狭义的农业生态环境主要是指水、土、气、光、热等自然因素,而在这些自然因素中,通过食物链对食品产生污染的主要是水、土和气,而光与热污染主要是对人类本身产生直接的危害。在水、土、气环境中存在的污染物质很多,对农产品构成污染的主要物质归纳起来有四类,分别是:重金属、有机污染物、生物污染(如病源生物、基因等)和由普通营养引发的污染物,如硝酸盐、亚硝酸盐、藻毒素等。这四类物质,可能存在于水体中,也可能存在于土壤与大气中,虽然它们在不同环境要素中存在的含量、形态以及危害程度不同,但它们都可能通过食物链,在农产品中富集,进而造成食品污染,影响人类身体健康。为表述方便,按农业生态环境存在的食品污染物质类型分别讨论农业生态环境污染与食品安全的关系。
1 重金属
在美国提出的优先污染物中,所列出的重金属为砷、铬、汞、镉、铅、镍、锌、硒、铜等,其中砷与硒为类金属。在重金属中,除砷、汞和硒的有机化合物容易挥发外,它们和有机物不同,不但不能被微生物分解,相反还可能在生物作用下,形成毒性更强的金属有机化合物。因此,重金属一旦进入环境,便原地长期存在,对人类具有长期潜在的危害。重金属中毒可使人体的肝、脾受损,影响钙质吸收、骨变形,骨折疼痛,影响人的生殖能力,致癌等危害。水、土中重金属含量主要受土壤背景值与外来污染物的影响。魏复盛[8]等比较了中、日、英三国常见12种微量元素(As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Se、V、Zn)的平均值后,认为中国土壤各主要元素环境背景值与日本、英国土壤的含量大体相当。江苏省科协主持的“江苏农产品清洁生产技术创新与实施”课题组,于2003年,按农业部《农田土壤环境监测技术规范》(NY/T395 - 2000)对全省4个县(市)进行了调查分析 , 表明苏南某市菜地受污染较为严重,51. 7%的菜地不符合无公害农产品产地环境要求,主要污染因子是镉、汞和DDT,相比之下,稻田污染程度较轻;苏中海安、高邮两县(市)耕地总体质量较好, 95%以上耕地符合无公害农产品产地环境要求,其中海安县为96. 6% ,高邮市为95. 2% ,少部分地区受DDT、Cr及Cd轻污染;苏北洪泽县耕地土壤总体质量良好, 99. 1%的耕地符合无公害农产品产地环境要求,少数地区铬、汞、铜含量偏高。分析造成水、土壤重金属污染的主要原因,是来自工业或城市排放的废水、固体废弃物与干湿沉降以及农业自身的投入品,如农药与肥料。据报道,全国受重金属污染的地区约占污灌面积的45% ,其中比较严重的是汞与镉。张永春[9]等分别调查了宁连公路淮安段两个断面,结果发现沿公路两侧0~150 m范围内土壤中铅均有不同程度的累积, 0~50m范围内累积较为明显;断面1各样点土壤铅含量平均为18. 60 mg/kg,断面2各样点土壤铅含量平均为16. 83 mg/kg;断面1距路基5 m、25 m、50 m、75m、100 m处土壤铅平均含量与300 m处的背景值相比,增加了53. 3% ~74. 8%;断面2距路基5 m、25m、50 m、75 m、100 m处土壤铅平均含量与300 m处的背景值相比,增加了46. 4% ~65. 3%。虽然土壤铅含量均未超标,但仍有3个样品的稻米铅的含量
超出了相关的无公害稻米重金属限量标准( ≤0. 4mg/kg) 。石元值等研究了汽车尾气对茶叶中重金属含量的影响,结果表明,汽车尾气对茶叶新梢、老叶中的铅元素含量影响较大,公路边的茶叶新梢中铅元素含量比距离公路远的茶园茶叶新梢高39. 2%~129. 6% ,而公路边的茶园老叶中的铅元素含量要比距离公路远的茶园老叶高39. 5% ~159. 1%。长期施用微量元素高含量的粪便,将导致土壤中微量元素蓄积污染。张子仪预测, 1万头猪场按美国FAD允许使用的砷制剂推算,若连续使用含砷的添加剂饲料, 5~8年之后,将可能向猪场周边排放近1 t砷, 16 年后土壤中的砷即可增加1 倍。Betey等(1972)和Feenstra等(1993)[10]报道用高铜添加剂饲喂动物,生产的粪便作牧草肥料,该草制成干草时,可使绵羊生中毒(粪中铜的浓度为700 ~3 000 mg/kg,干草中为42 mg/kg) 。土壤或水体重金属均可能通过食物链富集,进而影响食品安全。郑宗林等综述报道了水生生物对水体中重金属的富集试验结果,鱼类可蓄积比周围水体环境高1 000 倍的汞; 当水中汞含量达0. 001~0. 01 mg/L时,通过小环境藻-水蚤-金鱼的转移浓缩, 35 d后鱼体中的汞含量可为水的800倍;一般鱼类含砷1. 1 mg/kg,砷浓度较高的养殖区的贝类含砷量高达100 mg/kg;大海虾含砷可174mg/kg,小海虾含砷15~40 mg/kg。海水生物对铬有富集作用,其浓缩系数为:海藻60~1 200、无脊椎动物2~9 000、鱼类2 000。通过富集和食物链的作用,动物食品中的含铬量比植物食品高,如鱼、猪肉、蛋为0. 1~0. 5 mg/kg,蔬菜和水果均在0. 1 mg/kg以下。土壤、水体等环境中重金属也可以通过作物富集,从而造成食品污染。廖自基报道生长在冶炼厂附近的植物中, 花椰菜叶片含砷量仅为5. 5mg/kg,与土壤本底值基本相同;而草本植物叶片含砷量竟高达396 mg/kg,是本底值含量的70多倍。
2 持久性有机污染物持久性有机污染物[11]又称难降解有机污染物(简称POPs) ,联合国欧洲经济委员会(UNECE)将它们定义为是一类具有毒性,易于在生物体内富集,在环境中能够持久存在,且能通过大气运动在环境中进行长距离迁移,对人类健康和环境造成严重影响的有机化学污染物质。1997年,联合国环境规划署提出了需要采取国际行动的首批12种POPs,即艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、DDT、氯丹、六氯苯、灭蚁灵、毒杀酚、七氯、PCB s、PCDDs和PCDFs,前9 种是农药, PCB s是工业化学品, PCDDs和PCDFs是化学产品的杂质衍生物和含氯废物焚烧的产物。2001年,由联合国环境规划署理事会组织召开的国际文书政府间委员会第五次会议正式通过了禁用12种有机污染物的公约,完成了最后文本的谈判,至今已有150多个国家成为公约签约成员。中国是签约国之一,也承担起相应的义务与职责。持久性有机污染物具有干扰人类及野生动物内分泌系统的作用,亦被称为环境内分泌干扰化学物质或环境雌激素。许多持久性有机污染物是已知和可疑致癌物,如多环芳烃和PCDFs等。也有大量证据表明,持久性有机污染物降低人与动物的免疫功能,并影响动物的行为等。持久性有机污染物具有以下特征: ( 1)难以降解,具有长期残留性,长期停留在环境中。(2) POPs是亲脂憎水性化合物,具有生物积累性。在水和土壤系统中, POPs会转移到固相或有机组织的脂质,代谢缓慢而在食物链中蓄积并逐级放大,最终影响到人类的健康。( 3) POPs具有半挥发性和长距离迁移性。在环境温度下, POPs蒸发进入大气,并随着温度的变化而发生界面交换,长距离迁移后而沉积。例如,温度高的低纬度地区,产生的POPs的蒸汽压高;低温的极地等高纬度地区, POPs的蒸汽压低,从蒸汽中分离而沉积到极地等地球表面,导致全球范围的污染传播,表现出所谓的“全球蒸馏效应”和“冷浓缩现象”。(4)具有高毒性,包括致癌性、生殖毒性、神经毒性、内分泌干扰特性等,严重危害生物体。当前,在世界绝大多数的江湖水体中都不同程度地受到POPs的污染。在威尼斯湖表面沉积物中,二嗯唤和呋喃的浓度分别处在16 ~ 13 642ng/kg和49~12 561 ng/kg,对环境造成了威胁。我国东海岸三个出海口的沉积物中也存在POPs,在闽江、九龙江和珠江的出海口沉积物中,PCB s和DDT的总浓度都较高,其中DDT的浓度可能已影响到深海生物。闽江口河口水质PCBs超过USEPA的标准,部分沉积物超过参考评价标准 。赵其国等调查了太湖水中有机污染物现状。调查结果, 太湖水中检出有机污染物273 种, 比1985年(73种)增加了200种,其中优先控制污染物6类43种,环境优先控制污染物6类24种;沉积物中检出有机污染物188种,与1985年相比, 2000年如苯并噻唑浓度提高近100倍,来源于工业生产的苯二甲酸酯类浓度增加2. 1 ~49. 6 倍。陈满荣等应用气相色谱仪测定了长江口潮滩沉积物多氯联苯( PCBs)总量,结果为10. 7~28. 6 μg/kg, 11个样品检出率100% ,新生沙岛九段沙潮滩沉积物同样检出PCB s。
3 污染生物
主要是病原微生物,如沙门氏菌、大肠杆菌、病毒等。有关转基因作物基因漂移,可能引发基因污染的问题,存在争议,有待进一步的研究证实。众所周知,因食物受病原微生物污染,会引起肠道、呼吸道等疾病,影响人体健康。近年,随着有机食品发展,增加了有机肥的施用,如果使用未经处理的粪便,对蔬菜、水果等食物将构成新的威胁。Balasubramanian[12]对粪便养鱼方式中,鱼受粪便微生物污染状况进行了调查,发现在鱼的肠道内病原菌数量多于皮肤与肌肉,吃食性鱼多于过滤食性鱼。
4 完善我国食品安全监管体系的对策措施
4.1 制定完善的食品安全法律体系
根据我国的现行法律法规体系建设情况,进一步完善《食品安全法》,同时对现有涉及食品安全的法律法规进行认真清理、补充和完善,将散存于各法律法规中有关食品安全的内容加以整合,尽可能减少和避免立法上的相互冲突,解决法律体系的混乱,保持法制的统一性和完整性。《食品安全法》[13]是食品安全基本法,确立了我国食品安全的基本原则、基本制度、基本体制。基本原则可以包括:食品生产经营企业对食品安全承担首要责任的原则;充分依靠科技不断提高食品安全水平的原则;广泛开展食品安全国际交流与合作原则;以监管为中心,监帮促相结合的原则等。基本体制可包括:综合监管与具体监管相结合的体制,部门执法与综合执法相结合的体制等。基本制度包括从农田到餐桌全过程的各项重要制度。总之,《食品安全法》体现了公正与效率价值目标的统一,权利与权力辩证关系的有机互动,监管与服务基本要素的合理配置。
4.2 健全食品安全标准体系,改善检测设备,提高检测能力
一是健全食品安全标准体系。尽快弥补我国食品安全标准不规范、不够严密的缺陷,加速建立食品安全标准体系。并参照《国际食品法典》[14],从食品安全的全程监控着手,把标准和规程落实在食品产业链的每一个环节,完善食品质量标准体系,及时清理和修订过时的农业标准,抓紧制定急需的食品质量标准,积极采用国际标准,加快与国际标准接轨。
二是加快认证体系建设。将无公害农产品、绿色食品、有机食品的认证工作纳入法制轨道,明确各类认证的法律地位,理顺相互之间的关系。并在此基础上,积极推行GMP(良好农业规范)、HACCP(危害分析与关键控制点)体系认证[15]。“危害分析和关键控制点(Hazard Analysis and Critical Control Point,简称HACCP)”是指对食品安全危害予以识别、评估和控制的系统化方法。
三是改善检测设备。加大资金投入,积极引进和研制先进的检测设备,努力缩小与发达国家在检验检疫硬件方面的差距。
四是提高检测能力。尽快建立独立的、公正的、权威的食品安全公共实验室,为食品安全管理提供科学的、严谨的技术支撑。要提高食品安全领域的科技水平,重点在关键检测技术、危险性评估技术、关键控制技术和食品安全标准等方面组织科技攻关研究。
4.3 环境保护与食品安全
食品原料产生于我们所拥有的环境,环境的好坏影响食品的质量和品质。所以,重视环保和食品安全都是刻不容缓的,具体可以从空气,水源,土壤,微生物等等方便,保护环境使之利于农作物的生长,食品的生产、加工与贮藏。
参考文献:
[l]杨洁彬,王晶,等.食品安全性.北京:中国轻工业出版社,1999.
[2]田惠光.食品安全控制关键技术.北京:科学出版社,2004.
[3] [FAO/ WH O. Codex Alimentar ius- r ecommended Internatio nal Code o f H yg ienic Practice- g enera l Pr inciples ofFoo d H yg iene( CAC/ RCP 1- 1969, Rev . 3- 1997) [ S] . FAO/WHO, Rome, 2001.
[4] Erin Ho lleran, Maur y E. Bredahl, Lokman Zaibet. Private Incentiv es fo r Adopting Food Safety and QualityAssurance[ J] . Foo d Policy, 1999, ( 24) : 589 ?? 603.
[5]沈晓彭.食品安全危害因素简析与对策探讨.食品工业科技,2005,4.
[6]商务部市场运行司.关于我国流通领域食品安全现状的调查报告.中国食品药品监管,2005,5.
[7] 中国环境问题调查报告
[8] 魏复盛 ,关于中外土壤各主要元素的比较
[9] 张永春等, 对宁连公路淮安段两个断面的调查
[10] Betey等(1972)和Feenstra等(1993) 高铜添加剂对动物的影响,
[11] 联合国欧洲经济委员会(UNECE)
[12] Balasubramanian 粪便养鱼
[13]《食品安全法》
[14] 《国际食品法典》
[15] HACCP