? [摘要]:環境對食品的影響可分為原生環境以及次生環境對食品安全的影響,其中次生環境中能夠對食品安全造成影響的污染物是多種多樣的,它們主要來源于工業、采礦、能源、交通、城市排污及農業生產,并通過大氣、水體、土壤及食物鏈危及人類飲食安全。本篇文章主要從原生環境和次生環境,以及次生環境中的諸多方面來探討環境污染與食品安全的關系及相應措施,以及對環境污染與食品安全發展趨勢進行簡要介紹。
????? [關鍵字]:環境;污染;食品安全;趨勢
?????? 食品是人類生存和發展的最基本物質,人類在對食品永不滿足需求的同時,也不斷地促進和發展了食品的生產,今天食品工業已是許多國家在各個產業中名列前茅的重要支柱產業。對于食品而言安全性本來是食品最基本的要求,食品應具有安全、營養和食欲三個基本要素,其中安全則是消費者選擇食品的首要標準。但近年來在世界范圍內不斷出現食品安全事件,如英國“瘋牛病”事件,比利時“二噁英”事件,日本的“O-157”事件以及國內發生的蘇丹紅色素、吊白塊、毒米、毒油、孔雀石綠、瘦肉精等事件,使得全球食品安全形勢十分嚴峻,日益嚴重的環境污染和頻繁發生的食品安全事件給人類生命與健康帶來巨大威脅,并已成為全球關注的兩大熱點問題[1]。
??? 一、?原生環境與食品安全
??? 原生環境是指天然形成,并且基本上未受人為活動影響的自然環境。其中存在著對人體健康有利的許多因素,例如,清潔和具有正常化學組成的水、空氣、土壤、適宜的的太陽輻射,都對健康起促進作用。
??? 但在有些地區,原生環境對人群健康也會帶來不良影響。例如,由于地理地質原因,有的地區的水或土壤出現某些元素過多或過少的現象,從而影響當地居民攝入這些元素的數量,引起各種類型生物地球化學性疾病(地方病)。如由缺碘導致的地方性甲狀腺腫,由缺硒導致的克山病,以及地方性氟病、慢性砷中毒、慢性硒中毒等元素慢性中毒。
??? 二、?次生環境與食品安全
??? 次生環境是指由于人類社會生產活動改變了原生的自然環境,從而給人類的生產生活帶來一些列不利的因素,甚至造成生態系統的破壞,因此發生的環境問題,稱為此生環境問題,又稱二次環境問題。
??? 無論是發展中國家還是發達國家,隨著人類對環境與資源不適當或過度的開發和利用,使得地球資源、自然環境和種群所面臨的危機逐步升級,更使得環境污染問題越來越突出。伴隨著工業化和城市化的加快,有毒有害的污染物種類和數量都在不斷增加,當各種污染物進入大氣、水體的土壤,其數量、濃度和持續時間超過了環境的自凈能力,以至于破壞生態平衡,影響人體健康,就會造成環境污染。環境污染可以使環境中的物質組成發成改變,而且環境污染物可以通過大氣、水體、土壤和食物鏈等多種途徑對人體產生影響,從而產生由環境污染而引起的食品安全問題。
???? 大氣污染與食品安全
??? 大氣污染(air pollution)是指人類活動向大氣排放的污染物或有它轉化成的二次污染物在大氣中的濃度達到有害程度的現象。大氣污染物的種類很多,其理化性質非常復雜,毒性也各不相同,主要來源為礦物燃料(如煤和石油等)燃燒和工業生產。大氣污染物對農作物的危害種類也很多,如二氧化硫、酸雨、氧化劑、氟化物、汽車尾氣、粉塵等。長期暴露在污染空氣中的動植物,由于其體內外污染物質增多,可造成其生長發育不良或受阻,甚至發病或死亡。人類食物都直接或間接來自動植物,大氣污染也會影響食品的安全性。
??? 1.1 大氣污染物來源及對食品安全性的影響
??? 二氧化硫(sulfur dioxide)作為一種常見的空氣污染物來說,二氧化硫比任何其他污染物的歷史更悠久。大氣中二氧化硫的來源有天然來源和人工來源兩個,二氧化硫有四類天然排放源:海洋霧沫,它們會夾帶一些霧沫到空中;土壤中某些有機體,如動物死尸和植物枯枝在細菌作用下可分解產生某些硫化物,繼而轉化為SO2;火山爆發,也將噴出可觀量的SO2氣體;雷電和干熱引起的森林火災也是一種天然SO2排放源,因為樹木也含有微量硫。人工排放源主要是礦石燃料、煤、油的燃燒,有色金屬冶煉、硫酸廠等。SO2是我國大氣污染中的主要污染物,隨著我國經濟的迅速發展,以為煤主要能源的消耗量不斷增加,是大氣中SO2濃度持續增加,因而對農業生產環境造成了嚴重的危害。對于不同作物的生長而言,SO2對其影響是不一樣的,如SO2可降低油菜相對生長速率RGR的變化;而對大豆干物質積累,葉面積和株高增長以及棉花生物量均有明顯抑制作用。對于農作物來說不同的作物其產量和品質構成因子也是不一樣的,SO2對油菜、菜豆、番茄和胡蘿卜產生影響很大,可造成其嚴重減產。并對游離氨基酸,葉片含糖量均有較大影響。
??? 自20世紀70年代以來,全球SO2的產生量平均每年以5%的速率遞增,到20世紀末超過3.7×108t.據統計,1995年我國SO2的發生量為2.370×107t,居全世界第一位(林肇信等,1999)。
??????? 酸雨(acid rain)是由大氣污染而造成的,酸雨中含有多種無機酸和有機酸,其中絕大部分是硫酸和硝酸。多數情況下以硫酸為主,根據世界各地酸雨成分分析發現,酸雨中90%以上是硫酸和硝酸,尤以硫酸含量最高,這說明從污染源排放出的SO2和NOX是形成酸雨的主要起始物。酸雨通過兩種途徑影響農作物,一種是直接接觸植物的營養器官和繁殖器官,影響其生長和生產力;另一種是逐漸影響土壤,改變其物理、化學和生物學性質,通過較長時期是土壤肥力下降,從而間接影響農作物的生長和生產力。來說,從衡量農作物生長的各項指標來看,酸雨對農作物的生長有抑制作用,但不同作物對酸雨的抗性又不一樣,且隨著時間的延長,對酸雨的抗性又增強的趨勢[2]。
??????? 氟化物(fluorid)包括氟化氫(HF)、氟化硅(SiF4)、氟硅酸(HSiF6)、氟化鈣(CaF2)微粒等。引起大氣污染的氟化物,主要來自磚瓦、水泥、陶瓷、磷肥、電解鋁、含氟藥物、農藥、塑料、橡膠、冷凍機的制造、加工行業,另外,燃燒煤炭產生的煙氣中也含有大量氟化物。磚瓦廠排放的氟化物,主要來自于土壤原料--磚坯。高溫灼燒,可是土壤中較穩定的氟化物轉變為氣態氟化氫和四氟化硅,并從煙道排放到大氣中。氟化物對食品污染主要分為兩類:
??? 生活燃煤污染型。這種類型的污染表現為對食品的直接污染,在一些高寒山區,氣候寒冷潮濕,烤火期長,糧食含水量高,需煤火烘烤,故居民終年煤火不息。這些地區地區煤儲量豐富,而煤質低劣,高氟高硫,加之當地落后的燃煤方式,使用簡陋的燃煤爐灶,甚至直接在室內燃燒,在室內貯存、燒制的糧菜被污染嚴重,居民食用后可引起中毒;工業生產污染型。氟具有在生物體內積累的特點,農作物可直接吸收空氣中的氟化物,受氟污染的農作物除會使污染區域的糧菜生物食用安全性受到影響外,氟化物還會通過禽畜食用牧草后進入食物鏈,對食品造成污染
??????? 氯化物(chlorid)污染主要是氯氣的污染。大氣中的氯氣濃度很低,只有在化工廠、電化廠、農藥廠、塑料廠、玻璃廠、冶煉廠、自來水凈化廠等發生泄漏時,氯氣才會造成職務急性危害。氯的化學性質遠不如氟,主要以氯氣單質形態存在于大氣中。氯氣進入植物組織后產生的次氯酸是較強的氧化劑,由于其具有強氧化性,會使葉綠素分解。癥狀是:葉尖黃白化,漸及全葉;傷斑不規則,邊緣不清晰,呈褐色;妨礙同化作用,乃至壞死;玉米呈淺褐色棱狀斑;楊樹葉呈褐色、卷曲或枯萎;菠菜葉面出現黃斑、稍卷曲等所有植物均可受害。
??????? 粉塵(dust)可由爆炸、粉末狀物質的混合、過篩、包裝、搬運等產生。沉積于工作環境的降塵由于震動或氣流的影響,重有懸浮于空氣中成為二次揚塵,也是粉塵的顆粒來源之一。煤的燃燒也可產生煙塵,煙塵由炭黑顆粒、煤粒和飛灰組成。固定的塵埃與霧或細雨相結合后落到植物葉子上時,能使植物受到損害。粉塵水溶液呈現的酸或堿性能使葉片細胞受害,角質層解體或出現壞死性斑點。污染物中的重金屬及其他顆粒成分也會造成植物組織損傷。煤煙直接危害作物,使果蔬品質下降[3]。
??? 1.2防治大氣污染對食品危害的措施
?????? 控制大氣污染最主要的措施就是改變能源消費結構,采用清潔能源或進行新能源的開發可減少SO2、NOX氟化物、粉塵的排放,改進燃燒裝置和燃燒技術可提高燃燒效率和降低其排放量;采用無害生產工藝或低污染的生產工藝,加強企業管理。
????? (1)采用脫硫脫氮技術。包括燃燒前脫硫、燃燒中脫硫、燃燒后脫硫以及排煙脫氮。
????? (2)植物凈化。植物對SO2的凈化作用大致包括兩部分,一是植物表面附著粉塵等固體污染物而吸附一部分SO2;二是SO2通過植物體表面被吸收到體內后進而轉化或排出體外。
????? (3)提高農作物抗性。由于農作物的可塑性和環境條件對污染物的作用,人工措施在一定程度上可以提高農作物的抗性或降低污染物的傷害,而間接提高農作物的抗性。包括篩選培育抗性品種、抗性鍛煉、水肥調控和施用生理活性物質[4]。
??? 水體污染對食品安全性的影響
??? 水體(water body)有兩個含義:一般是指河流、湖泊、沼澤、水庫、地下水、海洋的總稱,在環境學領域中則把水體當作包括水中的懸浮物、溶解物質、底泥和水生生物等完整的生態系統或完整的綜合自然體來看。
??? 隨著工業農業生產的發展和城市人口的增加,工業廢水和生活污水的排放量日益增加,大量污染物進入河流、湖泊、海洋和地下水等水體,使水和水體底泥的理化性質或生物群落發生變化,造成水體污染。
??? 2.1水體主要污染物和來源
??????? 水體中的污染物種類很多,一般分為無機污染物、治病微生物、植物營養素、好氧污染物和重金屬離子五類。
??? 無機污染物主要來自煉焦、電鍍、塑料、化肥、硫酸和硝酸等工廠排出的廢水,如各種氫氰 酸、氰化鉀、硫酸、硝酸等。致病微生物主要來自生物制品、制革業、飼養場和生活污水,有各種病菌、病毒和寄生蟲等種類。植物營養素主要來自食品、化肥、工業廢水和生活污水,有硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨鹽和磷酸鹽等。這些營養素如果在水中大量積累,造成水的富營養化,是藻類大量繁殖,導致水質惡化。好氧微生物主要來自食品工業、造紙工業、化纖工業排放的污水及生活污水,當水中微生物分解這些有機物時,要消耗水中的溶解氧,使水中缺氧,并產生硫化氫、氨等氣體,使水質惡化。重金屬離子則來自農藥、醫藥、儀表及各類有色金屬礦山的廢水,如貢、鎘、鉻、鉛、砷等各種重金屬離子毒物,在水中比較穩定,是污染水體的劇毒物質。
??? 2.2污水灌溉對食品安全性的影響
??? 污水灌溉(sewage irrigation)是利用經過一定處理或未經處理的污水,工業廢水或生活與工業混合污水灌溉農田、牧場等。
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