重金属对饲料污染的分析及防制措施

《商斛工业》・２００６年鞭２７簋鞭１７期　重金属对饲料污黎的分析及防莽＝＝『措袍　李晓丽何万领董淑丽　摘要文章综述了我国饲料重金属污染的种类、污染物的主要来源、污染物的特性及危害机　重金属；饲料污染；防制措施　￥８５９，８１　理，并简要阐述了预防饲料重金属污染的措施。　关键词中图分类号Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｂｙ　ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌｓ　ｉｎ　ｆｅｅｄ　ａｎｄ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｌｉ　Ｘｉａｏｌｉ，Ｈｅ　Ｗａｎｌｉｎｇ，Ｄｏｎｇ　Ｓｈｕｌｉ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｈａｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｔｈｅ　ｃｌａｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｏｕｒｃｅｓ，ｔｈｅ　ｆｅａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈａｒｍ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｅｅｄ．Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔｏ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌｓ　ｗｅｒｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌｓ：ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｅｅｄ：ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　重金属一般指密度大于５，０ｇ／ｃｍ　的金属元素．目　前已知的重金属元素有４５种。环境问题中常涉及到　的重金属污染种类主要有Ｈｇ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｏ、　Ｃｏ、Ａｓ的污染．而饲料污染问题中所说的重金属元素　健康及人类安全的考虑．重金属对饲料的污染应当给　以足够的重视　１饲料重金属污染物来源　１　１矿区及工业“三废”排放　我国饲料原料来源广泛．矿区也是饲料原料的重　实际上主要指镉（Ｃｄ）、铅（Ｐｂ）、汞（Ｈｇ）以及类金属砷　（Ａｓ）等生物毒性显著的元素…。另外，随着一些动物必　要产地。由于采矿及冶炼污染防治措施不当．长期向　需重金属元素（如铜、锌等）在饲料中的超量添加，使　环境中排放含有重金属元素的污染物　例如锌与镉常　得这些元素一度成为饲料中重要的重金属污染源　前　伴生沉积成矿．在锌开采与生产中．其废物里常含有　一四种重金属元素相对来说毒性显著．它们在常量甚至　微量接触条件下即可对动物及人体产生明显的毒害　作用，故常被称为有毒金属元素。铜和锌被认为是动　物生存和生产必需的金属元素．动物对其有较大的耐　定量的镉　锌矿含镉约０．１％　０．５％，有时高达２％～　５％。镉进入土壤后，非常容易被植物吸收。镉在土壤　中的环境容量比铅、铜、砷等要小得多，只要土壤中镉　含量稍有增加，就会使农作物中镉含量相应增高　工　受量（但牛对铜较敏感）．且有一定的促生长和维持健　业“三废”排放重金属污染的事例不胜枚举　表１显示　康作用。基于此．在生产中铜和锌常被超量添加（添加　我国部分地区工业“三废”对土壤镉污染及作物镉富　２１　量分别超过正常量的１Ｏ～３Ｏ倍、１５　２００倍）　重金属　集的情况［污染物不象有机污染物容易分解．可在饲料和环境中　长期残留．当其随饲料进入动物体内后一般不会发生　分解．而是蓄积在动物机体的某些器官（如肝脏和肾　脏等）．从而引起动物的慢性中毒，量大时可导致急性　中毒，甚至死亡　同时，饲料中过量的重金属元素因无　法被机体吸收而随粪便排入外界环境．进而对土壤、　水体、作物甚至人类生存构成威胁　因此．出于对动物　表１　我国部分地区土壤镉含量及水稻污染状况　李晓丽，河南科技大学动物科技学院，４７１００３，河南洛阳　天津路７０号。　何万领、董淑丽，单位及通迅地址同第一作者。　收稿日期：２００６—０５—２９　维普资讯 http://www.cqvip.com

李晓丽等：重金属对饲料污染的分析及防制措施　１．２农业生产活动的污染　饲糕　动物的急性中毒　但由于其强蓄积性．往往引起动物　慢性中毒．而人一旦食用动物组织器官也会引起慢性　危害。另外．有些重金属元素具有较强的“　致”作用．　农田施肥、污水灌溉以及农药施用等如果管理不　当，均可造成重金属直接污染农作物，或通过土壤　积累．随之被作物吸收。例如施用磷肥，其镉含量　１．６－５．８ｍｇ／ｋｇ，高的可达１０～２０ｍｇ／ｋｇ，砷含量一般约　２４ｍｇ／ｋｇ，铅含量约１０ｍｇ／ｋｇ。还有施用有机砷杀菌剂　甚至可通过母体胎盘影响后代健康　３重金属污染物的危害机制　３．１　镉的危害　（甲基胂酸铁胺、甲基胂酸钙等）、砷酸铅杀虫剂及有　铅、汞的污染。农田灌溉时，如果利用没有经过处理的　工业废水或生活污水．均会不同程度地造成镉、砷、铅、　镉进人体内后会影响钙、磷代谢．导致动物骨骼　内抑制铁吸收，镉摄人量增加．尿铁增加　镉吸收后可　抑制骨髓内血红蛋白的合成　镉对肾脏有损坏作用表　现为综合过程作用的结果　被吸收的镉首先与组织　中某些蛋白质结合，尤其是与金属硫蛋白（ＭＴ）结合．　结合后的ＭＴ—Ｃｄ对镉的分布、代谢起着重要作用　这　种结合物会把镉带人肾小管而蓄积于肾中．ＭＴ—Ｃｄ　机汞杀菌剂（氯化乙基汞、醋酸苯汞等）等可造成砷、　脱钙．易骨折　镉可引起动物贫血．其机理是镉在肠道　汞等重金属对土壤和作物的污染，进而污染动物饲料。　１．３生产过程污染及人为添加　在进行配合饲料生产时，为了改善饲料适口性、　防霉、提高饲料质量等，往往添加一些酸性物质　这些　酸性物质如果添加不合理会造成机器表面镀镉溶出．　从而造成饲料的镉污染．严重时可导致动物急性中　些矿物添加剂如麦饭石、膨润土、沸石、海泡土以及饲　进入肾小管细胞溶酶体．在溶酶体中降解、分离并释　放出活性镉．活性镉可使肾小管上皮细胞发生变性和　研究表明，镉对鸡的细胞免疫和体液免疫都有抑制作　细胞免疫的毒性较体液免疫敏感　曹友军（１９９３）Ｉ６１综述　了镉对免疫系统的影响，指出镉对细胞免疫功能、体　液免疫功能、巨噬细胞功能、Ｋ和ＮＫ细胞功能均有　明显的抑制作用。此外，镉还可以引起动物生长受阻、　毒　另外一些动物专用驱虫剂或杀菌剂中含有镉　一　坏死。镉对动物免疫系统有抑制作用　杨梅英（１９９０）Ｉ５１　用磷酸盐类和饲用碳酸盐类等在没有经过合理脱毒　用，其抑制程度与接触镉的时间长短有关．并且镉对　处理情况下．会造成饲料重金属元素含量超标　湖北　省饲料监测站近年对饲料级硫酸锌产品跟踪检验发　现，镉含量达到１％以上．甚至高达３．６７％。此外．在微　量矿物添加剂中超大量添加铜和锌是造成此两种重　金属元素污染的重要原因　ＮＲＣ标准规定．畜禽对铜的　需要量在１０ｍｇ／ｋｇ以下，对锌的需要量为３０－－，６０ｍｇ＿／ｋｇ。　肝损害、繁殖机能低下、肺炎、肺水肿等　３．２铅的危害　而目前实际添加量铜为１００～２５０ｍｇ／ｋｇ，甚至高达　３７５ｍｇ／ｋｇ：锌添加量更高．有报道在断奶仔猪日粮中锌　（氧化锌）添加量达２　０００～２　５００ｍｇ／ｋｇ，有的甚至达到　３　０００ｍｇ／ｋｇ。这些超量的重金属元素大部分会随动物　水平添加铜，粪便铜含量可高达５０～１００ｍｇ／ｋｇ［３１．而锌　饲料中的铅主要通过消化道进人体内．吸收后经　门静脉到达肝脏。铅在机体内大多以与血清蛋白或吸　附于红细胞膜的结合态存在．少部分以游离态存在　铅在动物体内主要　存于骨骼中．骨中含铅量占体内　种组织中。骨骼虽是铅的重要贮存场所．但对铅容纳　量有一定限度。铅对动物的毒害主要表现为贫血、免　粪便排　，进而污染环境。研究发现，以１００～２５０ｍｇ／ｋｇ　铅总量的９０％～９８％。少部分游离态的铅可分布于各　排出量更高．其动物机体吸收率低于３０％　２重金属污染物的性质　重金属元素与其它污染物不同．它具有以下特　进入动物机体．便会在体内组织器官蓄积．且稳定性　极强，长期累积导致动物毒性。研究发现．汞在脑部组　织中的生物半衰期为１８０～２４５ｄ．镉为１６～３３年．铅为　疫功能障碍、宿主抵抗力改变、神经系统损伤等急性　和慢性病变　此外，铅对哺乳动物生殖系统也具有明　点：①强蓄积性和稳定性。重金属污染物一旦随饲料　显毒性。梁华等（１９９２）１８１报道，恒河猴铅中毒后．精子　活力明显下降．电镜观察可见早期精子细胞顶体泡呈　不规则扩大，缺少顶体颗粒　早期有报道认为ｔ９１．铅可　使雌性动物阴道开口延迟．卵巢积液和出血性变化．　影响性机能和受精卵着床．并可经胎盘转移．引起胚　３．３汞的危害　汞是一种神经毒性重金属元素　汞随饲料或饮水　进入动物机体后，易在脑组织中蓄积．蓄积到一定程　４年。②生物富集作用　在自然界中．重金属元素容易　染水体后沉积于水底易被微生物富集浓缩转化为甲　被微生物、植物和动物富集，使毒性逐渐增加。如汞污　胎毒性．导致胎儿畸形　级汞，使其毒性增强数百倍甚至千倍。③慢性中毒和　长期毒害性　饲料中的重金属元素含量一般不会引起　维普资讯 http://www.cqvip.com

李晓丽等：重金属对饲料污染的分析及防制措施　度会引起脑组织代谢障碍。无机汞的高溶解度、金属　汞及有机汞的脂溶性极易透过生物膜．使其毒性增　中的二硫键、半胱氨酸的巯基）具有高亲和力。Ｈｇ　＋可　牢同地与细胞膜上蛋白质的一ＳＨ基结合。导致膜的构　象变化．从而影响膜的正常功能，引起毒性作用…］。慢　性汞中毒时可影响心血管系统的稳定性　给大鼠饮用　中毒剂量的ＨｇＣ１，．发现可增强心肌收缩力．但无变时　出现慢性中毒现象　当肝脏中蓄积铜超过一定量时．　就会抑制多种酶的活性而导致肝功能异常．并发生坏　致大量红细胞溶血．引起贫血、黄疸和血红蛋白尿等　大　二价汞是一种软酸。对于蛋白质中的软碱（胱氨酸　死　同时，肝脏中的铜大量释放人血也进入红细胞．导　大量的铜进入肾脏。可引起肾小球坏死、肾衰竭等ｌｌ４】　高锌主要抑制某些酶的活性，并降低机体免疫能力．　影响动物食欲和干扰其它矿物元素的正常代谢　另　外．大量的铜、锌随粪便排人土壤，进而造成土壤铜、　性改变．并可诱发动脉性高血压…Ｊ　另外甲基汞对肝　脏和肾脏有毒害作用　３．４砷的危害　物毒性强度依次为砷化氢＞三价砷＞五价砷＞有机砷　在饲料中的添加备受重视　在早期的生产中砷曾以无　锌含量超标。危害作物生长　何万领等（２００５）【１５】研究　报道，当仔猪日粮铜水平由２０ｍｇ／ｋｇ增加到ｌＯＯｍｇ／ｋｇ　时，其排出量增加了３．８倍；当日粮铜增加到２５０ｍｇ／ｋｇ，　１３８ｍｇ／ｋｇ时，粪中锌排泄量增加了１．６倍　愈演愈烈的饲料重金属污染．必然给畜牧业发　砷是动物必需的微量元素．又是剧毒物质　砷化　排出量增加了７．９倍；日粮锌水平由５５ｍｇ／ｋｇ增加到　近年来随着砷的生物学作用被发现和证实．砷化合物　４饲料重金属污染的防制措施　机态形式添加。并随之出现动物中毒现象　近年来一　展、生态环境、人类自身健康带来难以预料的隐患。防　些有机砷制剂被开发出来．如商品名为“洛克沙胂”　ｆ３一硝基一４一羟基苯砷酸）和“阿散酸”（对氨基苯砷　高达８０～１５０ｍｇ／ｋｇ　大量的砷被动物吸收后在肝脏中　止饲料重金属污染刻不容缓．其措施大致可分为如下　几方面。　酸１　这些有机砷制剂尽管毒性很小。但其添加量目前　４．１严控工业“三废”排放　目前。世界范围内工业“三废”污染是一个令人头　蓄积．绝大多数的砷没有被利用而随粪便排出　有报　疼的问题。欧洲一些发达国家和美国拿出大量资金进　道称ｔ１２／，在肉仔鸡日粮中分别添加’１０、２０、５０、８０ｍｇ／ｋｇ　行工业污染后的修复工作　我国近年来也在一些污染　洛克沙胂，饲喂７周后。肝脏中砷含量分别为０．６４７、　严重的河流和湖泊中投入了一定的制理资金．但考虑　３．１２８、３．５１３、５．７６３ｍｇ／ｋｇ。世界卫生组织ｆＷＨ０）规定食　我国经济上不发达．这种污染后的修复必然给经济带　品中砷含量不超过０．１ｍｇ／ｋｇ；美国ＦＤＡ规定食品中砷　来较大负担　因此．我国在控制工业“三废”污染上应　含量不超过２．６５ｍｇ／ｋｇ　另有报道显示．一个万头猪场　加强生产前的管理工作。通过改革生产＿Ｔ艺．强化回　收意识．最大限度地减少重金属的流失　在此基础上　严格执行工业“三废”的排放标准，对于超排放量、含　若按美国ＦＤＡ允许使用的砷制剂剂量推算．连续使　砷，ｌ６年后土壤中砷含量可翻一番　砷是一种胞浆毒物。三价砷易与巯基结合形成稳　砷对多种酶有抑制作用．如丙酮酸氧化酶、羧化酶，Ｏｒ－　酮戊二酸氧化酶、苹果酸氧化酶及胆碱酶等．从而引　用含砷饲料５～８年后。将可能向猪场周边排放１００ｋｇ　加强管理制度的建立和执行．建立群众的监督工作．　量不合格、污口位置不合理进行严格处理　尽量减少含重金属有毒物质的化肥、农药的施　定的络合物，从而阻碍细胞呼吸。造成细胞代谢障碍。　４．２加强农业生产管理　人：进行土壤质地改良时．应严格控制污泥中重金属　起神经系统、肝脏、肾脏等重要器官发生病变＿１３】　此　元素含量；禁止用重金属污染的水灌溉农作物　外．砷随血液循环进入毛细血管．便可作用于毛细血　４．３减少重金属向植物中的迁移　管壁的舒缩神经。导致血管壁扩张。通透性增强　患有　织会导致病情恶化　我国地域广阔。饲料原料来源复杂　特别是一些　迁移也随之增加　对于这些重金属污染严重又不得不　种植农作物的地区，可在土壤中施加石灰、碳酸钙、磷　心血管疾病的病人若长期食用砷含量较高的动物组　矿区，由于长期土壤重金属污染严重．重金属向植物　３．５铜、锌的危害　一般动物对铜和锌具有很强的耐受性．其在饲料　酸盐等改良剂：另外多施农家肥．有机物质可促进重　金属元素的还原作用．以降低其活性．减少向植物中　的迁移　中的含量也比其它重金属元素高　铜和锌均可在肝脏　中蓄积。当其在饲料中含量增加时．肝脏蓄积随之增　加，超过一定限度后。即转移人肾脏．此时动物体开始　４．４把好原料关　维普资讯 http://www.cqvip.com

李晓丽等：重金属对饲料污染的分析及防制措施　饲料生产前的原料品质检验是十分重要的工作　有些饲料厂限于实验条件或原料成本的原因．对进厂　饲　４张彩英，胡国良，曾志明，等．镉对畜禽的毒性作用及防制．江西畜　牧兽医，２００４（３）：３－４　原料不检测或只测水、蛋白质等常规指标，忽略重金　属元素的检测　对此．饲料厂应自觉地对原料进行重　金属元素检测．国家相关行政部门也应加强对饲料生　５杨梅英，张士雍，刘应义硒对镉中毒鸡免疫功能的保护效应．兽医　大学学报，１９９０，１０（４）：３６８～３７０　６曹友军．镉对免疫系统的影响．国外医学卫生学分册，１９９３（４）：　２０８～２ｌＯ　产企业产品品质的抽查和评定工作．并严格执行我国　７王彦波，许梓荣．饲料中重金属铅的毒害机理与控制，饲料博览，　《饲料卫生标准》（ＧＢ１３０７８—１９９１）规定的重金属元素　２ＯＨ０５（１）：３１～３３　允许量（见表２）　表２饲料中砷、铅、镉、汞的允许￣＇（ｍｇ／ｋｇ）　８梁华，闭中强，樊建康，等．醋酸铅对雄性恒河猴生殖功能的影响．　中国药理与毒理学，１９９２，６（４）：２８５～２８８　９王化杰，王兰．铅对生殖系统的作用．劳动医学，１９８６，３（２）：５１～５５　１０张笑一，潘渝生．重金属致毒的化学机理．环境科学研究，１９９７　硼　＿　（３）：４５～４９　ｌ１马欣．汞的毒理学研究．国外医学地理分册，１９９３，１４（３）：１０５～１０７　１２陈伟茹．浅谈商品饲料污染与绿色饲料开发．河南畜牧兽医．２００３　（５）：１９～２０　１３李慧．砷的毒性与生物学功能．现代预防医学，２０００，２７（１）：３９～４Ｏ　１４任守爱，崔素晶，杨连玉，等．生长猪日粮中高剂量铜的危害及解　决对策．吉林畜牧兽医，２０００（１１）：１９～２Ｏ　１５何万领，郑，任红涛，等．日粮铜、铁、锌水平对仔猪生产性能　４．５增加营养修复作用　饲料中某些营养成分可降低重金属的毒性．某些　矿物元素与重金属之间存在拮抗作用　研究认为．提　高日粮蛋白质水平可阻止铅、镉、汞、砷等慢性中毒动　物的体重下降．提高机体对这些重金属元素的耐受　力。增加蛋氨酸和胱氨酸水平可提高机体对毒物的　及粪便指标的影响．黑龙江畜牧兽医，２００５（２）：２３～２４　（编辑：崔成德，ｃｕｉｃｅｎｇｄｅ＠ｔｏｍ，ｃｏｒｎ）　选购兽药要“三香＂　一看包装。合格兽药生产厂生产的兽药，带有“Ｒ”注　抵抗力。大量补充维生素Ｃ可降低镉、砷、汞、铅的慢　性中毒。这主要因为维生素Ｃ能保持谷胱甘肽处于　还原态，还原态谷胱甘肽的巯基能与重金属离子结　册商标，标有“兽用”字样和兽药ＧＭＰ证字，并有省级以　上兽药药政管理部门核发的产品生产批准文号，明确标　示产品的主要成分、含量、作用与用途、用法与用量、生产　合．避免毒物对巯基酶的破坏　另有研究发现增加植　物性蛋白质饲料比动物性蛋白饲料能有效降低重金　属毒性。补充ＶＢ　、ＶＢ　可预防重金属元素对神经系　日期和有效期等内容。从产品本身外观看，水剂、针ＯｒＪ，应　无杂质，无沉淀和无结晶析出，溶液澄清，透明度好。不合　格者，置于强光下观察，可见有微小颗粒或絮状物、杂质　等。片剂、散剂应色泽均匀，无花斑，无吸潮霉变现象。不　合格者，包装粗糙，手触压片不紧，上有粉末附着，无防潮　避光保护等。　二看企业是否正规和信誉度。较好的兽药生产企业　生产检测设备和手段相对先进，兽药质量比较稳定。相　统的损坏；补充铁可减少铅、镉的吸收和蓄积：铜可降　低镉、铅毒性，但却增强汞毒性；硒能降低汞、铅、镉、　砷的毒性　４．６加强饲料生产管理　禁止表面镀镉、铅等重金属元素机械的使用。对　于已投入使用的应注意酸性添加物加入的顺序．同时　降低强酸与弱酸的比例　参考文献　１　于炎湖．饲料中的重金属污染及其预防．粮食与饲料工业，２００１　（６）：１２～１４　反，有的厂家生产设备陈旧，生产工艺简陋。检测手段不　健全，产品质量难以保证。因此，在选购兽药时不能只图　便宜而不顾质量，要注意观察兽药包装上有无该药品的　生产批准文号、厂家地址、生产日期、使用说明及有效期　或保质期等内容。如果以上这些内容不全或不规范．则说　明该兽药质量值得怀疑，最好不要购买。　三看说明。要了解兽药主要品种的有效成分、作用及　２王凯荣．我国农ｍ￣；５－染现状及其治理利用对策．农业环境保护，　１９９７．１６（６）：２７４～２７８　注意事项，同一类兽药有多个不同的品名，购买时要了解　该产品的主要成分及含量，掌握其作用，按照其说明进行　选购、使用，尽量避免因过量使用兽药造成药物浪费或畜　３王永昌，蒋蕴珍．饲料污染与预防（中）、粮食与饲料工业，２００６，１３　（１）：５Ｏ～５２　禽中毒，或因使用量小迭不到治疗效果的现象。