有害物質的“安全標準”是怎麼來的？
生活中，我們經常聽到“某某食物中的某有害物質超標了多少多少”的說法。細心的人可能會發現：同一種有害物質，在同一種食物中，不同國家的“安全標準”不盡相同。這就產生了一種“荒誕”的結果：有害物質在某個含量的一種食物，在一個國家是“安全”的，在另一個國家卻是“有害”的。
“安全標準”的意義，是低於它就“安全”，超過它就“有害”麼？要回答這個問題，先得知道“安全線”是如何劃定的。
問題一：人體能夠承受多少？
任何有毒有害物質，都需要在一定的量下才會對人體產生危害。要建立食物中的“安全標準”，首先要知道人體能夠承受多少的量。理想情況下，是要找到這樣一個量：當人體攝入的這種物質低於這個量時，就不會受到損害；而高於這個量，就有一定的風險。該量被定義為“無可測不利影響水平”（NOAEL)。
在實際操作中，“無可測不利影響水平”的確定並不容易。首先，“損害”如何界定？人體有各種生理指標，每一項指標都有正常的波動範圍，如何來判斷發生了“損害”呢？其次，出於人類的倫理，我們不能明知一種物質對人體有害，還拿人來做實驗，讓實驗者吃到受害的地步。
多數情況下，是用動物來做實驗。首先，喂給動物一定量的目標物質，跟蹤它在體內的代謝和排出情況。如果該物質很快被排出，那麼問題就要簡單一些。在一定的時間內（比如幾個月）喂動物不同的量，檢測各項生理指標，以沒有出現任何生理指標異常的那個量為動物的“最大安全攝入量”。如果這種物質在體內有積累，就比較麻煩，需要考慮在體內積累到什麼量會產生危害，然後再計算每天每千克體重能夠承受的最大量。考慮到動物和人的不同，需要把這個量轉化成每千克體重的量，再除以一個安全係數（通常是幾十到一百，有時甚至更高），來作為人的“安全攝入量”。比如說，用某種物質喂老鼠，幾個月之後，每天喂的量少於10毫克的那組老鼠都沒有問題，而喂20毫克的那組老鼠中有一兩隻出現了不良反應，那麼10毫克就是這次試驗得到的“安全上限”。假如這些老鼠的平均體重是100克，那麼每千克體重能夠承受的量就是100毫克。然後用這個數據來估算針對人的“安全上限”：如果采用100的安全係數，那麼“安全標準”就定為每千克體重1毫克；如果采用50作為安全係數，“安全標準”就定為每千克體重2毫克。
有的物質對人體的危害有比較多的研究數據。比如鎘，在通過飲食進入人體的情況下最先出現的傷害在腎髒。鎘會在腎髒累積，腎皮質中的鎘含量跟腎髒受損狀況直接相關。當腎皮質中的鎘含量在每千克200毫克時，大約有10%的人會出現“可觀測到的不利影響”。世界衛生組織把這個含量的四分之一，即每千克50毫克，作為“安全上限”。然後考慮到飲食中鎘的平均吸收率，以及能夠排出的一部分鎘，計算出每周每千克體重吸收的鎘在7微克以下時，對人體沒有可檢測到的損害。這個量叫作“暫定每周耐受量”。平均來說，這個量與每天每千克體重不超過1微克是一樣的。對於一個60千克的人，相當於平均每天不超過60微克。世衛組織采用這個“每周”的時間基準，是為了更好地表達“平均”的意思——比如說，如果今天吃了90微克，而明天控製到30微克，那麼就跟兩天各吃了60微克是一樣的。
還有一些有毒物質對人體的危害缺乏直接實驗數據，對於動物的危害結果也是在大劑量下得到的。而通過飲食都是“小劑量長期攝入”，這種情況下會有什麼樣的危害，就沒有實驗數據。科學家們會采用“大劑量”下得到的實驗數據，來“估算”在小劑量長期攝入的情況下對人體的影響，從而製定“安全標準”。這種“安全標準”就更加粗略，最終得到的數字跟采用的模型和算法密切相關。比如燒烤會產生一種叫做苯並芘的物質，在動物和體外細胞實驗中體現了致癌作用。這種物質在天然水中也廣泛存在，而在飲用水中的濃度範圍內它會產生什麼樣的致癌風險，還缺乏數據。根據已知的數據進行模型估算，如果一輩子飲用苯並芘濃度為每千克0.2微克的水，增加的癌症風險在萬分之一的量級。所以，美國主管機構設定飲用水中的苯並芘“目標含量”是零，而“實際控製量”則是每千克0.2微克。
問題二：特定食物中允許存在多少？
知道了人體對於某種物質的“安全耐受量”，就可以指定它在某種食物中的“安全標準”了。
有的有害物質幾乎隻來源於某種特定的食物，那麼就用“每日最大耐受量”除以正常人會在一天之中吃的最大量作為“安全標準”。比如有一種叫做“萊克多巴胺”的瘦肉精，進行過人體試驗，在每天每千克體重67微克的劑量下沒有出現不良反應。美國采用50的安全係數，把每天每千克體重1.25微克作為普通人群的NOAEL值。假設一個50千克的人每天要吃100克豬肉，得到豬肉中的允許殘留量為每千克625微克。
有的有害物質則存在於多種食物中。比如鎘，大米是一大來源，按照每千克體重每天1微克的“安全限”，一個60千克的人每天可以攝入60微克。假設大米中的鎘含量是每千克200微克（即中國國家標準的0.2毫克），那麼每天不超過300克大米，就還在“安全限”之下。此外，水和其他食物也是可能的來源。世衛組織認為來自於飲水的鎘不應該超過“安全標準”的10%，假設一個60千克的人每天攝入兩升水，因此把引用水中鎘的安全標準定為每升3微克。