重金屬污染對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的危害與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

前言

人類在創(chuàng)造出高度物質(zhì)文明的同時(shí)，也給自己的生存環(huán)境帶來了巨大危害。工業(yè)革命極大地改變了人類社會(huì)文明發(fā)展的進(jìn)程，使人們?cè)谙硎芄I(yè)文明創(chuàng)造的豐碩果實(shí)的同時(shí)，也遭受了隨之而來的環(huán)境污染和生態(tài)破壞的危害。20世紀(jì)60年代以來，日本查明“骨痛病”、“水俁病”的成因，引起了世界各國的注意。重金屬污染對(duì)食品和人類健康的危害逐漸為人們所重視，農(nóng)產(chǎn)品的安全問題日益暴露出來，許多有毒有害的重金屬污染物質(zhì)，通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在食物鏈吸收濃縮，達(dá)到了令人憂心的地步。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國城市工業(yè)廢水排放總量約400億噸／年，其中工業(yè)廢水排出鎘、汞等重金屬2700t左右。我國20％以上的耕地、90％以上的城市河流、75％以上的湖泊、50％以上的地下水都受到了不同程度的污染。重金屬污染元素以其特殊的化學(xué)特性，對(duì)環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品等的污染具有持久性和強(qiáng)烈的生物毒性。多年來，預(yù)防和避免重金屬污染，一直是環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品安全等科學(xué)工作者研究的重點(diǎn)方向之一。近幾十年來，由于農(nóng)藥和化肥的大量使用、污水灌溉、工業(yè)廢渣與垃圾填埋滲漏和大氣沉降等污染的加重，造成了重金屬污染的日趨嚴(yán)重。重金屬污染，可改變土壤化學(xué)組成，直接或間接地破壞土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu)，并通過土壤-作物系統(tǒng)遷移累積，進(jìn)而影響農(nóng)產(chǎn)品安全乃至人體健康。每年因重金屬污染的糧食高達(dá)數(shù)百萬噸。重金屬污染導(dǎo)致的農(nóng)產(chǎn)品安全問題，已對(duì)我國的環(huán)境安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

內(nèi)容概要

本書詳細(xì)介紹了重金屬污染對(duì)人體和農(nóng)作物的危害，農(nóng)產(chǎn)品中重金屬污染物的來源、遷移、轉(zhuǎn)化及富集，土壤環(huán)境重金屬背景值和重金屬容量等內(nèi)容，并通過實(shí)例介紹了重金屬污染危害及其重金屬污染元素對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的危害與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。使讀者比較系統(tǒng)地了解重金屬污染對(duì)人體、環(huán)境和農(nóng)作物污染的規(guī)律、污染的現(xiàn)狀和危害癥狀，了解和掌握在環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品生長過程中如何避免重金屬污染危害的方法。     本書可供從事農(nóng)產(chǎn)品與食品安全生產(chǎn)、管理、檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理等工作的人員閱讀，也可供高等院校食品、土壤環(huán)境、植保、食品安全等相關(guān)專業(yè)師生參考。

書籍目錄

第1章  緒論   1.1  土壤污染與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全     1.1.1  我國土壤重金屬污染概況     1.1.2  重金屬污染的途徑     1.1.3  重金屬污染物在土壤中的分布     1.1.4  重金屬對(duì)植物和人體的危害   1.2  土壤-植物系統(tǒng)重金屬的污染研究     1.2.1  土壤對(duì)重金屬的吸附     1.2.2  植物對(duì)重金屬的吸收   1.3  蔬菜吸收重金屬存有差異的機(jī)理   1.4  重金屬在土壤-植物系統(tǒng)中遷移、轉(zhuǎn)化和生態(tài)效應(yīng)的研究方法   1.5  土壤元素背景及污染控制研究   1.6  重金屬元素的化學(xué)形態(tài)   1.7  農(nóng)產(chǎn)品中重金屬安全限量標(biāo)準(zhǔn)制定   1.8  暴露評(píng)估、毒理學(xué)要求和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估     1.8.1  人體暴露評(píng)估     1.8.2  毒性試驗(yàn)的必要條件     1.8.3  遺傳性毒性     1.8.4  急性經(jīng)口毒性     1.8.5  短期毒性     1.8.6  亞長期毒性     1.8.7  長期或慢性毒性和致癌性     1.8.8  生殖毒性     1.8.9  新陳代謝和毒性動(dòng)力學(xué)     1.8.10  主要的排出途徑   1.9  對(duì)人類的研究   1.10  在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中對(duì)暴露量和毒性數(shù)據(jù)的使用 第2章  重金屬污染對(duì)人體的危害   2.1  重金屬對(duì)人類健康的影響   2.2  重金屬元素在生物體內(nèi)的生化特點(diǎn)   2.3  幾種主要的重金屬元素的毒性及危害作用     2.3.1  汞     2.3.2  鎘     2.3.3  鉛     2.3.4  砷     2.3.5  鉻     2.3.6  銅     2.3.7  鋅 第3章  重金屬污染對(duì)農(nóng)作物的危害   3.1  重金屬對(duì)農(nóng)作物的危害   3.2  幾種典型重金屬對(duì)農(nóng)作物的毒害及其生態(tài)效應(yīng)     3.2.1  汞     3.2.2  鎘     3.2.3  鉛     3.2.4  砷     3.2.5  鉻     3.2.6  銅     3.2.7  鋅   3.3  重金屬對(duì)農(nóng)產(chǎn)品毒害影響的研究示例     3.3.1  重金屬對(duì)水花生毒害影響的研究     3.3.2  鎘、鉻、鉛對(duì)油菜、茼蒿、生菜生長狀況及品質(zhì)的影響     3.3.3  鎘、鉛污染對(duì)青菜、白菜、菠菜生長的影響及其毒害癥狀     3.3.4  蔬菜對(duì)土壤中重金屬的富集能力     3.3.5  土壤重金屬與煙葉品質(zhì)的關(guān)系 第4章  農(nóng)產(chǎn)品中重金屬污染物的來源、遷移、轉(zhuǎn)化及富集   4.1  重金屬在土壤中的遷移   4.2  土壤中重金屬有效態(tài)的模型預(yù)測(cè)   4.3  重金屬在土壤?植物體系中的遷移   4.4  農(nóng)作物對(duì)土壤中重金屬的吸收和累積率   4.5  重金屬之間的聯(lián)合作用   4.6  不同作物對(duì)重金屬復(fù)合污染物的吸收和積累特性   4.7  重金屬復(fù)合污染的表征   4.8  土壤中重金屬的植物積累預(yù)測(cè)   4.9  土壤重金屬污染及向植物體系中遷移富集研究示例     4.9.1  蔬菜大棚土壤重金屬含量     4.9.2  蔬菜質(zhì)量與土壤本底之間的關(guān)系     4.9.3  農(nóng)產(chǎn)品對(duì)土壤中重金屬的富集能力     4.9.4  蔬菜品種和蔬菜不同部位吸收重金屬的差異性     4.9.5  不同種植方式下土壤中重金屬分布     4.9.6  蔬菜中重金屬安全品質(zhì)受種植條件的影響     4.9.7  大氣污染對(duì)土壤-農(nóng)產(chǎn)品的污染     4.9.8  工廠廢氣對(duì)土壤-農(nóng)產(chǎn)品的污染     4.9.9  污水灌溉對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的影響     4.9.10  污染河水流域的污染土壤與正常土壤重金屬對(duì)蔬菜的影響     4.9.11  重金屬對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的復(fù)合污染富集特征     4.9.12  不同年代蔬菜中重金屬元素的富集特征與比較     4.9.13  食用菌對(duì)重金屬的富集 第5章  土壤環(huán)境重金屬背景值和重金屬容量   5.1  土壤環(huán)境背景值的概念及應(yīng)用     5.1.1  土地利用對(duì)土壤環(huán)境背景值的影響     5.1.2  土壤元素背景值的研究方法   5.2  土壤元素背景值的應(yīng)用     5.2.1  土壤環(huán)境背景值圖的編制     5.2.2  制定土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)     5.2.3  利用土壤背景值預(yù)測(cè)土壤有效態(tài)元素的含量     5.2.4  人體健康研究中的應(yīng)用     5.2.5  利用土壤背景值確定土壤環(huán)境基準(zhǔn)值的方法   5.3  土壤環(huán)境容量及其影響因素   5.4  土壤污染評(píng)價(jià)應(yīng)用實(shí)例     5.4.1  耕地土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)     5.4.2  酸雨地區(qū)蔬菜對(duì)復(fù)合重金屬污染的吸收     5.4.3  露地菜田、大棚菜田、糧田土壤重金屬污染特征評(píng)價(jià)     5.4.4  地積累指數(shù)法及生態(tài)危害指數(shù)評(píng)價(jià)法在土壤重金屬污染中的應(yīng)用     5.4.5  污水灌溉土壤重金屬的積累及其變化   5.5  我國土壤背景值及限量標(biāo)準(zhǔn)     5.5.1  按土類劃分統(tǒng)計(jì)單元，各元素背景值基本統(tǒng)計(jì)量     5.5.2  按行政區(qū)劃分統(tǒng)計(jì)單元，各元素背景值基本統(tǒng)計(jì)量   5.6  我國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 15618—1995)標(biāo)準(zhǔn)值 第6章  重金屬元素含量分析   6.1  樣品的采集與制備   6.2  重金屬分析樣品的前處理方法   6.3  重金屬形態(tài)分析樣品的采集、分離、富集技術(shù)   6.4  土壤金屬元素總量和形態(tài)分析     6.4.1  土壤中汞的測(cè)定——原子熒光光譜法     6.4.2  土壤中鎘的測(cè)定——?dú)浠?原子熒光光譜法     6.4.3  土壤中鉛、鎘的測(cè)定——石墨爐原子吸收光譜法     6.4.4  土壤中鉛、鎘的測(cè)定——火焰原子吸收光譜法     6.4.5  土壤中鉛的測(cè)定——?dú)浠?原子熒光光譜法     6.4.6  土壤中砷的測(cè)定——?dú)浠?非色散原子熒光光譜法     6.4.7  土壤總鉻的測(cè)定——火焰原子吸收光譜法     6.4.8  土壤中銅、鋅的測(cè)定——火焰原子吸收光譜法     6.4.9  農(nóng)產(chǎn)品中總汞的測(cè)定——原子熒光光譜法     6.4.10  農(nóng)產(chǎn)品中鎘的測(cè)定——火焰原子吸收光譜法     6.4.11  農(nóng)產(chǎn)品中鎘的測(cè)定——石墨爐原子吸收光譜法     6.4.12  農(nóng)產(chǎn)品中鉛的測(cè)定——石墨爐原子吸收光譜法     6.4.13  農(nóng)產(chǎn)品中鉛的測(cè)定——?dú)浠?原子熒光光譜法     6.4.14  農(nóng)產(chǎn)品中總砷的測(cè)定——?dú)浠?原子熒光光譜法     6.4.15  農(nóng)產(chǎn)品中鉻的測(cè)定——石墨爐原子吸收光譜法     6.4.16  農(nóng)產(chǎn)品中鉻的測(cè)定——恒溫平臺(tái)石墨爐原子吸收光譜法     6.4.17  農(nóng)產(chǎn)品中銅的測(cè)定——原子吸收光譜法     6.4.18  農(nóng)產(chǎn)品中鋅的測(cè)定——火焰原子吸收光譜法   6.5  重金屬元素形態(tài)分析非標(biāo)準(zhǔn)方法介紹     6.5.1  HPLC與ICP-MS聯(lián)機(jī)分析Hg形態(tài)     6.5.2  HPLC-ICP-MS聯(lián)用技術(shù)分析As的形態(tài)     6.5.3  原子熒光光譜及其聯(lián)用技術(shù)在元素形態(tài)測(cè)定中的應(yīng)用     6.5.4  離子對(duì)色譜法     6.5.5  電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP?MS)     6.5.6  氫化物發(fā)生原子光譜法     6.5.7  質(zhì)譜法   6.6  污灌土壤中Pb、Cd形態(tài)的研究示例 第7章  重金屬污染危害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估   7.1  菜地土壤和蔬菜鎘含量及其健康風(fēng)險(xiǎn)分析     7.1.1  蔬菜鎘含量特征     7.1.2  不同來源的蔬菜鎘含量差異     7.1.3  北京市居民蔬菜鎘攝入量的健康風(fēng)險(xiǎn)分析   7.2  北京市蔬菜和菜地土壤砷含量及其健康風(fēng)險(xiǎn)分析     7.2.1  菜地土壤砷含量特征     7.2.2  不同來源蔬菜砷含量的差異     7.2.3  北京市與國內(nèi)外其他地區(qū)的蔬菜砷含量的比較     7.2.4  北京市居民蔬菜砷攝入量的健康風(fēng)險(xiǎn)分析   7.3  國際農(nóng)產(chǎn)品中鎘的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估示例   7.4  英國食品中鎘的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估   7.5  JECFA對(duì)食品中甲基汞的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估   7.6  目前農(nóng)產(chǎn)品中重金屬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估   7.7  風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果的報(bào)告 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：流行病學(xué)研究的設(shè)計(jì)和解釋以先驗(yàn)的假設(shè)為基礎(chǔ)，即假設(shè)某一暴露和該暴露下產(chǎn)生的有害作用之間有一種對(duì)應(yīng)關(guān)系。一般該假設(shè)來源于動(dòng)物毒性數(shù)據(jù)，流行病學(xué)研究的潛在價(jià)值在于觀察高劑量動(dòng)物試驗(yàn)與人類攝人量間的關(guān)系。發(fā)展了暴露－效應(yīng)因果關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)包括了這種聯(lián)系的強(qiáng)度、牢固性、特異性、暫時(shí)性、劑量效應(yīng)關(guān)系、合理性以及一致性。影響流行病學(xué)數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素可分為兩類：隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差。隨機(jī)誤差指測(cè)定暴露量和產(chǎn)生的效應(yīng)時(shí)缺乏精度或不準(zhǔn)確。隨機(jī)誤差影響研究的統(tǒng)計(jì)學(xué)水平，并可能導(dǎo)致其無法描述較弱的結(jié)果。相反，系統(tǒng)誤差可能會(huì)使由研究結(jié)論產(chǎn)生偏差或曲解。偏差可歸為數(shù)據(jù)偏差和混淆性偏差。這種偏差可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤判斷。與隨機(jī)誤差不同，理論上可以通過合適的研究方案設(shè)計(jì)、操作和分析來消除系統(tǒng)偏差。（2）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 控制人體研究以兩種方法進(jìn)行：耐受性評(píng)估，明確化學(xué)物在體內(nèi)的新陳代謝和毒性動(dòng)力學(xué)，這種研究的明顯特征為暴露量（或劑量）被研究者所控制。因此，也克服了流行病研究的主要弱點(diǎn)。對(duì)試驗(yàn)志愿者進(jìn)行食品化學(xué)物研究時(shí)，主要目的是為了明確化學(xué)物質(zhì)的新陳代謝和毒性動(dòng)力學(xué)，而不是鑒定其危險(xiǎn)性。一種物質(zhì)通過了一定范圍的檢測(cè)，那么評(píng)估它的預(yù)期耐受性或給予稍微高的暴露量則是可接受的。耐受性研究時(shí)，讓一組受檢者攝人某種物質(zhì)的被認(rèn)可最高劑量，從總體上篩選健康效應(yīng)。耐受性研究事實(shí)上是臨床試驗(yàn)，因此，對(duì)照組的設(shè)計(jì)是該研究的要點(diǎn)，耐受性研究的重點(diǎn)是觀察對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物有不利影響的敏感性和安全標(biāo)志。例如，血漿中膽堿酯酶的抑制程度，低水平高鐵血紅蛋白的產(chǎn)生，或微粒體酶的誘導(dǎo)合成等。

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《重金屬污染對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的危害與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》由化學(xué)工業(yè)出版社出版。

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