第三章 动物性食品的化学性污染与控制

第三章动物性食品的化学性污染与控制讲授重点：化学性污染物的来源、进入人体的途径、常见农药、有害金属对动物性食品的污染。

难点：：化学性污染物对动物性食品的污染中环境毒物、生物富集、食品残毒等概念；常见农药、有害重金属对动物性食品的污染及对人体的危害。

思考题：1. 化学性污染物污染来源及进入人体的途径有哪些？2. 什么是食物链、生物富集、食品残毒？3. 化学性污染物的特点有哪些？4.如常见的农药对动物性食品的污染有哪些？5.如何预防环境化学毒物对动物性食品的污染？授课学时：4学时教学方式：课堂讲授第一节概述一、食品中有害化学物质的来源食品中有害化学物质很多，根据其来源不同大致可以分为天然存在的有害物质、非有意加入或残留进入食品中的有害物质及有意加入的化学物质3类。

但常将天然存在的有害物质归为污染物中，因而食品中有害化学物质有可分为两大类，一类为非有意加入或残留的成分，如各种化学污染物；另一类为有意添加到食品中的成分，如食品添加剂和掺假物。

（一）非有意加入或残留于食品中的有害物质非有意加入食品中的有毒有害物质为污染物，这些物质并不是食品中天然存在的，也不是因加工和保藏需要而加入食品中的成分，而是在食品生产（包括农作物种植、动物饲养和兽医用药）、加工、包装、贮存、运输、销售过程中污染的任何化学物质，这些非有意加入食品中的物质称为污染物（pollutants）。

1．工业生产工业生产中排放的废气、废水和废渣，称为工业“三废”，若未经处理或处理不当、控制不严而排放到环境中，即可污染大气、水体、土壤以及农作物，通过空气、饮水和饲料进入动物体内并富集，造成动物性食品污染。

主要污染物有镉、铅、汞、砷、氟、多氯联苯、多环芳烃等。

2．农业生产随着农药和化肥等农业投入品使用量的增加，尤其是杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂等有机农药的滥用、不遵守安全间隔期，或者使用违禁农药，导致一些有害化学物质残留在环境、农产品和饲料中，通过食物链引起动物可食组织中农药残留和重金属污染。

3．动物养殖随着养殖业的迅速发展，兽药的使用范围及用量不断增加，从而提高了动物产品的产量，但同时也带来了畜产品、水产品和蜂产品等动物性食品兽药残留问题，尤其是不遵守休药期规定，超量、超范围使用或滥用，甚至使用违禁药物，常造成动物性食品兽药残留，以抗微生物药、抗寄生虫药和促生长剂等残留较为严重（详见第四章）。

4．食品加工和贮运（1）食品加工中产生有害物质采用腌、熏、烤、炸等方法加工肉、鱼，皆可产生具有致癌、致突变的亚硝基化合物、多环芳烃、杂环胺等化合物。

（2）食品包装材料污染动物性食品包装材料所有害成分，可迁移到食品原料、半成品或产品中。

例如，塑料制品、橡胶、涂料等高分子聚合物中聚合的单体、添加剂和裂解物残留，金属和含金属的包装材料中铅、镉、锑和铬等重金属可能迁移进入食品；回收塑料、玻璃、包装纸等对食品污染更为严重污染。

（3）食品贮运中污染动物性食品在贮存或运输过程中，由于仓库和运输工具不洁，或与有害物质混装、混运而引起污染。

（二）有意加入的化学物质1.食品添加剂有意添加到食品中的物质一般指食品添加剂，这类物质在改善食品感官性状、延长食品保存期等方面发挥着重要作用，但由于超范围、超剂量使用食品添加剂，或使用已淘汰的食品添加剂，则会使食品中有害物质增加。

有些食品添加剂尚存在安全性问题，如硝酸盐在人的胃肠中还原为亚硝酸盐，可造成机体血液失去携氧功能，出现中毒症状，它还可与胺类物质合成具有极强致癌作用的亚硝胺，诱发胃癌和食道癌。

2.掺杂使假有些不法生产者和经营者为了降低生产成本、谋取暴利，常常以劣充优、以假充真，有意在动物饲料或食品中加入危害人体健康的物质。

例如，在鸡、鸭饲料中添加苏丹红致使鸡蛋和鸭蛋中残留苏丹红，使用甲醛处理变质肉和水产品，牛奶中添加防腐剂、中和剂、三聚氰胺等。

二、食物链和污染物进入人体的途径环境污染物（environmental pollutants）可以通过呼吸和饮水直接进入人体，也可通过食物链进入人体。

食物链（food chain）是指生物之间进行能量传递和物质转换的关系。

自然界存在着各种食物链，几乎所有的动物都有自己的食物链，其中与人类有密切关系的食物链主要有两条：一条是陆生生物食物链，即土壤→农作物→畜禽→人类；另一条是水生生物食物链，即水→浮游植物→浮游动物→鱼贝类→人类。

三、生物富集与食品残毒1. 食品残毒（food residual toxicant）：通过各种途径进入并残留于食物中的有毒物质。

2.生物富集（bioconcentration）:是指生物机体将环境中的某种低浓度的物质，在体内蓄积达到较高浓度的能力，即食物链能使本身浓度很低的环境污染物富集到危险的高浓度水平。

通过生物富集，某些化学性质稳定、难以分解或生物半衰期（biological half life）较长的有害物质进入生物体内后造成高浓度贮存，达到环境中浓度的几倍、几十倍，甚至十万倍、百万倍。

例如，多氯联苯难以溶解于水，它在河水或海水中的浓度只有约10-5mg/L～10-3mg/L，这样微乎其微的物质不可能对人造成危害，但经过食物链传递，发生生物富集后，其浓度竟成千上万倍地增加，在鱼体内可富集到0.01mg/kg～10mg/kg，在食鱼鸟类体内进一步富集到1.0mg/kg～100mg/kg。

而且食物链越长，生物富集的程度越高，危害性也就越大。

当人食用被污染的鱼类后，人体也会富集多氯联苯，使其在脂肪内含量达0.1～10mg/kg，母乳中含量达0.01～0.1mg/L，通过哺乳，可将多氯联苯传递给子代。

因此，有害物质通过生物富集，最后到达处于食物链顶端的某些动物及人体内，导致其中毒，并可影响到后代。

四、化学性污染的特点造成食品污染的化学物质种类繁多，一般来说它们有以下共同特点：（1）广泛用于工业、农业、运输、医疗和日常生活，但对其使用和用后的处理还缺少经验，致使许多化学物质扩散到环境中。

（2）性质稳定，难以降解，长期滞留在自然界中，对环境造成了广泛的污染和破坏，有些甚至引起公害病（public nuisance disease），如水俣病（Minamata disease）、骨痛病（Itai-itai disease）等。

（3）生物半衰期长，进入动植物或人体后，排出缓慢，并且在食物链中容易发生生物富集，使其浓度不断增加。

（4）毒性较大，中毒机理复杂，不仅能引起机体急性、亚急性和慢性中毒，而且具有致突变、致癌和致畸等特殊毒性作用，以致环境污染物成为诱发肿瘤的主要原因之一。

化学污染物来源复杂，对人的危害又很严重。

因此，要防止化学毒物对动物性食品的污染以及对食用者健康的影响，需要了解常见化学污染物的种类、污染来源、对人体的危害及食品中的限量指标和检测方法。

第二节农药对动物性食品的污染一、概述（一）农药的概念农药（pesticides，farm chemicals）是指用于防治农林牧业生产的有害生物和调节植物生长的人工合成或者天然物质。

根据《中华人民共和国农药管理条理》（2001）的定义，农药是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。

农药一词的含义在国际上也大体趋于一致，但有些国家农药的含义已超出了上述范围。

日本把天敌生物商品也包括在农药范围之内，称之为“天敌农药”；美国环保局于1994年把抗病、虫、草的转基因作物也列入农药范畴，称为“植物农药”。

此外，传统上把防治蚊、蝇、蟑螂和鼠等有害动物的制剂称为“卫生农药”全世界危害农作物的昆虫有10 000多种，病原菌8 000多种，线虫1 500多种，杂草2 000多种，由此造成的损失是惊人的，严重时造成绝产。

美国每年因病虫害作物收成减少37％，其中由于昆虫损失13％、病原菌12％、杂草12％。

据FAO调查，全世界每年粮食因病虫害夺去收成的20％～40％，发展中国家农作物的损失率高达40％～50％，由此造成的经济的损失为1 200亿美元，使用农药后可挽回损失相当于农业总产值的15％～30％。

同样在我国，通过农药的使用，每年可减少经济损失300亿元左右。

随着世界人口的不断增长，工业的发展以及自然灾害造成的土地荒漠化使可耕地不断减少，要靠有限的土地养活不断增长的人口，就必须提高单位面积的产量，很重要的手段之一便是使用农药。

（二）农药的分类目前在世界各国注册的农药有1 500余种，其中常用500多种。

我国有农药原药250种和800多种制剂，居世界第二位。

根据农药的用途、成分、防治对象、作用机理等不同，分类的方法也多种多样。

1.按来源分类分为有机合成农药、生物源农药和矿物源农药三大类。

有机合成农药是由人工研制合成，并由有机化学工业生产的一类农药。

按化学结构可分为有机氯、有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯等。

有机农药应用最广，但毒性较大。

生物源农药是指直接用生物活体或生物代谢过程中产生的具有生物活性的物质或从生物体提取的物质作为防治病虫草害的农药，包括微生物农药、动物源农药和植物源农药三类。

矿物源农药是指有效成分起源于矿物的无机化合物和石油类农药，包括硫制剂、铜制剂和矿物油乳剂等。

2.按用途分类分为杀虫剂、杀螨剂、杀真菌剂、杀细菌剂、杀线虫剂、杀鼠剂、除草剂、杀螺剂、熏蒸剂和植物生长调节剂。

（三）农药残留农药残留（pesticide residue）指农药使用后其母体、衍生物、代谢物、降解物等在环境、动植物或食品中的残余存留现象，残留的数量称为残留量。

农药的大量使用，在促进农业发展的同时，带来了负面影响。

一方面造成了对非目标生物的杀伤，另一方面造成了全球性的环境污染和生态平衡的破坏，引起农产品、畜禽产品和水产品中农药的残留。

二、动物性食品中农药残留的来源动物在生长期间或动物性食品在加工与流通中均可受到农药的污染，引起原料、半成品和成品的农药残留。

主要来源可概括以下几种：（一）用药后直接污染在兽医临床上，使用广谱驱虫和杀螨药物（如有机磷、拟除虫菊酯、氨基甲酸酯等制剂）杀灭畜禽体表寄生虫时，如果药物用量过大被畜禽吸收或舔食，在一定时间内可造成畜禽产品农药残留。

治疗蜜蜂螨病，常在蜂箱直接施用杀虫脒等杀虫剂，即可造成蜂蜜、蜂王浆等产品污染。

（二）从环境中吸收农田、果园、牧场和森林施药后，有40％～60％农药降落至土壤，5％～30％的药剂扩散于大气中，逐渐积累，通过多种途径进入生物体内，致使动物性食品出现农药残留问题（图3-2）。

水体被污染后，鱼、虾、贝和藻类等水生生物对水体中农药有很强的富集作用。

地下水也可能受到污染，畜禽从饮用水中吸收农药，引起畜产品农药残留。