食品原料生产环境与食品安全(PPT132页)

食品原料生产环境与食品安全第一节环境污染物环境一般专指有机体周围的生存空间。生态学的环境是指生物生活周围各种自然因素的总和，包括大气、水、土壤和其他生物等。地球上的环境:自然环境：是指地球的本来面目，或者是人为干扰比较轻的区域。越来越小。人工环境：指经过人为改造后所形成的次生环境。越来越大。是指食品原料在生产过程中所处的空间及大气因素、土壤因素等。食品原料的生产环境一、环境污染与环境污染物（一）环境污染环境污染是指人类活动所引起的环境质量下降而对人类及其他生物的正常生存和发展产生不良影响的现象。当物理、化学和生物因素进入大气、水体、土壤，其数量、浓度和持续时间超过了环境的自净能力，以致破坏了生态平衡，影响了人体健康，这就造成了环境污染。产生的原因：主要是资源的浪费和不合理使用，使有用的资源变为废物进入环境而造成。环境污染的特征(1)环境污染一般是浓度低，持续时间长，而且多种污染物同时存在，联合作用于人和其他生物。(2)环境污染物在环境中是通过生物的或物理化学的作用进行转化、增毒、降解或富集，从而改变原有的性状和浓度，产生不同的危害作用。(3)环境污染物可通过大气、水体、土壤和食物链等多种途径对人体产生长期影响，而且受影响的对象广泛(整个人群，包括胎儿)。(二)环境污染物环境污染物是指污染环境的物质。根据污染物在环境中存在的位置和进入环境的途径可将环境污染物分为以下三类。1、大气污染物主要有：有害气体(二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化物、光化学烟雾和卤族元素等)颗粒物(粉尘和酸雾、气溶胶等)。大气污染物主要来源燃料燃烧、工业生产：固定的大气污染源，往量大而集中；交通运输(汽车、火车、飞机等)：属于流动的污染源，具有小型分散、数量众多、流动频繁等特点，排出的污染物总量也很可观。污染源复杂，种类繁多。各地区水体污染物的类型和危害程度有较大的差异。对食品安全性有影响的水污染物有三类：2、水体污染物无机有毒物：各类重金属(汞、铅、镉、铬等)和氰化物等；有机有毒物：包括苯酚、多环芳烃、多氯联苯和有机农药等；病原体：主要包括病毒、病菌和寄生虫等。3、土壤污染物污染物质与大气和水体中的很多相同，种类常常与所处的环境相关联，且种类复杂。土壤污染的发生途径：农作物施肥、农药施用和污灌；土壤作为废物(垃圾、废渣和污水等)的处理场所，使大量的有机和无机的污染物质进入土壤大气或水体中的污染物质的迁移和转化进入土壤。来源于医院等的废弃物造成的生物型污染。土壤中的致病菌，可以通过直接或间接接触把疾病传染给人或动物。二、环境污染与人类的关系•在与环境进行物质和能量交换时，人体所需的物质和能量，大部分是通过人和环境之间的复杂的食物链(网)而获得的。•环境污染物影响人类主要是影响人类摄入的食物和吸入的空气。大气污染物直接影响任何动物的呼吸，对生物的生存构成危害。大气、水体和土壤污染可直接影响动植物的生长，从而对动物和人的食物安全构成威胁。三、环境污染与食品安全由环境污染物造成的食品安全性问题，主要针对动植物(即食品的原料)的生产过程。天然的动植物食品原材料一般较少含有有害物质，但在这些动植物的生长过程中，由于呼吸、吸收(或摄食)、饮水而使环境污染物进入或积累在动植物体内，从而影响食品的安全。未受污染的环境(自然环境)也可能存在食品安全性问题。随着科学技术的发展和自然资源的大量开发使用，过去隐藏在地壳中的元素大量进入人类环境。据估计全世界每年进入人类环境的汞约1万t，其中自然污染和人为污染各占一半；铅有400万t，其中从汽油中放出的四乙基铅有80万t，镉有2万t。此外，大量有机化合物也随化学工业进入人类环境，造成水源、大气、土壤和食物等广泛性污染，从而引起食品的安全性问题。(一)自然环境与食品安全自然环境是指天然形成、并未受人为活动影响或影响较小的环境。一般来说，自然环境存在着许多有利于人体健康的因素，人类可获得清洁而安全的空气、水和食品。然而，地球化学元素分布的不均匀性，使某一地区的水体或土壤中某些元素过多或过少，从而引起某些特异性疾病——地方病。缺碘：甲状腺肿大和克汀病(主要表现为生长发育落发、痴呆和聋哑)。缺硒：克山病和大骨节病。克汀病患儿触目惊心的大骨节病阿坝若尔盖县包座乡卓塘村有400多人，其中有200多人都是大骨节病人。地球结构原因的元素过多而导致的地方病，主要为元素的慢性中毒，如地方性氟病、慢性砷中毒和慢性硒中毒等。这与由于污染而引起环境元素过多系统产生的效果相同，尽管这些过多的元素产生方式或来源不同，但二者主要经食物和水进入人体，造成对人体的危害。地氟病地方性氟病又称地方性氟中毒，是由于环境中氟含量过高，进入人体内的氟过多，蓄积而引起的全身慢性氟中毒，在儿童主要表现为牙齿出现斑釉，即氟斑牙，成人表现为四肢、脊柱关节持续性酸痛，功能障碍，即氟骨症，俗称“糠骨症”、“大黄牙”或“干勾牙”。发病人群轻者牙齿黄黑，裂碎脱落，重者背驼腰弯，丧失劳动力和生活自理能力。地氟病是一种世界性的地方病，主要分布在南北美洲的东北部，欧洲和亚洲东部的湿润地区，例如英格兰的加的夫、爱丁堡、牛津、伦敦等城市。我国的氟中毒分布很广，除上海市外，其他各省、市、自治区均有不同程度的氟中毒流行。全国共查出近1000个县中71000多个自然村有氟中毒发病，受威胁的人口达727万多，氟斑牙患者达2100多万人，氟骨症患者100多万人。砷中毒1972年日本因砷污染奶粉造成1.2万余婴幼儿急性中毒，死亡达130余例。我国某地冶炼企业由于大量超标排放废水、废气，导致1963、1970和1978年三次发生大规模居民急性砷中毒事件，患病总人数超过1万人次。在我国调查的公害危害中，环境砷污染引起的慢性中毒病例最多。1987～1989年曾对某地冶炼企业及乡镇企业砷污染区4848例居民检查，结果慢性砷中毒440例，患病率9.1％；1994年湖南雄黄矿对附近居民的调查表明，慢性砷中毒167例，其患病率为25.77％；广东连南在土法炼砷停止多年仍存在环境污染，据1993年调查显示，慢性砷中毒168例，患病率达21.65％。此外，砷化物的致癌作用已为国际癌症研究所肯定，具有潜伏期较长的远期效应。1968年曾报告过台湾西南沿海地区居民，因长期饮用高砷水导致皮肤癌增加，在40421居民中发现皮肤癌428例；湖南雄黄矿区职工1971～1982年间诊断肺癌22例，占同期恶性肿瘤的44％。砷除可引起皮肤癌及肺癌外，还有报道可引起肝、食管、肠、肾、膀胱等内脏肿瘤和白血病。(二)人工环境与食品安全人工环境是指在人类活动影响下，其中的物质交换、迁移和转化，能量、信息的传递都发生了重大变化的环境。“三废”(废气、废水、废渣)污染日渐明显。人工环境对食品安全性的影响因素，按环境因素的性质可分为三类：物理性：放射性废弃物如核爆炸、核泄漏及辐射化学性：成分复杂、种类繁多，仅在美国登记的化学物质已达到700多万种；不仅具有急性、慢性毒性、而且还具有致突变、致癌、致畸等远期效应，危及后代健康；生物性：细菌、真菌、病毒和寄生虫等。环境污染是环境对食品安全性影响的主要原因，而人工环境恶化对食品安全性的影响，是研究环境与食品安全性的关系时应重点解决的问题。（三）进入食物链的环境污染物的种类按污染物的性质，分为：化学性污染物物理性污染物生物性污染物按污染物在环境中存在的位置，分为：大气污染物水体污染物土壤污染物按污染物性质、来源和进入食品的方式，分为：1.无机普通污染物：包括酸、碱和一些无机盐类、如硫酸盐、氯化物、硝酸盐等。铵盐、钾盐、硝酸盐、磷酸盐等可作为化肥。使用不当，会造成污染。2.无机有毒污染物：包括汞、镉、铅、砷、铬、镍及氰化物、氟化物等。可能损害食品的品质，造成残留。3.有机有毒污染物：包括苯、多环芳烃、酚类及有机氯、有机磷农药、多氯联苯等。可能会影响食品原料的质量。4.放射性污染物：包括铀、铯、锶等的污染和核电站泄露、核爆炸产生的放射性污染物。5.生物性污染物：包括病原菌、病毒和寄生虫等的污染。可能造成疾病，从而影响食品的安全。四污染物在环境中的迁移、转化、蓄积•绝大多数有机污染物属于挥发性物质，因此可以通过挥发进入到大气中，从而对大气造成危害，大气再进一步作用于食品原料或作用于人，从而最终对人体的健康造成危害。•由于浓度梯度的存在，就将使有机污染物产生扩散，如从土壤中迁移或逸入空气中，或被生物吸收迁出土体之外，进而最终对大气、水体、生态系统和人类的造成极大的危害。(一)污染物在环境中的迁移扩散（二）污染物在环境中的转化主要是指水中的碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机污染物，在微生物作用下最终分解为简单的无机物质的过程。由于在分解过程中需要消耗大量的氧气，因此势必造成水中溶解氧的减少，从而影响鱼类和其他水生生物的正常活动，因此需氧污染物成为水体中的污染物之一。1、碳水化合物→多糖、二糖→葡萄糖→丙酮酸•有氧情况下：丙酮酸→乙酰辅酶A→三羧酸循环→水+二氧化碳•无氧条件下：丙酮酸→有机酸（如乳酸）、醇、酮2、脂肪→甘油+脂肪酸分别分解为丙酮酸醋酸•有氧条件下丙酮酸醋酸→水+二氧化碳•无氧条件下丙酮酸醋酸→有机酸3、蛋白质→氨基酸→氨→亚硝酸→硝酸（三）污染物在生物体内的蓄积•一是各种藻类、菌类和各种原生动物等（低等动植物），主要靠体表直接吸收；•二是高等植物，主要靠根系吸收，叶表面和茎表面也有一定的吸收能力；•三是大多数动物，主要靠吞食。生物体吸收环境中的物质的途径•水溶性污染物：易分解，经代谢作用很快排出体外；•脂溶性污染物：性质稳定，脂溶性强，被摄入动物体内后即溶于脂肪，很难分解排泄。随着摄入量的增加，在体内不断蓄积。1、生物浓缩（生物富集）（1）定义是指生物机体或处于同一营养级上的许多种生物从周围环境中蓄积某种元素或难分解的化合物，使生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象。•其程度由浓缩系数来表示。•浓缩系数：是指生物体内某种物质的浓度与周围环境中该物质的浓度的比值。（2）影响生物浓缩大小的因素•同一种生物对不同物质的浓缩系数会有很大差别•同一种物质，结构不同，浓缩系数也会不同•同一种生物对同一类而不同分子量的化合物，其浓缩系数也有很大差别•物质或元素的价态，以及在介质中的溶解度等，对浓缩系数也都有直接影响。与物质本身的性质有关与生物的情况有关•生物种类不同，代谢机能不同，在同样条件下，对同一种物质的浓缩系数也会不同•生物的不同器官对同一种物质的浓缩能力也往往不同•生物体的不同发育阶段及其生理特性等对浓缩能力也有直接影响与环境因素有关（3）研究意义生物浓缩的研究对于阐明物质或元素在生态系统中的迁移转化规律，评价和预测污染物进入环境后可能造成的危害，以及利用生物对环境进行监测和净化等，均有重要意义。这种研究还可为确定污染物的环境容量及制订环境标准提供科学依据。2、生物积累（1）定义是指生物在整个代谢活跃期，通过吸收、吸附、吞食等各种过程，从周围环境中蓄积某种物质，以致随着生长发育，使这些物质的蓄积随该生物体的生长发育而不断增多，生物积累程度也用浓缩系数表示。（2）研究意义生物机体对化学性质稳定的物质的积累性可作为环境监测的一种指标，用以评价污染物对环境的影响，研究污染物在环境中的迁移转化规律。对某种特定元素来说，某些生物种类比同一环境中的其他种类有特别强的积累能力，常被称为“积累者生物”。例如褐藻能大量积累锶，地衣能积累铅，水生的蓼属植物能积累DDT。这些生物可以作为指示生物，甚至可以作为重金属污染的生物学处理手段。3、生物放大（1）定义指某些在生态系统中，由于高营养级生物以低营养级生物为食物，某种物质在生物机体中的浓度随着营养级的提高而逐步增大的现象。生物放大一词是专指具有食物链关系的生物说的，如果生物之间不存在食物链关系，则用生物浓缩或生物积累来解释。（2）生物放大与食物链在生态系统中，根据生物间的食物关系，可将食物链分为四类。•一是捕食性食物链，它是以植物为基础，后者捕食前者。如青草-野兔-狐狸-狼-虎。•二是碎食性食物链，指的是以碎食物为基础形成的食物链。如树叶碎片及小藻类-虾（蟹）-