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，餵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」：如果採用100的安全係數，那麼「安全標準」就定為每千克體重1毫克；如果採用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臟。鎘會在腎臟累積，腎皮質中的鎘含量跟腎臟受損狀況直接相關。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，計算出每週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「暫定每週耐受量」。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。世衛組織採用這個「每週」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，而明天控制到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。科學家們會採用「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，從而制定「安全標準」。這種「安全標準」就更加粗略，最終得到的數字跟採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「實際控制量」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。
有的有害物質幾乎只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。美國採用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。
問題三：如何理解「安全標準」？
顯而易見，所謂的「安全標準」是人為制定的。制定的依據是目前所獲得的實驗數據。當有新的實驗數據發現在更低的劑量下也會產生危害，那麼這些「安全標準」就會相應修改。比如鎘，一些初步實驗顯示在目前設定的安全量下，也有可能導致腎小管功能失調。如果在進一步的實驗中，結果被確認，那麼鎘的「安全限」就會相應調低。
此外，安全標準的設置中都會使用一個「安全係數」。具體採用多大的係數，也是人為選擇的。不確定性越大，所選擇的安全係數也就越大。仍然以鎘為例，制定標準是基於生理指標，4的安全係數就可以了。而萊克多巴胺，制定基準是6名志願者的宏觀表現，推廣到全體人群的不確定性就比較大。在制定萊克多巴胺安全標準的時候，美國採用的安全係數是50，而得到每千克豬肉50微克的標準。世衛組織和加拿大的安全係數就要高一些，最後得到的標準是每千克40微克。而聯合國糧農組織就更為保守，採用的標準是每千克10微克。中國則採用是「零容忍」，完全不允許存在。
安全標準的制定還與人群中對該種食物的普遍食用量有關。比如說無機砷，世衛組織制定的安全上限是每天每千克體重2微克，相當於60千克的人每天120微克。在歐美，人們吃的米飯不多，很難超過這個量，也就沒有對大米中的無機砷作出規定。而在中國，大米是主糧，就規定了每千克150微克的「安全上限」。或許基於類似的原因，日本大米中鎘的「安全限」就比中國的要高，是每千克400微克。
不難看出，這些「安全限」只是一個「控制標準」，並不是「安全」與「有害」的分界線。比如說，如果一個體重60千克的人，每天吃500克每千克含0.15毫克鎘的大米，是「超標」的；而如果只吃200克每千克含0.25毫克鎘的大米，則處在「安全範圍」。這就好比考試，總需要一個「及格線」——考了60分的人通過，考了59分的人重修，但這並不意味著得60分的人和得59分的人就有根本的差別。