
重金属一般指密度大于4.5g/cm3的金属 。约有45种,如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、铁、锌、钴等重金属是生命活动所需要的微量元素,但是大部分重金属如汞、铅、镉、金、银等并非生命活动所必需,而且所有重金属超过一定浓度都对动物有毒。重金属在人体中累积达到一定程度,会造成慢性中毒。
一、重金属的污染及其危害
从环境污染方面所说的重金属是指:汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属。对人体毒害最大的重金属也是铅、汞、铬、 砷、镉这5种。这些重金属在水中不能被分解,人饮用后毒性放大,与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物或无机物。重金属不能被生物降解,相反却能在食物链的生物放大作用下,成千百倍地富集,最后进入人体。重金属在人和动物体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人和动物体的某些器官中累积,造成慢性中毒。
1、重金属污染的共同特点
不发生分解,经消化道吸收后,进入血液与血卟啉结合,随血液分布至各器官组织,对全身各系统和内脏器官产生毒害,动物机体的生物转化不能减弱这些毒性,有的反而转化为毒性更大的化合物,如汞转化为甲基汞。半衰期长,一旦进入机体,危害时间特长。抑制酶的活性,引起全身伤害。大多数有毒重金属在动物体内会蓄积,达到一定量后,呈现毒性反应。毒性与其化学形态、结构有关。
2、主要有毒重金属的危害
(1)铅 Pb
主要对神经、造血系统和肾脏的危害,损害骨胳造血系统,引起贫血,脑缺氧、脑水肿、出现运动和感觉异常。
(2)镉Cd
可在人和动物体内积累引起急、慢性中毒,急性中毒可使人和动物呕血、腹痛、最后导致死亡,慢性中毒能使肾功能损伤,破坏骨胳,致使骨痛、骨质软化、骨质疏松,瘫痪。镉还会引起贫血,干扰锌、铜、铁的吸收。
(3)汞 Hg
主要危害神经系统,使脑部受损,造成汞中毒脑症,引起四肢麻木,运动失调、视野变窄、听力困难等症状,重者心力衰竭而死亡。中毒较重者可以出现口腔病变、恶心、呕吐、腹痛、腹泻等症状,也可对皮肤粘膜及泌尿、生殖等系统造成损害。在微生物作用下,甲基化后(甲基汞)毒性更大。
(4)砷 As
慢性中毒可引起皮肤病变和神经、消化和心血管系统障碍,有积累性毒性作用,破坏人和动物体细胞的代谢系统。会引起皮毛粗乱无光泽,脱毛脱蹄,拉稀,母畜流产或不孕。
(5)铬 Cr
六价铬及其化合物对于人体的伤害,通常表现在三个方面。一是损害皮肤,导致皮炎、湿疹、咽炎等;二是损害呼吸道系统,引发肺炎、气管炎等疾病,三是损害消化系统,误食甚至长期接触铬酸盐,极易造成胃炎、胃溃疡和肠道溃疡。铬还具有致突变性和潜在致癌性,六价铬具有明显的致癌作用。
二、减少重金属排放的措施1、控制矿物质原料特别是无机微量元素原料中重金属的含量
从源头把关,降低矿物质原料中铅、镉、砷、汞等有毒重金属的含量。
2、使用有机微量元素,减少微量元素的添加量。
有机微量元素以其吸收利用率高、生物学效价高、稳定性好、毒性低等特点,受到广泛的重视和认可,并作为一种安全、高效、环保的新型微量元素添加剂展示出良好的应用前景。目前国内大部分饲料企业或养殖企业均已添加使用有机微量元素。
(1)用有机微量元素全面替代:由于有机微量元素(氨基酸螯合物)的吸收利用率高,可以减少三分之一到二分之一的用量。
(2)用部分有机微量元素替代:根据实际情况,相应减少微量元素添加量。
(3)在种猪(种公猪、怀孕母猪和哺乳母猪)、乳仔猪、种蛋鸡、幼龄肉禽等阶段,全部或部分使用有机微量元素,以提高生产效率。
3、降低微量元素的添加量
(1)利用动物理想微量元素模型科学合理地添加微量元素。不同饲喂动物,不同阶段有不同理想微量元素模型,要注意微量元素之间的平衡。
(2)考虑饲料原料中微量元素本底含量与利用率,适当减少外加微量元素的添加量。
A、植酸不仅能与植物中的40%~70%的磷结合,而且还与其它金属离子如钙、铜、镁、锌、锰、亚铁等螯合形成难溶化合物,在动物肠道中变得难以吸收。
所有金属元素中,锌最易与植酸结合,尤其在高钙的情况下,钙、锌和植酸磷形成三元复合物,同时影响三种元素的吸收。
植酸酶能促进植酸降解,不仅能增加植物性饲料原料中磷的释放量,同时还能提高日粮中蛋白质和其它金属离子(包括钙、锌、铜、亚铁、锰、镁等)的吸收利用率。所以,添加植酸酶,可以适当减少微量元素(锌、铜、亚铁、锰)的添加量。
Jongbloed等(2010年)研究结果发现,500FIU植酸酶(酶他富)可降解释放出0.8克的可消化磷,与此同时大约可释放出25-30mg/kg(ppm)的锌(以等量的硫酸锌为标准)。
B、添加木聚糖酶,对能量饲料原料(玉米、小麦、大麦、米糠等)中锌、亚铁的释放有较好的效果。
C、添加β-葡聚糖酶可提高谷物类饲料原料中铜、亚铁、锌的释放,且对棉、菜粕中铜、亚铁、锰的利用率有较大的促进作用。