第一節 概述
一、重金屬的概念
人體中存在的某些微量(甚至痕量)化學元素，雖然相對含量較少，卻是人體生理功能所必需的，且必須通過食物攝人，稱之為必需微量元素。按照微量元素的生物學作用可分為3類：①人體必需微量元素(共8種)，包括碘、鋅、硒、銅、鉬、鉻、鈷及鐵。②人體可能必需元素(共5種)，包括錳、矽、硼、釩及鎳。③具有潛在的毒性，但在低劑量時可能具有人體必需功能的元素(共7種)，包括氟、鉛、鎘、汞、砷、鋁及錫。即使人體的必需元素，也有一個最佳攝入量問題，在一般膳食情況下不至於造成對機體的危害，然而某些元素的過量或缺乏會導致對機體潛在的危害(如氟、鉻等)。但對於鉛、鎘、汞、砷等元素，人體少量攝入就可呈現明顯毒作用，又被稱為有毒金屬。
化學上根據金屬的密度把金屬分成重金屬和輕金屬，常把密度大於4.5g/cm3的金屬稱為重金屬，如：金、銀、銅、鉛、鋅、鎳、鈷、鉻、汞、鎘等大約45種。從環境汙染方麵所說的重金屬是指：汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重金屬。對人體毒害最大的有5種：鉛、汞、鉻、 砷、鎘。在食品安全領域中，重金屬的概念和範圍並不十分嚴格，一般是指對生物有顯著毒性的一類元素。從毒性這一角度出發，重金屬既包括有毒金屬如鉛、鎘、汞等和攝入過量可對人體產生毒性作用的某些必需元素，如鉻、錳、鋅、銅等，通常也包括鈹、鋁等輕金屬和砷、硒等類金屬，非金屬元素氟也包括在內。
二、重金屬汙染食品的途徑
1、環境汙染：工業三廢不經處理或處理不徹底，造成環境汙染，排入水中可使水生生物通 過食物鏈引起生物富集，排入土壤中，可使食用作物吸收，繼而汙染禽畜和人類。
2、濫用食品添加劑：食品生產加工過程中不按照食品添加劑使用衛生標準使用食品添加劑 ，超使用範圍或使用量添加，造成汙染，更有甚者，使用非食品用化工產品作添加劑，由於 砷、鉛等含量高，汙染食品後易引起中毒。
3、食品容器、包裝材料和生產設備、工具的汙染：由於食品容器，包裝材料和生產設備、 工具往往含有一些有害金屬，在食品生產加工過程中，由於不良的加工工藝或使用不當，造 成有害金屬物質溶出而汙染食品。
4、食品運輸過程的汙染：食品運輸過程中，由於運輸工具不潔，運輸人員操作不當，可使 裝運過化工原料等有害物質的車船或混運等引起食品的汙染。
三、重金屬的毒性作用特點
被人體攝入的重金屬，不僅其本身表現出毒性，而且可在人體微生物的作用下轉化為毒性更強的金屬化合物．如汞的甲基化作用。另外，其他生物還可以從環境中攝取重金屬，經過食物鏈的生物放大作用，在體內千萬倍地富集，並隨食物進入人體而造成慢性中毒。一般認為，重金屬的中毒機理是：重金屬離子與蛋白質分子中的巰基、羥基、氨基、眯唑基等形成重金屬配合物．可產生使酶阻斷或使膜變性等生理毒害作用。重金屬形成的化合物在體內不易分解，半衰期較長，有蓄積性，可引起急性或慢性中毒反應，還有可能產生致畸、致癌和致突變作用。重金屬在體內的毒性作用受許多因素影響，如與侵入造徑、濃度、溶解性、存在狀態、膳食成分、代謝特點及人體的健康狀況等因素密切相關。
造成環境汙染的重金屬種類較多，一般來說它們有以下共同特點：
1、廣泛用於工業、農業、運輸、醫療和日常生活，但對其使用和用後的處理還缺少經驗，致使許多化學物質擴散到環境中。
2、性質穩定，難以降解，長期滯留在自然界中，對環境造成了廣泛的汙染和破壞，有些甚至引起公害病，如水俁病、骨痛病等。
3、生物半衰期長，進入動植物或人體後，排出緩慢，並且在食物鏈中容易發生生物富集，使其濃度不斷增加。
4、毒性較大，中毒機理複雜，不僅能引起機體急性、亞急性和慢性中毒，而且具有致突變、致癌和致畸等特殊毒性作用。
自從20世紀50年代在日本出現水俁病和痛痛病，並且查明是由於食品遭到汞汙染和鎘汙染所引起的“公害病”以後，重金屬所造成的食源性危害問題開始引起人們極大的關注。在眾多有毒元素中，以鉛、鎘、汞、砷和氟等元素對食品安全的影響最為嚴重，它們通常是食品衛生檢驗的必測項目。