污染物指的是食品在从生产(包括农作物种植、动物饲养和兽医用药)、加工、包装、贮存、运输、销售,直至食用等过程中产生的或由环境污染带入的、非有意加入的化学性危害物质,高氯酸盐就是一种典型的环境富集型的化学污染物。它容易存在于环境水及植物当中,会随着食品加工而进入食品之中,因其在食品中的痕量值较低,并且临床毒理学研究相对不足,因此其危害等级还处于"潜在"级别,但其在动物实验中已经表现出较高的毒性效果。
高氯酸盐的来源
环境中的高氯酸盐有两个来源:
一类是自然界中天然存在的,在土壤中有广泛分布,也可以在大气作用下产生;
另外一类就是现代化的工业排放,高氯酸盐作为重要的化工原料,被广泛用于军工、烟火、燃料、纺织、冶炼等行业,而这些高排放的产业又会将高氯酸盐释放到环境中,进而造成高氯酸盐浓度的提升。调查显示,人为因素是导致高氯酸盐浓度升高的首要原因。
高氯酸盐的危害
高氯酸根是一种无机阴离子,其结构为中心一个氯原子,被4个氧原子包围的正四面体机构,其结构较为牢固不易断裂,是相对稳定的结构体,所以在氯的所有含氧酸根离子中,高氯酸根离子的氧化性最弱。正因为其具有较高的稳定性,也因此成为环境中的持久性污染物,经过生物链的富集效应,最终危害人类健康。
目前认为,高氯酸盐的主要危害器官是甲状腺,因为高氯酸根的电荷和离子半径与碘离子相近,会与碘离子竞争性的进入甲状腺,从而抑制对碘离子的吸收,进而造成甲状腺激素T3和T4合成量的减少。
甲状腺激素又是人体发育不可或缺的物质之一,其作用于人体几乎所有细胞,因此甲状腺激素的缺乏会直接导致发育的迟缓和代谢能力的低下,其危害性覆盖所有人群。
由于不同阶段人群对食物中碘的摄入量不同,导致高氯酸盐对婴幼儿群体的危害最为显着。婴幼儿时期碘的缺乏会影响大脑及神经系统的发育,从而可能带来永久性的副作用。2005年《环境科学与技术》杂志发表的报告显示母乳中已检出高含量的高氯酸盐。研究者在全美国18个州收集了36份母乳样品,11个州收集了47份牛奶样品,检测结果显示,在这83份样品中,有82份检测到了高氯酸盐。其中,牛奶中的平均值是2微克/升,而母乳为10.5微克/升,其中含量最高的母乳样品中高氯酸盐检测结果高达92微克/升,污染情况不容乐观。
食品中的污染现状
水和植物是高氯酸盐的两个主要污染途径,其中水体污染的呈现度更广。
1997年,美国科学家首次发现高氯酸盐是一种存在于环境中的持久性污染物,并且在美国各地的地表水中经常检测到高氯酸盐,故1998年美国环境保护署将其列为感兴趣的污染物,2005年美国环境保护署给出高氯酸盐的参考限量不能超过15μg/L,按照人体0.0007mg/(kg·d)的摄入限量折算,饮用水中的水平为24.5μg/L。
2015年欧盟发布关于监测食物中高氯酸盐的第(EU)2015/682号委员会建议案,建议案明确了相关抽样方案和分析方法,并规定食品高氯酸盐分析的定量限(LOQ),即婴幼儿食品中不高于2微克/千克(μg/kg),其它食品不高于10微克/千克,干草药及香料、茶叶、草药及水果浸液不高于20微克/千克。
2019年6月26日,美国环保署(EPA)发布2019-12773号文件,拟制定饮用水中高氯酸盐的最大污染物浓度指标值(MCLG),最大污染物浓度指标值设定为0.056mg/L(56μg/L)。
我国对高氯酸盐污染的研究尚处在起步阶段,缺乏系统的研究数据。有研究者曾采集9个饮用水厂的原水和出厂水样品,发现其中有6个水厂的原水和出厂水都含有高氯酸盐,原水的平均浓度为0.8-13.6μg/L,出厂水的平均浓度为0.5-2.4μg/L。还曾有数据报告指出,春节后因烟花爆竹的集中燃放,导致北京地区雪水样品中高氯酸盐的浓度高达85.99μg/L。
除了水源之外,食品加工品的高氯酸盐检出情况也不乐观。
近些年,世界很多国家开展对日常食品中高氯酸盐污染情况的调查,结果显示,在我们日常接触到的食品中都有高氯酸盐的检出,比如肌肉、牛奶、啤酒及日常蔬菜等。
我国有学者对2017年某市售食品中高氯酸盐暴露情况进行评估,发现高氯酸盐在粮食、蔬菜、水果、乳制品、肉类、蛋类、水产品、茶叶中暴露水平分别为(4.6±2.3)、(12.9±13.1)、(3.4±2.3)、(6.8±9.3)、(7.2±17.9)、(4.3±1.5)、(6.0±8.6)、(59.0±51.9)μg/kg,其暴露范围非常广泛。
国际上对于高氯酸盐的限定还没有统一、确定的量化指标,目前大多是推荐性意见,实际上对于大多数国家而言,高氯酸盐甚至还没有被纳入危害物质检测体系。
高氯酸盐限量指标的确定需要结合实际情况统筹制定,否则极易演变成地区间的贸易"壁垒"。