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微量元素产业现状与发展趋势

发布日期:[14-01-06 16:11:08] 点击次数:[] 作者:向阳葵 来源:

微量元素产业现状与发展趋势

 

【摘要】微量元素是动物必需的营养成分。它几乎参与动物机体所有生理生化功能及代谢过程。但是,由于目前微量元素产业现状普遍存在生产水平落后、技术含量低下及产品质量差等劣势,使用质量低下微量元素产品容易导致以下问题的发生:一方面,由于营养性微量元素和金属性微量元素定义模糊以及没有清晰区分标准,导致无法正确地评估和使用微量元素;另一方面,对微量元素的综合利用技术水平低下,超量使用,导致对动物机体造成伤害、畜产品品质下降以及环境污染严重。微量元素作为一种不可再生的矿物资源,建议国家有关部门制定相关政策与法规和标准,并对微量元素行业进行彻底的变革,才能从根本上解决以上问题。合理使用微量元素这种有限不可再生矿物资源,能够得以充分、合理的应用,为人类及动物健康以及环境保护,尽到应尽的责任。

关键词】营养性微量元素 金属性微量元素 微量元素产业 现状 变革

营养角度上将动物体内含量小于0.01%的元素统称为微量元素。微量元素是动物机体所必需的营养物质,其对动物机体代谢活动发挥着重要作用,现代集约化养殖的使得动物从外界环境中自由获得微量元素的量受到了极大限制。并且随着集约化养殖规不断模扩大以及动物品种改良需求的不断增加,都需要通过对微量元素产品不断改进来提高动物的生产性能。因此,在动物饲料中额外添加和使用微量元素添加剂是必要的,这也造就了微量元素行业的蓬勃兴起。

但是,社会上对微量元素的认识,往往是片面的将其作为一种金属性微量元素,更多关注的是微量元素对环境污染与土壤破坏、动物及人类健康的危害,而忽略了其营养功能性作用。造成这种认识上的偏差,主要是因为人们对于微量元素的来源、种类及用途的认识仍非常有限。其实,微量元素按照不同用途、用量及形态,其无论是对动物机体、人类健康及环境都是有益的,而不是有害的。关键就是要选用合适的添加形态和添加量,并且根据其用途,合理应用,以便发挥功效。如何区分营养性微量元素以及金属性微量元素呢?

一、必需区别营养性微量元素与金属性微量元素

微量元素具有营养和毒害性双重性。适当剂量、形态形式的微量元素,不仅对动物机体无害,能对提高动物生产性能产生重要积极的作用和意义,对外界环境、畜产品以及人类健康都是非常有益的。不适当的剂量、形态形式的微量元素(主要是无机微量元素,如硫酸盐及氧化物),会对动物机体、人类健康、环境产生负面的作用。而这种负面作用,多与微量元素形态、来源、精细化加工工艺处理有很大关系。例如:直接将来自于冶金化工类副产物无机微量元素,如硫酸盐和氧化物直接应用于动物饲料中,会因为其本身性质不稳定(氧化作用性强)、安全域及生物利用率低、有毒有害物质残留高,而对饲料、动物、畜产品、人类以及环境造成很大的威胁。

综上所述,对动物机体生产所必需、对畜产品、人类健康以及环境无害的安全、环保和高效微量元素,称之为营养性微量元素;而将性质不稳定、安全性及生物学利用率低、对动物机体毒害性大,有毒有害物质在畜产品中残留,并且污染环境和威胁人类健康的微量元素,称之为金属性微量元素。

那么,添加到饲料中作为营养性微量元素应该要如何选择呢?

二、微量元素生产与使用存在的问题及危害

(一)、生产微量元素的来源

微量元素主要来源不是简单的应用纯度高的金属矿与化学试剂化学合成而来,而是来自于化工业(电路板等废液,如蚀刻液)、冶炼贵重(有色)金属(铅、锌、铟、钛)后,剩下来的废渣、废液等废弃物。成分复杂(其中含有铅、砷、镉、氟、汞、二噁英及多氯联苯等有毒有害物质)、对环境及动物安全隐患大、产量(金属矿冶炼量与矿业副产物比例大概是1:0.5~1:0.95)大且价格低。

目前,许多冶金化工厂都是以分散式小作坊式存在,其技术水平低下、随意开发严重,造成当地有色金属过度开采,而且未对冶金后产出比高、含有毒有害杂质的副产物(如化工源性传统无机微量元素)进行升级和安全化处理。

将这种低水平重复生产、技术含量低、产品质量差、综合利用率低的微量元素应用于动物养殖中,造成养殖效率低下;过量使用,排放到外界环境中,造成的环境严重污染;以及有毒有害物质在畜禽产品中的蓄积,从而造成其质量下降,引起食品安全事件频发,并最终影响并威胁着人类的健康。

如2013年5月,新闻媒体报道了有关湖南镉含量严重超标毒米调查事件。同月,广州市食品药品监管局公布了8批次大米和米制品的镉含量检测结果。从抽检的镉大米中产地图可以看出(右图),其中涉及湖南生产的 “镉大米”就有5批,其中作为有色金属主矿产区、生产及工业冶炼聚集地的株洲衡东攸县就占了4批。


另外,河流水体污染也成为了国家及相关政府职能部门最头疼的问题。造成水体污染的根本原因也是冶化工行业不合理处理含有有毒有害的副产物所造成的。国家也将这种含有微量元素的废弃物仅当成一种工业化废弃产品,对其排放进行了严格限制,并且也耗费大量的人力、物力和财力对其水体进行改善性处理。例如:针对湖南湘江水体严重污染事件,我省各级政府已出台多项政策和措施来推动湘江流域重金属的治理(早在2008年,湘江流域污染综合治理,就被列入“两型社会”试验区建设的重要内容。2011年,省政府再次提出打造“东方莱茵河”的目标并向国务院提出了《湘江流域重金属污染治理实施方案》,得到了批复,于当年9月全面启动了重金属污染治理工作)。众所周知,欧洲莱茵河共花费了600亿美元,通过建设和改进污水处理厂、制定严格的水排放标准、建立有效的在线监测系统、上下游各国签署一系列环境保护公约等手段,才得以恢复。而湘江流经有色金属冶炼化工行业密集度高的地区,其治理的费用将更高、治理时间更长(作为附录,并找更多的案例)。对此,对于有色金属之乡的湖南微量元素企业来说,面临着关停、规范、整合的处境。也正是由于这些污染物的随意排放,微量元素更是被当成了一种毫无价值的工业废弃副产物,不仅没有被合理和充分的利用起来,而且正遭受着社会舆论及国家政策的严格限制。

从以上案例可以看出,未对有色金属及副产物进行安全化处理和应用,将重金属超标的冶金化工副产物随意地排放到外界环境中,造成土壤、水体的污染,这才是导致“镉大米”、“湘江严重污染”事件发生的根本原因所在。湖南是“渔米之乡”,土壤和水源等环境安全是保障食品安全的关键点。但与此同时,湖南也是冶金化工厂的集中地。如果能够将这些化工金属类微量元素进行集中统一收集和处理,并建立全国乃至全球的营养微量元素供应基地,不仅能够解决有限有色金属矿产资源浪费、环境污染与破坏的问题,而且能推动并发展整个微量元素产业链的变革及良性发展。

(二)、微量元素供应商现状——当前所谓的微量元素供应商,因其技术及工艺存在缺陷,更像是一种“微量元素中转站”,并没有成功的将存在安全隐患大的化工类微量元素转化成安全性高、质量稳定且高效的营养性微量元素。

从微量元素来源可以看出,微量元素主要来源于金属矿山开采、冶炼过后的尾矿、冶炼废渣矿或副产物。在金属矿冶炼过程中,将主金属提炼后,剩下的废渣、废矿及废水中重金属含量往往是超标的。市场中的微量元素生产厂家,大多数为场地简陋、小作坊式的分散型生产企业,投资小,技术水平及发展模式落后,未能充分有效地进行微量元素资源的整合与利用。在这种极端恶劣的生产条件下,通过废渣、废矿及废水中提炼出的无机形态微量元素(硫酸盐和氧化物),产品质量极不稳定,资源浪费大,对环境污染严重,致使微量元素的开发处于简单加工状态。这种缺乏成熟产品开发和应用技术的初级状态,使得化工类微量元素被简单的“换装”成具有极大安全隐患的饲料级营养源性微量元素,以简单供货形式提供给饲料生产企业。所以,对于技术不成熟、小作坊式的微量元素生产企业,我们更愿意叫他们为微量元素“供应商”或“供货商”,它们处于化工类微量元素与下游饲料企业之间,仅起到了供货连接枢纽的作用。但是,因为其技术及工艺存在缺陷,更像是一种“中转站”,并没有成功的将存在安全隐患大的化工类微量元素转化成安全性高、质量稳定且高效的营养性微量元素。

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