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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铜(Cu)

时间:  2015-06-10 18:17  点击:  
       铜(copper,Cu)是人体的必需微量元素之一,具有参与酶催化的功能,成年人对铜的需要量约为2mg/d,婴儿每天为每千克体重42~135μg。若铜缺乏,同样会引起铁吸收减少和血红蛋白合成的障碍,产生贫血。人体内积累过量的铜也会引起中毒。

一、铜的理化性质及存在
       单质铜为黄色或紫红色金属,具有密度较大、熔沸点较高的特点。其相对密度8.94,熔点1 083℃,沸点2 595℃。易溶于硝酸和热浓硫酸中,与空气接触可生成棕红色的氧化铜,再逐渐变为碱式碳酸铜,能溶于热水。铜在自然界分布很广,地壳中含铜量的平均值为38mg/kg。已知大约有150种含铜的矿石,其中主要有黄铜矿(CuFeS2)、辉铜矿(CuS)、赤铜矿(Cu2 O)、孔雀石[Cu(OH)2 C03]及天然铜等。海水中的铜浓度通常在lμg/kg以下;在深海底泥中为100~200mg/kg;河水中为1.4μg/kg,与海水中铜浓度大致在同一水平。城市大气飘尘中铜的浓度为0. Ol~0. 05μg/m3。土壤中的铜含量在2~100mg/kg,平均值为20mg/kg。我国土壤铜背景值范围普遍在0.3~70mg/kg,大部分土壤含铜量分布在5~50mg/kg。铜及化合物也用于合金、电镀、颜料、印染、医药和杀虫剂等工业。这些工业的生产及铜的开采、冶炼,均给环境带来污染,也会污染食品。
   
二、铜对动物源性食品的污染
    1、动物饲料原料受到铜污染  含铜工业污水灌溉农田或土壤中含铜量过高,均可在农作物中蓄积,并使畜、禽体内含铜量过高。如沈阳西郊污灌区土壤中铜的含量均超标,最高的宁官村O~10cm土层中铜含量达到69. 74mg/kg。刘洪涛等(2008)研究表明,北京市凉水河一凤港河灌区用再生水灌溉,污水灌区农田土壤的铜含量增加约25%,这些被污染土壤中生长的作物也相应地受到污染。
       在各种农业肥料中,化肥应用最为普遍,部分复合肥和磷肥中铜的平均含量相对较高,分别达到10. 8mg/kg和7.4mg/kg。畜禽粪便作为有机肥也是重要的污染源,占到农田总污染量的40%,最为突出的是猪粪,猪粪平均铜含量高出牛粪近10倍。铜作为有效促进猪生长和防止猪下痢的措施被大量使用,猪配合饲料特别是仔猪配合饲料中铜的添加量是正常量的20~40倍,猪日粮中铜的添加剂量最高可达400mg/kg。高浓度铜在猪消化道内的吸收利用率仅5%左右,大部分铜随猪粪排出体外造成污染。用这些肥料的作物也就受到了污染。
       农药的使用也可造成污染。波尔多液由硫酸铜水溶液和石灰乳混合配制而成,具有广谱性和药效长的特点,是农业生产上最常用的保护性杀真菌剂,同时也是最典型的高铜农药,氢氧化铜、噻菌铜、松脂酸铜等含铜杀菌剂应用也较广泛,使粮食作物受到污染。
       环境受到铜的污染,使其水质铜含量也较高,水生生物对铜还有不同程度的蓄积、浓缩能力。美国贝壳类含铜量高达1 500mg/kg,日本牡蛎也有16.64mg/kg。这些海洋动物本身就是动物源性食品,此外,一些海产品作为动物饲料的原料,如鱼粉、虾粉等。
    2、高铜饲料对动物性食品的污染    高铜饲料可以直接对动物产品造成污染。单振芬(2006)报道,动物的肝脏、牛肉、鹅肉中铜含量较高。正常成年猪、狗、猫、家禽肝脏中铜的含量为10~15mg/kg(脱脂干重)。猪肝中的铜随着饲料中铜添加量增加而呈急剧增加趋势。据报道,发生铜中毒的猪肝中铜含量可达750~6 000mg/kg(干重),一个人ld食入这样的猪肝250g,将摄入56.7~454. 5mg铜,已达到人的铜中毒量250~500mg/(人·d)的水平。
    3、容器和器具的污染容器污染    为食品中铜来源的主要原因之一。使用铜锅炒菜、熬糖,盛装酸性食物,能产生铜的溶蚀现象,而使铜进入到食品之中。
三、食品中的铜对人体的危害
        铜是具有中等毒性的重金属。可溶性的铜盐[尤其是CuS04和Cu(CH3 C00)2]的毒性较大,口服10~15mg即可引起呕吐等中毒反应,严重的可引起肝、肾功能障碍,甚至死亡。硫酸铜(胆矾)对成人一次口服的致呕吐剂量为500mg,致死量为10g,碱性醋酸铜为15~20g。由食物和饮水中摄取过量的铜可造成慢性中毒,目前尚未发现人慢性铜中毒的例子。但澳大利亚等地的牛、羊等家畜曾因饲料而引起慢性铜中毒。铜盐直接作用于组织时,能与组织蛋质结合而形成蛋白盐,可出现收敛、刺激或腐蚀作用;在体内吸收后有抑制甲状腺素和肾上腺素的特异作用、抑制酶的作用及溶血作用。一般最初是简单的刺激作用,其次则是对神经组织、肝脏、肾脏的影响。
        医学研究证实,人摄食过量铜会导致机体锌含量的减少,从而造成失眠、忧郁和脱发。细胞内过量铜可使自由基增多,改变脂类代谢,引起生物损伤,导致动脉粥样硬化并加速细胞的老化和死亡,促进细胞癌变。当机体蓄积铜到一定程度时,人体易发生血铜蓝蛋白缺乏病,并干扰孕酮效应的发挥,影响排卵和生育。