化学性污染及其预防

第二节化学性污染及其预防一、农药残留（pesticideresidue）(一)概述（perface）1、相关定义（definition）农药：系指用于预防、消灭或控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的的调节植物、昆虫生长的化学成分或来源于生物、其他天然物质的一种或几种物质的混合物及其制剂（农药管理条例）农药残留：由于使用农药会造成对环境的污染和对食品的污染，故称之为环境农药残留或食品农药残留。2．农药的分类（Classification）①生物性农药(biologicalpesticide)：由微生物、昆虫等生物体及其他代谢物制成，这类农药主要考虑对生态的影响（如Bt等）。我国使用少，发展慢。②化学性农药(chemicalpesticide)：我国主要使用，依防治对象不同可分为：杀虫剂（insecticide）：有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类杀菌剂（fungicide）：有机砷、有机汞、苯吡咪唑类除草剂（herbicide）此外，熏蒸剂、植物生长调节剂等也包括在内（使用最多的是杀虫剂、杀菌剂、除草剂）。3．advantagesanddisadvantagesofpesticideusing①对农业：防治病虫害，增产丰收itwillpreventandcureinsectpestandreducedamnifingtousepesticide,anditwillincreaseproductionandeconomicbenefittotakeadvantagetoagriculture.②控制人畜共患传染病：controllingzoonosis③对环境和食品造成污染，引起对人类健康的危害，如：急性中毒、慢性中毒以及致癌、致畸、致突变等，并可以恶化环境，影响生态平衡。itwillempoisonenvironmentandfoodstoharmhumanhealthlikeasacutetoxicosis,chronictoxicosis,andsoon.italsocandepravationenvironmentandaffectenvironmentbalance.3．Developmentdirectionpreventionandcuretheplantdiseasesandinsectpests①研究并发展高效、低毒、低残留的农药；studyanddevelopthepesticidewithhi-effectivelo-toxicityandlowhangover②研究开发使用生物农药，并培育出抗病虫害及草害的新品种，改善农作物栽培技术。Studyandempolderthebiologicalpesticide,crossbreedthenewproductionwhichcanresisttheplantdiseasesandinsectpests,andreformcroppercultivatetechnology.（二）Thesourceofthepesticideresidueinfood1．施用农药对农作物的直接污染：directcontaminationofusingpesticide2．农作物从污染的环境中吸收农药croppersabsorbthepesticidesfromcontaminativecircumstance.①喷洒的农药40-60%降落在地面污染土壤，集中在耕作层，由植物的根部吸收至组织内部，其吸收的多少与土壤中的残留量有关，与植物种类有关（块茎、豆类吸收多）。②“工业三废”的排放污染环境，植物从环境中吸收。3．食物链污染食品（foodchaincontaminatesthefood）①水体污染通过食物链和生物富集作用（bio-concentration）污染水产品等；②饲料受农药污染而致肉、蛋、奶的污染；③某些农药对某些组织器官具有亲和力，如脂溶性农药（有机氯农药等）造成蓄积作用。4．其他来源(othersources)熏蒸、食品包装及运输过程食品与农药混放等造成食品的农药污染。另外，还有误食。附图残留农药进入人体的途径施用农药空气土壤饲料家畜畜产品(乳、蛋、肉)消化道人体农作物(粮食、蔬菜、水果、油料等)江、河、湖鱼、虾、禽类等浮游生物、水禽呼吸道（三）常用农药的残留及毒性theresidueandtoxicityofpesticideincommon1．有机磷农药：我国使用量最大（敌敌畏、乐果、敌百虫、马拉硫磷等杀虫剂）chemicalcharacter①脂溶性(fatresolvabale)；②不稳定性(instability)：易分解。主要表现为急性毒性。随品种的不同差别较大，对人的毒性属神经毒，其作用机理主要是抑制胆碱酯酶的活性，引起胆碱能神经功能紊乱，可出现一系列神经毒性表现（出汗、震颤、共济失调、精神失常、语言失常等）。toxicity急性中毒的原因：①没按施药原则，施药与收获间隔期短，农药来不及分解。农药残留量过高；②服毒(takepoison)；③误食(miseat)。属中等或低毒性，对皮肤有刺激和致敏作用，可致感觉异常和迟发型变态反应，因蓄积和残留量低，故一般不会产生慢性毒性。2．拟除虫菊酯类(pyrethroid)这类是模拟天然除虫菊酯的化学结构而人工合成的除虫剂，具有高效、低毒、低残留、用量少的特点。chemicalstructure：不含氰型、含氰型Toxicity：作用机理(mechanism):①不含氰型，如丙烯菊酯、联苯菊酯等：引起重复放电，去极化电位升高，超过阈值会引起一连串动作电位。②含氰型，如氰戊菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、氟氰菊酯等：引起传导阻滞，使去极化期延长，生物膜逐步去极化而不产生动作电位，阻断神经传导，其去极化作用可能是与生物膜结合后改变其三维结构和通透性，影响钠泵/钙泵功能，改变神经细胞膜钠离子通道功能，使神经传导受阻。另外，拟除虫菊酯还具有改变膜流动性，增加兴奋性神经介质（谷氨酸、天冬氨酸等）及cGMP的释放，干扰细胞色素C和电子传递系统的正常功能等，不抑制胆碱酯酶的活性。3．氨基甲酸酯类(carbamate)高效、高选择性、低毒、低残留的新型农药，不伤害天敌，易被土壤微生物分解，不留残留。西维因是此类农药的代表。中毒机理与有机磷农药相似，它对胆碱酯酶活性的影响是可逆的，中毒症状消失快，无迟发性神经毒。由于具有氨基，其毒性可能是与体内亚硝酸盐生成亚硝基化合物有关，可能有潜在危害。Stableandfat-resolvable（动物体内蓄积在脂肪及含脂肪多的组织）。Chem.character：属中等毒性。发现工业品666主要损害动物肝、肾，而且其损害程度与剂量呈效应关系。人群调查，通过测耳垢（耳耵聍）中666、DDT含量，证明其含量与人体脂肪呈正相关。乳汁中含量与摄入量呈正相关。也通过胎盘进入胎儿体内，对染色体也有影响。高剂量DDT对男性生殖功能有损害。666的蓄积量与男性肝癌、肠癌、肺癌及女性直肠癌发病相关，并有统计学意义。在慢性危害中，有白细胞减少症等。4．有机氯农药666、DDT、林丹、毒杀酚、氯丹等。Toxicity：根据调查研究确实证明了其毒性及可能对人类具有潜在的危害。我国1983年停止生产有机氯农药，1984年停止使用。虽然已停用十几年，但由于其化学性质的稳定性，在外环境中还会有较长时间的影响。1992年有人作了10年前后的对比，发现食品中残留量仍很高，所以仍然值得注意。（四）食品贮藏和加工过程对农药残留量的影响1．贮藏(storage)：可能缓慢降低，但也有部分农药渗透至食品内部，如谷、蔬、果等。不同的农药、不同的食物、不同的贮藏温度农药残留量的降低程度不同。2．加工(process)：不同工艺可有不同程度的降低①洗涤(wash)；②去壳(getridofhull)；③水果（带皮、去皮）；④粉碎(crush)、混合(mix)、搅拌(whisk)；⑤精制(refine)（油脂精炼、粮谷精加工等）；⑥发酵(zymosis)；⑦烹调(cook)；⑧罐装(tin)等。（五）控制食品中农药残留量的措施themeasuretocontrolpesticideresidueinfood1．加强农药生产和经营管理(enhancepesticidemanufactureandmanagement)：《农药管理条例》（1995）《农药登记毒理学试验方法》（GB15670-1995）《食品安全性毒理学评价程序》（GB15193-1994）2．安全合理使用农药(usepesticidesafelyandappropriately):《农药安全使用标准（GB4285-1989）》《农药合理使用准则（GB43211-3-1987-1989）3．制定和严格执行食品中农药残留限量标准，加强食品中农药监测（enactandexecutestandardsofpesticideresiduestrictly,enhancepesticidesurveillance）：我国1996年已颁布了79种农药在各类食品中残留标准，33个食品中农药残留限量国家标准和24个相应的农药检测方法。4．制定合适的政策，开发新品种(Establishtheappropriatepolicy,exploitthenewconduction)：1995年11月15日农业部、卫生部、国内贸易部、国家环境保护局、国家工商行政管理局联合发出通知，要求：①蔬菜生产基地必须无公害、无污染；②加强蔬菜区农药管理，严禁在城郊确定的蔬菜基地销售高毒、高残留农药；③蔬菜生产禁止使用高毒高残留农药；④禁止受污染的有毒有害蔬菜进入市场。⑤开发高效、低毒、低残留品种，实行综合治理等。二、N-亚硝基化合物污染及其预防（N-NitrosoCompoundspollutionandprevention）(一)N-亚硝基化合物的分类、结构特点及理化性质(Group,structuralcharacteristics,andphysico-chemicalproperties)按其结构可分为两大类，即N-亚硝胺和N-亚硝酰胺。（Bydifferentchemicalpropertiestheycanbedividedintotwoclasses:N-NitrosamineandN-Nitrosamide）1．N-亚硝胺（N-Nitrosamine）结构式(structuralformula)：NR1NOR2R1、R2为烷基或环烷基或芳香基或杂环化合物R1、R2相同时则为对称性亚硝胺N-nitirosocompoundsN-亚硝基化合物的前体物硝酸盐、亚硝酸盐和胺类，广泛地存在于人类的生活环境之中，它们可以经过化学或者生物学的途径合成多种多样的N-亚硝基化合物。Nitrates,nitritesandamines,theprecursorsofN-nitrosocompounds,existwidelyintheenvironmentwhichhumanlivein.TheycanformvariousofN-nitrosocompoundsbychemicalorbiologicalmethods.性质(characters)：化学性质稳定，分子量的大小决定其状态和溶解性质，除低分子量的二甲基亚硝胺为油状和水溶、脂溶性外，其它的亚硝胺均为固态和脂溶性。通常情况下不易水解，在中性和碱性环境中较稳定，但在特定条件下可发生水解，形成氢键和加成反应、转亚硝基、还原、氧化及光化学反应等，在哺乳动物体内可转化为具有致癌作用的活性代谢物。N-Nitrosaminesarestablecompounds,theirformsandsolubilityaredeterminedbytheirmolecularweights.Theyaresolidstatesandfat-solubleexceptthatnitrosodimethylamineisoil,both