食品放射性物質(zhì)檢驗(yàn)研究

張　君，周長(zhǎng)民，王冬妍

（沈陽(yáng)食品檢驗(yàn)所，沈陽(yáng) 110136）

食品中放射性核素有天然和人為因素來(lái)源，從整體來(lái)看，人為因素來(lái)源對(duì)食品的影響相對(duì)較大。核反應(yīng)堆自20世紀(jì)40年代開始建立以來(lái)已被廣泛應(yīng)用，使用核反應(yīng)堆發(fā)電并非沒有危險(xiǎn)，存在泄漏現(xiàn)象。1986年切爾諾貝利核事故、2011年日本福島核事故以及早些時(shí)候不甚嚴(yán)重的核事故，清楚地表明了核事故所造成的國(guó)際影響，包括對(duì)食品貿(mào)易的嚴(yán)重不利影響。自福島核事故以來(lái)，截至2015年11月30日，日本共檢測(cè)8.3萬(wàn)個(gè)水產(chǎn)品樣品，其中檢測(cè)福島縣水產(chǎn)樣品 3.5 萬(wàn)件，合格 3.3 萬(wàn)件，超標(biāo) 2 448 件；福島以外自治體共檢測(cè)4.8萬(wàn)件，合格4.7萬(wàn)件，超標(biāo)536件。2015年12月底，香港檢出日本進(jìn)口茶包樣本含微量輻射。2016年3月11日，日本從野豬肉和鹿肉中檢出放射性銫超標(biāo)。針對(duì)這些核事故及后續(xù)遷移到食品領(lǐng)域的放射性核素，需要提供有效措施，以控制食品放射性核素污染，防止對(duì)公眾健康產(chǎn)生有害影響。

1　放射性物質(zhì)對(duì)食品和人體的危害

1.1　放射性物質(zhì)對(duì)食品的危害

受到輻射的食品并不都對(duì)人體有害，人們?nèi)粘３缘脑S多水果蔬菜都會(huì)通過一定的輻射來(lái)延長(zhǎng)其保質(zhì)期，而受到核輻射的食品中含有放射性亞原子粒子——這種粒子可以釋放γ射線，則會(huì)對(duì)食品造成嚴(yán)重的損害。日本核泄漏后，核電站附近菠菜被檢測(cè)出放射性物質(zhì)超標(biāo)，由于γ射線會(huì)破壞食品中的分子結(jié)構(gòu)，形成帶正電荷或負(fù)電荷的自由基，而自由基與食品作用后會(huì)形成新的化學(xué)物質(zhì)——輻射解物（如甲醛、苯、甲酸、醌類）對(duì)人體健康有害。輻射還會(huì)促進(jìn)黃曲霉毒素的生長(zhǎng)和破壞食品中的維生素（VA，VB1，VB2，VB3，VB6，VB12，葉酸，VC，VE，VK）、氨基酸及不飽和脂肪酸，根據(jù)輻射量，上述營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的20%～80%會(huì)遭到破壞。輻射還會(huì)殺掉食品中有利的細(xì)菌（如能夠增加食品香味和控制有害細(xì)菌生長(zhǎng)的細(xì)菌）。因此，當(dāng)食品被核輻射后，不僅味道會(huì)變差，還會(huì)導(dǎo)致食品中細(xì)菌和病毒的突變。

1.2　放射性物質(zhì)對(duì)人體的危害

放射性物質(zhì)會(huì)污染整個(gè)食品鏈，如果初端被污染，則整個(gè)食品鏈上的動(dòng)物都將受到污染。牛吃了被污染的草，被污染的奶牛產(chǎn)下的牛奶被人喝了后，放射性物質(zhì)也進(jìn)入了人體。放射性物質(zhì)愈多，食品所受到的污染也會(huì)愈嚴(yán)重，對(duì)人體造成的損害也愈大。被放射性物質(zhì)污染的食品對(duì)人體健康有著巨大的危害。美國(guó)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，人體食入被輻射污染的食品后，體內(nèi)染色體、免疫體統(tǒng)會(huì)受到損傷，并出現(xiàn)腎功能異常、心臟血栓增加、纖維素增生。印度的一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)，4個(gè)食入放射性污染小麥的兒童，染色體出現(xiàn)異常，而且患癌癥的幾率也增加了。例如日本核輻射所釋放出的131I和137Cs都可以導(dǎo)致癌癥的發(fā)生，131I如果進(jìn)入人體甲狀腺會(huì)引發(fā)甲狀腺癌，而137Cs則可以引起人體絕大多數(shù)組織癌變。而且，一旦放射性物質(zhì)被食品吸收，人們無(wú)法通過清洗或高溫烹飪?nèi)コ羲鼈?。由于放射性物質(zhì)具有很長(zhǎng)的半衰期，短時(shí)間內(nèi)很難消除掉。如最致命的放射性物質(zhì)之一——137Cs，半衰期長(zhǎng)達(dá)30 a，有害影響超過600 a。可見，食入放射性的物質(zhì)對(duì)人體健康存在非常大的危害，加強(qiáng)防止輻射污染和保證食品食用安全具有重要意義。

2　我國(guó)食品中放射性物質(zhì)含量

一般采用膳食調(diào)查的方式來(lái)了解和研究營(yíng)養(yǎng)素及有害污染物對(duì)人體健康的影響。放射性物質(zhì)作為調(diào)查的一個(gè)類別包含在整個(gè)膳食調(diào)查中。美國(guó)從1961年起就對(duì)環(huán)境中相關(guān)放射性物質(zhì)如90Sr，137Cs，131I等進(jìn)行了調(diào)查，獲得相應(yīng)放射性物質(zhì)的含量水平，因此1986年切爾諾貝利核電站事故發(fā)生所致放射性污染程度在美國(guó)立即得到了反映。1964年我國(guó)首次核試驗(yàn)開始后不久，沿海各地就啟動(dòng)了對(duì)沿海海域的海水和海洋生物中放射性物質(zhì)的常規(guī)性監(jiān)測(cè)。1997—1998年全國(guó)第二次海洋污染基線調(diào)查，抽樣檢查了沿海潛在的放射性污染海區(qū)，根據(jù)調(diào)查報(bào)告和分析，重點(diǎn)海區(qū)90Sr和137Cs的放射性水平呈下降趨勢(shì)，各海區(qū)之間的放射性物質(zhì)水平無(wú)明顯差別，其他放射性物質(zhì)的含量變化不大 （其中各海域生物樣品中137Cs含量見表1）。在日本福島核事故發(fā)生后，北京對(duì)蔬菜和原奶的放射性物質(zhì)進(jìn)行了調(diào)查，在蔬菜樣品中檢測(cè)出131I，原奶中未檢測(cè)到放射性物質(zhì)（部分結(jié)果見表2）。深圳也在核電站興建和投入運(yùn)行初期，連續(xù)10 a檢測(cè)深圳地區(qū)所生產(chǎn)的6類主要食品（糧食、蔬菜、水果、肉類、水產(chǎn)和牛奶），檢驗(yàn)結(jié)果均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的年攝入量限制（部分檢測(cè)結(jié)果見表3）。

表1　1997—1998年我國(guó)沿海部分海域生物樣品中137Cs含量Table 1　137Cs content in biological sam ple of part sea waters of China from 1997 to 1998　/（Bq/kg）

表2　北京地區(qū)蔬菜樣品中131 I含量Table 2　131 I content in vegetable sample in Beijing area/（Bq/kg 鮮質(zhì)量）

表3　深圳地區(qū)主要食品放射性物質(zhì)含量Table 3　Radioactive substance content in main food in Shenzhen area　/（Bq /kg）

3　目前涉及食品的檢驗(yàn)方法及限量

3.1　檢驗(yàn)方法

具有放射性的核素及子體種類很多，但一般存在且能檢出的核素，除了天然放射性核素鐳 （Ra）、釷（Th）、鈾（U）、鉀（40K）等，最常見的為日本核泄漏擴(kuò)散出的人工核素131I，134Cs，137Cs等。131I半衰期為 6 d左右，134Cs半衰期為2～3 a，而137Cs半衰期則長(zhǎng)達(dá)30 a之久，且137Cs污染的危害尤為突出。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中涉及放射性核素15種，3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，66項(xiàng)指標(biāo)。涉及到的標(biāo)準(zhǔn)為GB 19298—2014《瓶（桶）裝飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、GB 8537—2008《飲用天然礦泉水》和 GB 14882—1994《食品中放射物質(zhì)限制濃度標(biāo)準(zhǔn)》。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中涉及食品中放射性核素最大殘留限量的標(biāo)準(zhǔn)只有CJ 94-2005《飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，僅對(duì)飲用凈水中α和β兩種核素最大殘留限量作了規(guī)定。涉及的檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)為 GB 14883系列標(biāo)準(zhǔn)、GB/T 5750.13 和 GB/T 16145 等。

3.2　限量

GB14882—1994《食品中放射物質(zhì)限制濃度標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了主要食品中12種放射性物質(zhì)的導(dǎo)出限制濃度，適用于各種糧食、薯類、蔬菜、水果、魚肉蝦類和奶類食品（見表4）。12種放射性物質(zhì)中包括3H，89Sr，90Sr，137Cs，131I，147Pm，239Pu 等 7 種人工放射性核素，以及210Po，226Ra，228Ra、天然釷、天然鈾等 5 種天然放射性核素。歐盟3954/87法規(guī)規(guī)定了緊急情況或核事故后食品與飼料中放射性核素最大容許量（見表5）。美國(guó)對(duì)進(jìn)口和國(guó)內(nèi)流通食品中放射性核素設(shè)置干預(yù)水平（DIL）（見表 6）。

表4　GB 14882—1994規(guī)定的人工放射性核素限制濃度Table 4　Artificail radioactive nuclide lim iting concentration regulated in GB 14882—1994　/（Bq/kg 或 Bq/L）

表5　歐盟3954/87法規(guī)規(guī)定的緊急情況或核事故后食品和飼料中放射性核素最大容許量Table 5　Maximum perm issible amount of radionuclide in food and feed in emergency or after nuclear accidents regulated in EU 3954/87 law　/（Bq/kg 或 Bq/L）

表6　美國(guó)對(duì)進(jìn)口和國(guó)內(nèi)流通食品中放射性核素的干預(yù)水平（DIL）Table 6　Intervention level of radionuclide in circulating food im port and inland in America（DIL）/（Bq/kg 或 Bq/L）

4　未來(lái)研究方向

4.1　建立水產(chǎn)品中放射性污染物的高通量快速檢驗(yàn)元素種類和前處理方法

根據(jù)市售水產(chǎn)品污染現(xiàn)狀確定放射性元素種類，如碘-131、銫-137等元素種類；建立對(duì)待測(cè)元素統(tǒng)一適宜的前處理方法。

4.2　優(yōu)化監(jiān)測(cè)時(shí)間和混合源各元素含量

根據(jù)各元素特征確定檢測(cè)的最短時(shí)間，如監(jiān)測(cè)2 h以后數(shù)據(jù)無(wú)明顯變化或數(shù)值變?yōu)檩^低時(shí)可不再進(jìn)行監(jiān)測(cè)；根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，制定標(biāo)準(zhǔn)混合源中各單一元素的含量。

4.3　建立放射食品數(shù)據(jù)庫(kù)

對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，建立大數(shù)據(jù)平臺(tái)，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)波動(dòng)時(shí)能夠第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警、查找原因，確保食品安全。

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