? [摘要]:環(huán)境對(duì)食品的影響可分為原生環(huán)境以及次生環(huán)境對(duì)食品安全的影響,其中次生環(huán)境中能夠?qū)κ称钒踩斐捎绊懙奈廴疚锸嵌喾N多樣的,它們主要來(lái)源于工業(yè)、采礦、能源、交通、城市排污及農(nóng)業(yè)生產(chǎn),并通過(guò)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(huán)境和次生環(huán)境,以及次生環(huán)境中的諸多方面來(lái)探討環(huán)境污染與食品安全的關(guān)系及相應(yīng)措施,以及對(duì)環(huán)境污染與食品安全發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
????? [關(guān)鍵字]:環(huán)境;污染;食品安全;趨勢(shì)
?????? 食品是人類生存和發(fā)展的最基本物質(zhì),人類在對(duì)食品永不滿足需求的同時(shí),也不斷地促進(jìn)和發(fā)展了食品的生產(chǎn),今天食品工業(yè)已是許多國(guó)家在各個(gè)產(chǎn)業(yè)中名列前茅的重要支柱產(chǎn)業(yè)。對(duì)于食品而言安全性本來(lái)是食品最基本的要求,食品應(yīng)具有安全、營(yíng)養(yǎng)和食欲三個(gè)基本要素,其中安全則是消費(fèi)者選擇食品的首要標(biāo)準(zhǔn)。但近年來(lái)在世界范圍內(nèi)不斷出現(xiàn)食品安全事件,如英國(guó)“瘋牛病”事件,比利時(shí)“二噁英”事件,日本的“O-157”事件以及國(guó)內(nèi)發(fā)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(shì)十分嚴(yán)峻,日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和頻繁發(fā)生的食品安全事件給人類生命與健康帶來(lái)巨大威脅,并已成為全球關(guān)注的兩大熱點(diǎn)問(wèn)題[1]。
??? 一、?原生環(huán)境與食品安全
??? 原生環(huán)境是指天然形成,并且基本上未受人為活動(dòng)影響的自然環(huán)境。其中存在著對(duì)人體健康有利的許多因素,例如,清潔和具有正常化學(xué)組成的水、空氣、土壤、適宜的的太陽(yáng)輻射,都對(duì)健康起促進(jìn)作用。
??? 但在有些地區(qū),原生環(huán)境對(duì)人群健康也會(huì)帶來(lái)不良影響。例如,由于地理地質(zhì)原因,有的地區(qū)的水或土壤出現(xiàn)某些元素過(guò)多或過(guò)少的現(xiàn)象,從而影響當(dāng)?shù)鼐用駭z入這些元素的數(shù)量,引起各種類型生物地球化學(xué)性疾?。ǖ胤讲。H缬扇钡鈱?dǎo)致的地方性甲狀腺腫,由缺硒導(dǎo)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(huán)境與食品安全
??? 次生環(huán)境是指由于人類社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)改變了原生的自然環(huán)境,從而給人類的生產(chǎn)生活帶來(lái)一些列不利的因素,甚至造成生態(tài)系統(tǒng)的破壞,因此發(fā)生的環(huán)境問(wèn)題,稱為此生環(huán)境問(wèn)題,又稱二次環(huán)境問(wèn)題。
??? 無(wú)論是發(fā)展中國(guó)家還是發(fā)達(dá)國(guó)家,隨著人類對(duì)環(huán)境與資源不適當(dāng)或過(guò)度的開(kāi)發(fā)和利用,使得地球資源、自然環(huán)境和種群所面臨的危機(jī)逐步升級(jí),更使得環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越突出。伴隨著工業(yè)化和城市化的加快,有毒有害的污染物種類和數(shù)量都在不斷增加,當(dāng)各種污染物進(jìn)入大氣、水體的土壤,其數(shù)量、濃度和持續(xù)時(shí)間超過(guò)了環(huán)境的自凈能力,以至于破壞生態(tài)平衡,影響人體健康,就會(huì)造成環(huán)境污染。環(huán)境污染可以使環(huán)境中的物質(zhì)組成發(fā)成改變,而且環(huán)境污染物可以通過(guò)大氣、水體、土壤和食物鏈等多種途徑對(duì)人體產(chǎn)生影響,從而產(chǎn)生由環(huán)境污染而引起的食品安全問(wèn)題。
???? 大氣污染與食品安全
??? 大氣污染(air pollution)是指人類活動(dòng)向大氣排放的污染物或有它轉(zhuǎn)化成的二次污染物在大氣中的濃度達(dá)到有害程度的現(xiàn)象。大氣污染物的種類很多,其理化性質(zhì)非常復(fù)雜,毒性也各不相同,主要來(lái)源為礦物燃料(如煤和石油等)燃燒和工業(yè)生產(chǎn)。大氣污染物對(duì)農(nóng)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(zhǎng)期暴露在污染空氣中的動(dòng)植物,由于其體內(nèi)外污染物質(zhì)增多,可造成其生長(zhǎng)發(fā)育不良或受阻,甚至發(fā)病或死亡。人類食物都直接或間接來(lái)自動(dòng)植物,大氣污染也會(huì)影響食品的安全性。
??? 1.1 大氣污染物來(lái)源及對(duì)食品安全性的影響
??? 二氧化硫(sulfur dioxide)作為一種常見(jiàn)的空氣污染物來(lái)說(shuō),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(lái)源有天然來(lái)源和人工來(lái)源兩個(gè),二氧化硫有四類天然排放源:海洋霧沫,它們會(huì)夾帶一些霧沫到空中;土壤中某些有機(jī)體,如動(dòng)物死尸和植物枯枝在細(xì)菌作用下可分解產(chǎn)生某些硫化物,繼而轉(zhuǎn)化為SO2;火山爆發(fā),也將噴出可觀量的SO2氣體;雷電和干熱引起的森林火災(zāi)也是一種天然SO2排放源,因?yàn)闃?shù)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(guó)大氣污染中的主要污染物,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)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(xù)增加,因而對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害。對(duì)于不同作物的生長(zhǎng)而言,SO2對(duì)其影響是不一樣的,如SO2可降低油菜相對(duì)生長(zhǎng)速率RGR的變化;而對(duì)大豆干物質(zhì)積累,葉面積和株高增長(zhǎng)以及棉花生物量均有明顯抑制作用。對(duì)于農(nóng)作物來(lái)說(shuō)不同的作物其產(chǎn)量和品質(zhì)構(gòu)成因子也是不一樣的,SO2對(duì)油菜、菜豆、番茄和胡蘿卜產(chǎn)生影響很大,可造成其嚴(yán)重減產(chǎn)。并對(duì)游離氨基酸,葉片含糖量均有較大影響。
??? 自20世紀(jì)70年代以來(lái),全球SO2的產(chǎn)生量平均每年以5%的速率遞增,到20世紀(jì)末超過(guò)3.7×108t.據(jù)統(tǒng)計(jì),1995年我國(guó)SO2的發(fā)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(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸,其中絕大部分是硫酸和硝酸。多數(shù)情況下以硫酸為主,根據(jù)世界各地酸雨成分分析發(fā)現(xiàn),酸雨中90%以上是硫酸和硝酸,尤以硫酸含量最高,這說(shuō)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(guò)兩種途徑影響農(nóng)作物,一種是直接接觸植物的營(yíng)養(yǎng)器官和繁殖器官,影響其生長(zhǎng)和生產(chǎn)力;另一種是逐漸影響土壤,改變其物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì),通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)期是土壤肥力下降,從而間接影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)和生產(chǎn)力。來(lái)說(shuō),從衡量農(nóng)作物生長(zhǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)看,酸雨對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)有抑制作用,但不同作物對(duì)酸雨的抗性又不一樣,且隨著時(shí)間的延長(zhǎng),對(duì)酸雨的抗性又增強(qiáng)的趨勢(shì)[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(lái)自磚瓦、水泥、陶瓷、磷肥、電解鋁、含氟藥物、農(nóng)藥、塑料、橡膠、冷凍機(jī)的制造、加工行業(yè),另外,燃燒煤炭產(chǎn)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(lái)自于土壤原料--磚坯。高溫灼燒,可是土壤中較穩(wěn)定的氟化物轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)氟化氫和四氟化硅,并從煙道排放到大氣中。氟化物對(duì)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(xiàn)為對(duì)食品的直接污染,在一些高寒山區(qū),氣候寒冷潮濕,烤火期長(zhǎng),糧食含水量高,需煤火烘烤,故居民終年煤火不息。這些地區(qū)地區(qū)煤儲(chǔ)量豐富,而煤質(zhì)低劣,高氟高硫,加之當(dāng)?shù)芈浜蟮娜济悍绞?,使用?jiǎn)陋的燃煤爐灶,甚至直接在室內(nèi)燃燒,在室內(nèi)貯存、燒制的糧菜被污染嚴(yán)重,居民食用后可引起中毒;工業(yè)生產(chǎn)污染型。氟具有在生物體內(nèi)積累的特點(diǎn),農(nóng)作物可直接吸收空氣中的氟化物,受氟污染的農(nóng)作物除會(huì)使污染區(qū)域的糧菜生物食用安全性受到影響外,氟化物還會(huì)通過(guò)禽畜食用牧草后進(jìn)入食物鏈,對(duì)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(nóng)藥廠、塑料廠、玻璃廠、冶煉廠、自來(lái)水凈化廠等發(fā)生泄漏時(shí),氯氣才會(huì)造成職務(wù)急性危害。氯的化學(xué)性質(zhì)遠(yuǎn)不如氟,主要以氯氣單質(zhì)形態(tài)存在于大氣中。氯氣進(jìn)入植物組織后產(chǎn)生的次氯酸是較強(qiáng)的氧化劑,由于其具有強(qiáng)氧化性,會(huì)使葉綠素分解。癥狀是:葉尖黃白化,漸及全葉;傷斑不規(guī)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(shù)葉呈褐色、卷曲或枯萎;菠菜葉面出現(xiàn)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(zhì)的混合、過(guò)篩、包裝、搬運(yùn)等產(chǎn)生。沉積于工作環(huán)境的降塵由于震動(dòng)或氣流的影響,重有懸浮于空氣中成為二次揚(yáng)塵,也是粉塵的顆粒來(lái)源之一。煤的燃燒也可產(chǎn)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(xì)雨相結(jié)合后落到植物葉子上時(shí),能使植物受到損害。粉塵水溶液呈現(xiàn)的酸或堿性能使葉片細(xì)胞受害,角質(zhì)層解體或出現(xiàn)壞死性斑點(diǎn)。污染物中的重金屬及其他顆粒成分也會(huì)造成植物組織損傷。煤煙直接危害作物,使果蔬品質(zhì)下降[3]。
??? 1.2防治大氣污染對(duì)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(fèi)結(jié)構(gòu),采用清潔能源或進(jìn)行新能源的開(kāi)發(fā)可減少SO2、NOX氟化物、粉塵的排放,改進(jìn)燃燒裝置和燃燒技術(shù)可提高燃燒效率和降低其排放量;采用無(wú)害生產(chǎn)工藝或低污染的生產(chǎn)工藝,加強(qiáng)企業(yè)管理。
????? (1)采用脫硫脫氮技術(shù)。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(duì)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(guò)植物體表面被吸收到體內(nèi)后進(jìn)而轉(zhuǎn)化或排出體外。
????? (3)提高農(nóng)作物抗性。由于農(nóng)作物的可塑性和環(huán)境條件對(duì)污染物的作用,人工措施在一定程度上可以提高農(nóng)作物的抗性或降低污染物的傷害,而間接提高農(nóng)作物的抗性。包括篩選培育抗性品種、抗性鍛煉、水肥調(diào)控和施用生理活性物質(zhì)[4]。
??? 水體污染對(duì)食品安全性的影響
??? 水體(water body)有兩個(gè)含義:一般是指河流、湖泊、沼澤、水庫(kù)、地下水、海洋的總稱,在環(huán)境學(xué)領(lǐng)域中則把水體當(dāng)作包括水中的懸浮物、溶解物質(zhì)、底泥和水生生物等完整的生態(tài)系統(tǒng)或完整的綜合自然體來(lái)看。
??? 隨著工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和城市人口的增加,工業(yè)廢水和生活污水的排放量日益增加,大量污染物進(jìn)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(zhì)或生物群落發(fā)生變化,造成水體污染。
??? 2.1水體主要污染物和來(lái)源
??????? 水體中的污染物種類很多,一般分為無(wú)機(jī)污染物、治病微生物、植物營(yíng)養(yǎng)素、好氧污染物和重金屬離子五類。
??? 無(wú)機(jī)污染物主要來(lái)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(lái)自生物制品、制革業(yè)、飼養(yǎng)場(chǎng)和生活污水,有各種病菌、病毒和寄生蟲等種類。植物營(yíng)養(yǎng)素主要來(lái)自食品、化肥、工業(yè)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(yíng)養(yǎng)素如果在水中大量積累,造成水的富營(yíng)養(yǎng)化,是藻類大量繁殖,導(dǎo)致水質(zhì)惡化。好氧微生物主要來(lái)自食品工業(yè)、造紙工業(yè)、化纖工業(yè)排放的污水及生活污水,當(dāng)水中微生物分解這些有機(jī)物時(shí),要消耗水中的溶解氧,使水中缺氧,并產(chǎn)生硫化氫、氨等氣體,使水質(zhì)惡化。重金屬離子則來(lái)自農(nóng)藥、醫(yī)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(wěn)定,是污染水體的劇毒物質(zhì)。
??? 2.2污水灌溉對(duì)食品安全性的影響
??? 污水灌溉(sewage irrigation)是利用經(jīng)過(guò)一定處理或未經(jīng)處理的污水,工業(yè)廢水或生活與工業(yè)混合污水灌溉農(nóng)田、牧場(chǎng)等。