1.环境污染
工业发展,新化学物剧增
随着工业生产的加快,科学技术水平的发展,人们认识世界的能力也在提高,许多以前未被认识的有害物质不断被发现,这些有害物质在较低的水平下就会引起对人体的毒害作用。目前认识较多的有二英、三氯丙醇等。
二英是现代工业的副产物,它是一类能与芳香烃受体结合并能导致各种生物化学变化的物质的总称。它既非人为生产,又无任何用途,难于生物降解,可在食物链中富集,对环境和健康构成严重威胁,已成为全球普遍关注的环境问题以及公共卫生问题。它的产生主要与工业发展有密切关系,在现代工业中,能源是重要的瓶颈,在能源燃烧与利用中,如以煤为燃料的火力发电过程,以柴油、汽油为原料的动力使用,以及家用炉灶等能源的利用中都能产生二
英,此外,石油焦化、裂解的过程也可产生二
英类物质。在含芳香烃类化合物的生产过程中也可产生大量的二
英,如以甲基苯、苯胺、酚、烷基类、硝基类化合物为原料的化工产品,合成的洗涤剂、消毒剂、防腐剂、建筑材料、室内装潢材料等,都可产生二
英。这些二
英排放到环境中后,不易溶于水,而极易溶于脂肪,在水中极易进入鱼体和其他生物体。这样二
英可沿着食物链达到顶层的动物体内。以鱼为例,由于食物链的蓄积作用,鱼体中二
英的水平可达环境中的10万倍。这些鱼被人类食用后,在人体的水平也就可想而知了!
二英之所以受到人们的普遍关注,就是因为它们毒性巨大,严重危害人类健康。以2、3、7、8-TCDD为例,与部分毒物的毒性比较,TCDD的毒性要比氢氰酸强10000倍以上,比眼镜蛇毒强1000倍,比河豚毒素毒性强100倍。
二英对机体影响大致可归纳为三方面:免疫功能降低、生殖和遗传功能改变、恶性肿瘤的易感性增加等。
三氯丙醇也是随食品工业发展而出现的新型有害化学物,是因为在水解植物性蛋白质时,原料中脂肪和蛋白质组成不一致,氨基酸进行转换时,因加入大量的盐酸,蛋白质水解后,脂肪分解为三酰甘油,其中第三位上的脂肪又可被高浓度的盐酸中的氯代替,成为氯丙醇。生产过程中,原料脂肪含量高、加入盐酸过多、使用高回流温度是导致食品中三氯丙醇增多的因素。
三氯丙醇有亚慢性毒性,大鼠接触4周后肾内可有草酸钙结晶,三氯丙醇还有生殖毒性,可使雄性大鼠附睾、睾丸、精子中的糖酵解受到抑制,使精子活力下降,它还有肝毒性,使肝受到损害,还能引起脑对称性损伤,最早为神经胶质星状细胞水肿,可引起雄性大鼠肾、睾丸癌,雌性大鼠发生乳腺癌。
目前发现三氯丙醇主要在调味品,尤其是酱油中较多,在饼干、面包、经烧煮的鱼和肉制品、汤、美味汤、预制肉、鲜美小食品、速溶汤、香肠、高温加工的谷制品、麦芽提取物中也均有发现。
三废污染危及生命
“三废”是指废水、废气、废渣。工业的发达、居民生活消费品的增多,使得三废污染加剧。虽然当前中国已采取了许多保护与限制措施,但以往的污染不是数日内就能消除的。含有金属毒物的工业三废排入环境中,可直接或间接污染食品,而污染水体和土壤的金属毒物,还可通过生物富集作用,使食品中的含量显著增高。三废污染中,在食品中较为严重的是重金属污染,如铅、汞、镉、砷。
汞对食品的污染及危害
汞及其化合物广泛应用于工农业生产和医疗卫生行业,可通过废水、废气、废渣等途径污染食品。另外,用有机汞拌种,或在农作物生长期施用有机汞农药均可污染农作物。除职业接触外,进入人体的汞主要来源于受污染的食品。据我国对各类食品中汞的化学形式研究,发现水产品中的汞主要以甲基汞形式存在,而植物性食品中的汞则以无机汞为主。水产品中特别是鱼、虾、贝类食品中甲基汞污染对人体的危害最大。例如,日本的水俣病,就是由于当地水域受汞污染,经食物链的生物富集作用使鱼体内汞含量高达20~60毫克/千克,为生活水域汞含量的数万倍。
微量汞不致对人体引起危害,但进入体内的数量过多,则会损害人体的健康。汞在被胃肠道吸收的情况与其存在形式有关。金属汞很少由胃肠道吸收,故其经口毒性极小,多引起急性中毒,而有机汞的吸收率较高,在鱼体中的汞主要是有机汞,且以甲基汞的形式存在。甲基汞脂溶性较高,易于扩散并进入组织细胞之中,主要蓄积于肾脏和肝脏,并会进入脑组织。大脑对甲基汞有特殊的亲和力,其中汞浓度比血液浓度高3~6倍。有机汞多引起慢性中毒。有机汞在人体内的生物半衰期平均为70天左右,而在脑内半衰期为180~250天。甲基汞可与体内含巯基的酶结合,成为酶的抑制剂,从而破坏细胞的代谢和功能,慢性甲基汞中毒的病理损害主要为细胞变性、坏死,周围神经髓鞘脱失。中毒表现起初为疲乏、头晕、失眠,而后感觉异常,手指、足趾、口唇和舌等处麻木,严重者可出现共济失调、发抖,说活不清,失明,听力丧失,精神紊乱,严重者可因疯狂痉挛而死。20世纪50年代发生日本的水俣病,就是有机汞中毒的典型代表。
镉对食品的污染及危害
镉对食品的污染主要是工业废水排放造成的。含镉工业废水污染水体,经水生生物浓集,使水产品中镉含量明显增高。含镉污水灌溉农田亦可污染土壤,经作物吸收而使食品中镉残留量增高。日本某镉污染严重的地区,稻米平均含量为1.41毫克/千克(非污染区为0.08毫克/千克),贝类含镉量高达420毫克/千克(非污染区为0.05毫克/千克)。
进入人体的镉可与机体的相关组织结合,结合的镉主要分布于肾和肝。肾脏含镉量约占全身蓄积量的1/3。
镉对体内巯基酶具有较强的抑制作用,长期摄入镉后可引起镉中毒,主要损害肾脏、骨骼和消化系统,特别是损害肾近曲小管上皮细胞,影响重吸收功能,病人会出现蛋白尿、氨基酸尿、高钙尿和糖尿,使体内呈负钙平衡而导致骨质疏松症。日本神通川流域的“骨痛病”(痛痛病)就是由于镉污染造成的一种典型的公害病。此病的主要特征是背部和下肢疼痛,行走困难、蛋白尿、骨质疏松和假性骨折。
此外,摄入过多的镉还可引起高血压、动脉粥样硬化、贫血等。
铅对食品的污染及其危害
含铅工业三废的排放和汽车尾气是铅污染食品的主要来源;含铅农药(如砷酸铅等)的使用,也可造成农作物的铅污染。
铅的毒性作用主要是损害神经系统、造血系统和肾脏。食物铅污染所致的中毒主要是慢性损害作用,主要表现为贫血、神经衰弱、神经炎和消化系统症状,如食欲不振、胃肠炎、口腔金屑味、面色苍白、头昏、头痛、乏力、失眠、烦躁、肌肉关节疼痛、便秘、腹泻等。严重者可导致铅中毒性脑病。儿童摄入过量铅可影响其生长发育,导致智力低下。
砷对食品的污染及其危害
食品中的砷污染主要来源于含砷农药、空气、土壤和水体,如使用含砷农药过量或使用时间距收获期太近,可致农作物中砷含量明显增加。
食品中砷的毒性与其存在的形式有关。食品中的砷有无机砷和有机砷两种形式。一般认为三价砷的毒性大于五价砷,无机砷的毒性大于有机砷。食物和饮水中的砷经消化道进入体内后与多种含巯基的酶结合,使之失去活性,抑制细胞的正常代谢,从而出现一系列症状。长期摄入砷化物可引起慢性中毒,表现为腹泻、便秘、食欲减退、消瘦等消化道症状。皮肤可出现色素沉着,手掌和足底过度角化。血管受累时呈肢体末梢坏疽,即所谓砷中毒黑脚病。神经系统为多发性神经炎,神经衰弱综合征。
目前已证实多种无机砷化合物具有致突变性,可导致体内外基因突变、染色体畸变并抑制DNA损伤的修复。流行病学调查表明,无机砷化合物可能与人类的皮肤癌和肺癌的发生有关。
苯并芘对食品的污染
食物中苯并芘的污染也是工业三废所造成的。在使用木炭进行燃烧、煤焦油生产过程中,有时有多环芳烃产生,其中就含有苯并芘,从而使食品受到污染。大气、水和土壤如果含有多环芳烃,则可污染植物。苯并芘可以致癌,已引起了人们的高度重视。
藻类毒素的显现
环境的污染尤其是水体的污染,使得水体出现了富营养化的现象,也就是通常所说的“赤潮”现象,这是因为水体中的藻类毫无限制地在生长。有毒的藻类可将其毒素转移至水产品中,对人产生毒害。例如,当贝类食入有毒的藻类如膝沟藻科的藻类后,藻类含有的有毒物质进入贝内,并在内呈结合状,但对贝类没有毒性。虽然贝类本身不中毒,但它能富集这些毒素,当人食用这种贝后,毒素可迅速从贝肉中释放出来,对人呈现毒性作用。贝类中有毒成分主要有石房蛤毒素,它是一种分子量较小的非蛋白毒素,一般烹饪温度很难将其破坏,但它很容易被胃肠道吸收,人食用后,可产生麻痹性中毒。初起为唇、舌、指尖麻木,随后腿、颈麻木,然后运动失调,伴有头痛、恶心、呕吐。最后出现呼吸困难,重症者2~24小时内因呼吸麻痹死亡。