量即能引起危害的金属称有毒金属。一些重金属属于有毒金

2、属。中等毒性金属元素：铜、锡、锌等强毒性金属元素：汞、砷、镉、铅、铬等,有害金属污染食品的途径,1.某些地区特殊自然环境中的高本底含量2.人为的环境污染，如工业“三废”的排放和农用投入品(化肥、农药等)的使用，造成环境污染，并通过动植物的摄取造成有毒金属对食品的污染。3.食品加工、储存、运输和销售过程中使用 或接触的机械、管道、容器、以及添加剂中含有的有毒金属元素导致食品污染。4. 其它,与公路不同距离的土壤及植物中镉的含量,有害金属的毒作用特点,有毒金属的毒性大小均与其存在形式有关有毒金属大多数是通过抑制酶系统的活性发挥毒性作用强蓄积性，可通过食物链的生物富集作用而在生物体内及人体内达到很高

3、的浓度毒性以慢性中毒和远期效应为主阻断了生物分子表现活性所必需的功能基,置换了生物分子中必需的金属离子改变生物分子构象或高级结构,铅污染,土壤本底,来源,食品容器、用具造成的污染,人类活动造成的污染（采矿、冶炼、印刷等）,含铅食品,食品添加剂,铅对人体健康的影响,铅及铅盐主要损害神经系统、造血器官和肾脏。人体内约9095的铅积存于骨骼中。 常见的铅中毒大多属于轻度慢性铅中毒，主要病变是铅对体内金属离子和酶系统产生影响，引起植物神经功能紊乱、贫血、溶血和血管痉挛、免疫力低下等。常见症状有食欲不振、胃肠炎、口腔金属味、失眠、头昏、关节肌肉酸痛、腹痛、便秘或腹泻、贫血等，严重者可发生休克或死亡、铅中

4、毒患者可观察到血中点彩红细胞和牙凝的“铅线”。 慢性中毒后期出现急腹痛和瘫痪。,对儿童的影响,由于铅会妨碍体内维生素的活化而引起佝偻病，并影响脑下垂体生长激素发挥作用，因此铅过多会使小儿生长不良。 轻度铅中毒也是造成孩子注意力涣散、记忆力减退、理解力降低以及小动作过多和学习困难的常见原因之一。,食品中铅的限量标准,成年人为0.05mgkg体重。冷饮食品、奶粉、炼乳、食盐、味精、醋、酒等食品中Pb1mgkg食用色素10mgkg饮用水中0.05mgL肉类、鱼虾、鲜乳类0.5 mgkg粮食、薯类0.4mgkg蔬菜、水果、蛋类0.2mgkg,如何预防体内过量的铅,膳食中应包含足够量的优质蛋白质，优质蛋

5、白质，特别是含硫氨基酸（如半胱氨酸）丰富的蛋白质，对降低体内的铅浓度有利，也可减轻中毒症状。注意补钙，采取调配膳食钙磷比例的方法可达到降低机体铅负荷的目的。适当多摄入微量元素 微量元素铁、锌、铜、镁、铬、硒、锗等均可与铅相互作用，减弱铅的毒性。,补充维生素C、B1、B2、B6、B12和叶酸等，对于改善症状和促进生理功能恢复也有一定的效果。其中维生素B1疗效尤为明显。果胶、海藻酸和膳食纤维等多糖类大分子物质，其糖链上丰富的游离-OH和-COOH基团可与铅络合，形成难以吸收的凝胶，有效地阻止铅在胃肠道的吸收，起到促进排铅的作用。很多天然食物都具有一定的防铅和祛铅功能。,以下食品具有排铅作用牛奶、酸

6、奶虾皮、海带大蒜、油菜、苦瓜猕猴桃、枣、柑,汞污染,食品中汞来源,工业废水,农药,空气中的汞蒸汽,汞污染的特点,汞是在常温下唯一呈液态的金属元素。在自然界里大部分汞与硫结合成硫化汞（HgS），亦称“辰砂”或“朱砂”，广泛地分布在地壳表面。汞在自然界中有金属单质汞（俗称水银）、无机汞和有机汞等几种形式。汞中毒以有机汞中毒为主，汞污染主要发生在水产品。汞是蓄积性很强的毒物。,汞对人体健康的影响,汞中毒患者往往表现为手指、口唇和舌头麻木、说话不清、 视野缩小、运动失调及神经系统损害， 严重者可以发生瘫痪、肢体变形、吞咽困难，甚至死亡。 有机汞的消化道吸收率很高，极易被肝和肾吸收，总汞中甲基汞的人体吸

7、收率可以达到90以上，其中15被脑吸收，且首先受损的是脑组织，并且难以治疗，往往促使死亡或遗患终生。孕妇食用被汞污染的鱼后自身可以不发病，但体内的甲基汞会通过胎盘进入胎儿体内，使新生儿发生先天性水俣病。,我国规定环境中汞的最高容许浓度为：居住区大气为0.0003mg/m3,地面水为0.001mg/L,饮用水不超过0.001mg/L,工业废水排汞及其化合物最高容许排放浓度为0.05mg/L,水俣病,为公害病的一种。1956年左右于九州熊本县水俣市附近发生，经确认后依地得名。 病因：由于工厂排放废水，使有机汞经过海洋生物分级浓缩，最后使人体累积至一定程度而发病。受害的主要器官为大脑皮质，主要症状有

8、隧道视野、运动失调震颤、语言障碍等。发病起三个月内约有半数 重症者死亡，怀孕妇女亦 会将这种汞中毒带给胎中 幼儿，令幼儿天生弱智。,汞引起的胎儿性水俣病患者,镉污染,镉呈银白色，略带淡蓝光泽，质软。镉在自然界中以硫镉矿形式存在，并常与锌、铅、铜、锰等矿共存，是比较稀有的元素，在地壳中含量估计为0.10.2mgkg，由锌精炼的副产物获得。镉在潮湿空气中可缓慢氧化并失去光泽，加热时生成棕色的氧化层。镉蒸气燃烧产生棕色的烟雾。镉对盐水和碱液有良好的抗蚀性能。,镉对食品的污染,植物性食品中镉主要来源于冶金、冶炼、陶瓷、电镀工业及化学工业(如电池、塑料添加剂、食品防腐剂、杀虫剂、颜料)等排出的“三废”。

9、动物性食物中的镉也主要来源于环境，正常情况下，其中镉的含量是比较低的。但在污染环境中，镉在动物体内有明显的生物蓄积倾向。,食品中镉的毒性与危害,一般情况下，大多数食品均含有镉，摄入镉污染的食品和饮用水，可导致人发生镉中毒。,镉中毒的黄鳝,致畸、致突变和致癌性,1987年国际抗癌联盟(1ARC)将镉定为A级致癌物1993年被修订为IA级致癌物。镉可引起肺、前列腺和睾丸的肿瘤。在实验动物体中，镉能引起皮下注射部位、肝、肾和血液系统的癌变。镉是很弱的致突变剂，其致癌作用与镉能损伤DNA、影响DNA修复以及促进细胞增生有关。,急性毒性,镉为有毒元素，其化合物毒性更大。自然界中，镉的化合物具有不同的毒性

10、。硫化镉、硒磺酸镉的毒性较低，氧化镉、氯化镉、硫酸镉毒性较高。镉引起人中毒的剂量平均为100mg。急性中毒者表现为恶心、呕吐、腹痛、腹泻，引起中枢神经中毒症状。严重者虚脱而死亡。,食品中镉的限量标准,1988年FAOWHO推荐镉的每周允许摄入量为0.007mgkg（以体重计）我国1994年颁布实施的食品中镉允许量标准 GB15201-94规定镉的限量 (以mgkg计)为：大米0.2杂粮0.05蔬菜、蛋0.05肉、鱼0.1水果0.03饮用水中0.01mgL,案例,骨痛病（痛痛病）,砷污染,砷是一种非金属，但由于其许多理化性质类似于金属，故常称其为类金属。砷有灰色、黄色和黑色三种同素异形体。砷的化

11、合物有无机砷和有机砷两大类，它们广泛存在于岩石、土壤和水中。砷化氢是一种无色、具有大蒜味的剧毒气体。硫化砷可认为无毒，不溶于水，难溶于酸。硫化砷可溶于碱，在氧化剂的作用下也可以变成可溶性和挥发性的有毒物质。,砷对食品的污染,含砷化合物被广泛应用于农业中作为除草剂、杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和各种防腐剂。因大量使用，造成了农作物的严重污染，导致食品中砷含量增高。在动物饲料中大量掺入含砷化合物作为促生长剂，对动物性食品安全性造成严重影响,食品中砷的毒性与危害,砷可以通过食道、呼吸道和皮肤黏膜进入机体正常人一般每天摄入的砷不超过0.02mg。砷在体内有较强的蓄积性，皮肤、骨骼、肌肉、肝、肾、肺是体内砷的

12、主要贮存场所。砷的毒性与砷的存在形式和价态有关。元素砷基本无毒，砷的氧化物具有不同的毒性，三价砷的毒性比五价砷大，无机砷毒性大于有机砷。砷能引起人体急性和慢性中毒。,急性毒性,砷的急性中毒通常是由于误食而引起。三氧化二砷口服中毒后，主要表现为急性胃肠 炎、呕吐、腹泻、休克、中毒性心肌炎、肝病等。严重者可导致中枢神经系统麻痹，表现为兴奋、烦躁、昏迷，病人常有七窍流血的现象，甚至呼吸麻痹而死亡。,慢性毒性,砷慢性中毒是由于长期少量经口摄入受污染的食品引起的。主要表现为食欲下降、体重下降、胃肠障碍、末梢神经炎、结膜炎、角膜硬化和皮肤变黑。长期受砷的毒害，皮肤出现白斑，后逐渐变黑，角化增厚呈橡皮状，出

13、现 龟裂性溃疡。,致癌性、致畸和致突变性,经世界卫生组织1982年研究确认，无机砷为致癌物，可诱发多种肿瘤。国际癌症研究机构也评定，有足够证据证实饮用水中的砷是人类皮肤及肺部致癌物。,食品中砷的限量标准,1988年FAOWHO暂定砷的每日允许最大摄入量为0.05mgkg（以体重计）对无机砷每周允许摄入量建议为0.015mgkg（以体重计）。,我国1994年规定食品中砷含量 (mgkg，以砷计),原粮0.7食用植物油0.1酱油、酱、食醋、味精、盐0.5蔬菜、水果、肉类、淡水鱼、蛋类、酒类、鲜奶、鲜海鱼0.5鲜贝类1.0饮用水中砷含量0.05mgL。,案例,云南阳宗海水体砷浓度超标安徽筑坝防河南污

14、水 婴幼儿谷类辅助食品中砷、镉等重金属 超标,锡污染,锡与有机烃基结合而形成的有机金属化合物称为有机锡。有机锡早期用作抗菌剂、农业杀虫剂、除草剂。后来有机锡化合物作为高效防污剂，而广泛应用于防除海洋污损生物，有助于提高船舶航速。防污损涂料中常用的有机锡化合物为三丁基锡（简称TBT）和三苯基锡（简称TPT）。其中TBT是迄今为止人类引入海洋环境中的有机或无机污染物中分布广泛、毒性最强的化合物之一。有机锡化合物对环境，尤其是对海洋生态环境的污染越来越严重。有机锡对贝类和鱼类有致畸作用，还影响海洋生物的神经传递系统，造成神经错乱，并使它们的内分泌发生紊乱，如生殖器官出现异常等。,铊污染,稀有金属元素

15、，银白色，质软，高毒类，燃烧发绿色光焰。铊的毒性高于铅和汞。铊化合物广泛应用于工业生产中。另外在生产鞭炮（花炮）的原料中往往也含有高量的铊，其副产品氯化钠（非食用盐）中同样被污染，当人体食用了这种非食用盐（常有不法分子将此种盐贩卖）后，而引起中毒。铊对人的致死量是814mgkg,铊中毒的症状,急性：恶心、呕吐、腹绞痛，甚至昏迷、抽搐、休克等症状。脱发和皮肤损伤。慢性：初期为全身无力、食欲减退、头晕、头痛、失眠，随后便出现手指震颤、视力减退、脱发等症状。,案例,95年清华大学92级朱令铊中毒1985年北大考古85级郭宝发铊中毒2007中国矿业大学学生铊中毒,铬污染,常见的铬化合物有六价、三价和二价，其中以六价铬毒性最强，三价铬次之六价铬很容易被人体吸收的，它可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体。经消化道侵入时可引起呕吐、腹疼。经皮肤侵入时会产生皮炎和湿疹。危害最大的是长期或短期接触或吸入时有致癌危险。 过量的（超过10ppm）六价铬对水生物有致死作用。,案例,有毒胶囊,银中毒,食品中某些重金属限量指标（mg/kg）,课堂作业,请写出三个有害金属中毒事件。,