实验室介绍

    农业部畜产品质量安全风险评估实验室(兰州)是农业部2013年5月批准成立的专业性实验室,主要承担授权范围内的畜产品质量安全风险评估、风险监测和风险交流任务,开展畜产品质量安全科学研究和营养功能评价。
    实验室现有技术人员22人,其中研究员7人,副研究员7人,中级技术人员8人,初级技术人员1人,博士10人,硕士8人,博导4人,硕导10人。技术人员专业领域包括家畜健康养殖、饲料营养、疫病防控、质量标准与检测、兽用药物、重金属...[详细介绍]

有害化学元素

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镉(Cd)

时间:  2015-06-10 18:06  点击:  
 一、镉的理化性质及存在
       镉(cadmium,Cd)是相对的稀有元素,在自然界中的含量很少,地壳中的平均含量在0.02mg/kg左右,地表层含镉量约为0.15mg/kg,主要存在于各种锌、铅和铜矿中。
镉是一种带微蓝色的银白色有色金属,熔点320.9℃,沸点767℃。其化学性质活泼,在自然界中无单质存在,主要以硫化物的形式与锌、铅矿一同存在,锌矿石中含镉为0.1%~0.3%。在土壤、大气及水域中都含有微量的镉,土壤含镉量为O. 01~2mg/kg,平均值为0.5mg/kg;大气中镉的浓度,郊区为0.003μg/m3、市区为0.02 μg/m3、工业区为0.6μg/m3;镉在天然水中的含量甚低(O.l~lOμg/kg),海水中含镉为0.024~0. 25μg/kg,平均为0.llμg/kg,在工业城市附近水域和沿海地区可具有较高的镉含量。

二、镉对食品的污染
       人类对地下岩石圈中含镉的矿物开发利用,又将大量废弃物以废渣、废气、废水的形式向环境中排放,据资料介绍全世界平均每年排放镉为100万t,从而引起环境有害的变化,甚至威胁到人类健康,这种状况称为镉污染。食品中镉的污染主要有以下几种途径。
    1.“三废”  环境污染中的镉主要来自冶炼、农药及化肥制造和化学工业等所产生的废水、废气和废渣。我国土壤镉的环境背景值为0. 079μg/g,作物可从土壤中吸收镉并把它富集于植物体内。加拿大曾对燕麦进行过测定,生长在未被镉污染的土壤上的燕麦根部含镉量为1. llmg/kg,而生长在被镉污染的土壤上的燕麦根部含镉量高达237mg/kg;当土壤中镉含量为 9.7 mg/kg时,生长的稻米含镉 0.12~1.91 mg/kg,最高可达4.2mg/kg,食用这种高含量镉的稻米对人体可产生严重危害。含镉工业废水排入水体,可使水中镉的含量增高,水中生长的鱼、贝类等水生生物可将镉浓缩数千倍。如非污染区贝类含镉量为0.05mg/kg,而在污染区的贝类含镉量可高达420mg/kg。
    2.汽车尾气污染  黄忠臣等(2008)对北京地区部分公路两侧土壤中镉的污染研究表明,公路两侧在2m处土壤中镉的含量比北京地区土壤中镉的背景值(0.119mg/kg)高16~18.8倍,在30m处最低土壤镉含量也超过了背景值6.7倍。
    3.含镉化肥的污染  主要是磷肥(磷肥含镉量:粗磷肥100. Omg/kg,过磷酸钙50.O~170.Omg/kg),磷肥的施用面广而量大,所以从长远来看,土壤、作物和食品中来自磷肥和某些农药的镉,可能会超过来自其他污染源。据农业部农业环境监测总站1996-1998年的监测结果,污灌区镉污染面积最大,达3. 85×l04 km2,占重金属超标面积的56.9%。污灌区生产的农产品镉超标率达10.2%。农用塑料薄膜生产应用的热稳定剂中含有镉,在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可以造成土壤镉的污染。污泥施肥是农业土壤中镉的主要来源之一,污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素和镉,随着大量的市政污泥进入农田,使农田中镉的含量在不断增高。
    4.容器污染  因镉具有耐高热又有鲜艳颜色,因此常用硫化镉和硫酸镉作玻璃、搪瓷上色颜料和塑料稳定剂;另外,大多数金属容器都含有镉,例如不锈钢容器即含有微量镉。食品加工、贮存容器或食品包装材料等所含的镉,在与食品接触的过程中,可溶于食品中的乳酸、柠檬酸、醋酸中,造成镉污染。
    5.动物受到镉污染  镉通过饲料、水、空气等进入动物体内,消化道的吸收率一般在10%以下,呼吸道的吸收率为10%~40%。环境中的镉主要通过植物进入动物体内,因此,镉在动物体内的含量与动物所食植物污染程度、种类、部位和年龄相关。矿物饲料添加剂含镉量高,锌矿含镉量为0.1%~0.5%,高者可达2%~5%,加工不完全的含锌矿物质饲料原料可能含有高浓度的镉,导致添加剂预混料和配合饲料中镉含量严重超标。在配合饲料生产过程中,使用表面镀镉处理的饲料加工设备、器皿时,因酸性饲料将镉溶出,也可造成饲料的镉污染。
   
三、镉对人体的危害
       镉是一种毒性很强的重金属元素,对动物和人肾、肺、肝、睾丸、脑、骨骼及血液系统均可产生毒性,而且还有“三致”作用,在肾脏的一般蓄积量与中毒阈值很接近,安全系数很低。进人体内的镉大部分蓄积于肾脏和肝脏中,大约有1/3在肾脏、1/6在肝脏,其次为皮肤、甲状腺、骨骼、睾丸和肌肉等组织,主要是与半胱氨酸结合成金属硫蛋白。镉在体内排泄很慢,其生物半衰期长达16~33年,所以会在体内积累。经由食品长期摄入低浓度的镉可呈现慢性蓄积性中毒,主要表现在骨骼和肾脏的变化:使肾脏严重受损,发生肾炎及肾功能不全;骨质软化、疏松和变形。镉可引起高血压、动脉粥样硬化、贫血及睾丸损害,破坏精原上皮细胞和间质,引起睾丸酮合成减少,生育率下降。镉能诱发大、小鼠的恶性肿瘤,可引起试验动物发生横纹肌肉瘤和皮下肉瘤,对各种动物都有致畸作用。