含負(fù)離子材料消費(fèi)品的放射性安全研究進(jìn)展

張 輝 韓德君 楊振宇 柴長(zhǎng)虹 諸欽良 徐 濤

（1.上海海關(guān)動(dòng)植物與食品檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心 上海 200131；2.洋山海關(guān)）

1 前言

空氣負(fù)離子由于其良好的保健作用而被人們稱(chēng)為“空氣維生素”[1]。隨著負(fù)離子技術(shù)地飛速發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)了大批的負(fù)離子相關(guān)產(chǎn)品，其應(yīng)用范圍已擴(kuò)展到紡織、陶瓷、家電、保健品、醫(yī)療、化妝品等領(lǐng)域[2-5]。為提高產(chǎn)品中負(fù)離子的產(chǎn)生率，部分商家采取了在產(chǎn)品中添加含放射性的礦石的方法[6]，但關(guān)于此類(lèi)產(chǎn)品中可添加的放射性核素含量安全限值沒(méi)有明確規(guī)定。本文將從負(fù)離子的產(chǎn)生機(jī)制出發(fā)，探討負(fù)離子材料在消費(fèi)品市場(chǎng)的應(yīng)用近況，分析含負(fù)離子材料消費(fèi)品的放射性安全問(wèn)題，并提出相關(guān)建議。

2 負(fù)離子及其產(chǎn)生機(jī)制

所謂離子就是帶電荷的微粒子，其中在空氣中浮游的離子叫空氣離子。負(fù)離子指的是帶負(fù)電荷的離子，而空氣負(fù)離子是指帶負(fù)電荷的空氣離子，它既可以是帶負(fù)電荷的原子、分子或自由基，也可以是表面帶負(fù)電荷的漂浮顆粒[7]。

19世紀(jì)末，德國(guó)物理學(xué)家菲利浦·萊昂納德博士在學(xué)術(shù)上首次證明負(fù)離子對(duì)人體的功效，他認(rèn)為，在地球自然環(huán)境中，對(duì)人類(lèi)健康有益的負(fù)離子存在最多的地方是瀑布周?chē)?。研究表明，?fù)離子能調(diào)節(jié)人體離子平衡、活化細(xì)胞、抑制菌類(lèi)感染、提高人體自愈能力，在空氣中還會(huì)與雜質(zhì)微粒聚集成球下沉，從而達(dá)到凈化空氣的目的。

一般來(lái)說(shuō)，負(fù)離子的產(chǎn)生方式可分為自然產(chǎn)生和人工產(chǎn)生2種。自然產(chǎn)生負(fù)離子的方式有大氣受宇宙射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、土壤或巖石中放射性核素、雷電、風(fēng)暴等因素作用而發(fā)生電離，釋放出的電子與空氣中的分子或原子結(jié)合，形成空氣負(fù)離子；瀑布沖擊、細(xì)浪推卷、暴雨傾瀉等自然過(guò)程中，水在重力作用下高速流動(dòng)，水分子裂解而產(chǎn)生負(fù)離子；森林的樹(shù)木、葉枝尖端放電及綠色植物光合作用形成的光電效應(yīng)使空氣電離而產(chǎn)生負(fù)離子。人工產(chǎn)生負(fù)離子的方法主要有噴水法、電暈放電法、放射源法及天然非金屬礦石法[8]，原理都是使空氣電離，從而產(chǎn)生負(fù)離子。

3 負(fù)離子在消費(fèi)品中的應(yīng)用

含負(fù)離子材料的產(chǎn)品主要具有抗菌抑菌作用、產(chǎn)生負(fù)離子和發(fā)射遠(yuǎn)紅外線(xiàn)等功能，其中產(chǎn)生的負(fù)離子可以使細(xì)胞活化，并加速新陳代謝，凈化血液，穩(wěn)定神經(jīng)系統(tǒng)，使體內(nèi)氧自由基無(wú)毒化，提高人的免疫力。負(fù)離子具有良好的保健作用，已被廣泛地應(yīng)用于建筑、紡織、化妝品、家電、醫(yī)療等領(lǐng)域，其中建筑和紡織領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛，相關(guān)產(chǎn)品最多。

在建筑領(lǐng)域，負(fù)離子主要被用于生產(chǎn)陶瓷和涂料等產(chǎn)品。在陶瓷中加入負(fù)離子，可以吸附水中的金屬離子，調(diào)節(jié)水的pH 值，有活化水分子的作用，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、保障人體健康具有重要意義。在建筑物裝潢粉刷內(nèi)墻方面，負(fù)離子涂料可吸附油漆、膠體所發(fā)出的異味。

含負(fù)離子的紡織產(chǎn)品種類(lèi)繁多，用途也非常廣泛，可用于服裝、床上用品、鞋帽、體育防護(hù)用品、洗浴用品等。其加工方式主要分為2種：（1）應(yīng)用具有產(chǎn)生負(fù)離子功能的纖維產(chǎn)生；（2）通過(guò)紡織物的后整理來(lái)使其具有產(chǎn)生負(fù)離子的性能[9]。含負(fù)離子材料的紡織品具有抗菌抑菌、保暖防潮、保健和環(huán)保等功能。

負(fù)離子應(yīng)用于化妝品，具有抗菌抑菌、抗氧化、消除自由基、保濕、活化細(xì)胞、延緩肌膚衰老、排毒等功能，而且還具有一定的保健功能[10]。目前含負(fù)離子材料的化妝品產(chǎn)品有洗面奶、洗發(fā)水、乳液、面膜、粉餅等。

在家電領(lǐng)域，負(fù)離子材料主要應(yīng)用于空氣凈化器、空調(diào)、電吹風(fēng)等與人體健康相關(guān)的產(chǎn)品，可加強(qiáng)大腦皮層功能及腦力活動(dòng)，起到振奮精神、改善睡眠、提高工作效率等作用，能有效地消除煙霧及甲醛，營(yíng)造潔凈的室內(nèi)環(huán)境，且無(wú)毒、無(wú)味、環(huán)保[11]。

空氣負(fù)離子的保健醫(yī)療作用主要包括3 個(gè)方面：（1）理療作用；（2）保健作用；（3）環(huán)境凈化作用。研究表明，空氣中帶負(fù)電的微粒使血中含氧量增加，有利于血氧輸送、吸收和利用，具有促進(jìn)人體新陳代謝，提高人體免疫能力，增強(qiáng)人體機(jī)能，調(diào)節(jié)機(jī)體功能平衡的作用。負(fù)離子可以影響人的神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等，可抑制、緩解和輔助治療多種疾病，對(duì)人體有保健作用。

此外，負(fù)離子材料還被應(yīng)用于污水處理工程。

4 含負(fù)離子材料消費(fèi)品中的放射性超標(biāo)案例

在消費(fèi)品中添加天然放射性核素很早就有應(yīng)用，如化妝品中添加鈾或汽燈紗罩中添加釷等，但早期人們關(guān)注的只是生產(chǎn)消費(fèi)品的工作人員的放射性安全，并未考慮到消費(fèi)品對(duì)公眾的危害。歐盟在2003年開(kāi)始推薦采用300 μSV/y 作為單個(gè)消費(fèi)品的公眾年有效劑量限值。Furuta E.在2011年收集了多種含放射性物質(zhì)消費(fèi)品，并使用高純鍺γ 譜儀檢測(cè)了其中天然放射性核素含量，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算了這些消費(fèi)品可能帶來(lái)的外照射劑量、內(nèi)照射劑量及年有效劑量等[12]，其中部分放射性核素含量超高的消費(fèi)品直接被禁售，其他消費(fèi)品帶來(lái)的放射性危害均小于法律規(guī)定限值。Jang M.等人也收集分析了多種消費(fèi)品（如項(xiàng)鏈、手環(huán)、枕頭等）中放射性核素含量，并采用ICRP 推薦的體素模型利用蒙卡模擬方法計(jì)算了其對(duì)人體可能帶來(lái)的外照射劑量[13，14]，在此基礎(chǔ)上，反推給出了符合年有效劑量限值1 mSv條件下消費(fèi)品中核素限值。國(guó)內(nèi)含負(fù)離子材料消費(fèi)品放射性超標(biāo)相關(guān)案例近年來(lái)已有多起報(bào)道，廈門(mén)、鹽城口岸均曾于旅客入境攜帶物中截獲放射性超標(biāo)的負(fù)離子粉，而2015年3月，由我國(guó)出口至黎巴嫩的負(fù)離子衛(wèi)生巾也由于放射性超標(biāo)而遭國(guó)外通報(bào)。上?？诎蹲罱鼛啄杲舆B發(fā)現(xiàn)了多起進(jìn)出口含負(fù)離子材料消費(fèi)品放射性超標(biāo)案例，涉及消費(fèi)品有衛(wèi)生護(hù)墊、毛毯、搖粒絨、布料和枕頭等，經(jīng)調(diào)查分析，這些消費(fèi)品都含有名為負(fù)離子粉的原料，以達(dá)到發(fā)熱或抗菌抑菌的作用，而負(fù)離子粉是采用天然放射性礦石加工的，核素分析結(jié)果見(jiàn)表1。從表1中可以看出，這些消費(fèi)品中天然核素Th-232 的含量大于GB 18871—2002《電離輻射防護(hù)與輻射源安全》規(guī)定的豁免濃度。根據(jù)衛(wèi)生部 《放射防護(hù)器材與含放射性產(chǎn)品衛(wèi)生管理辦法》中放射性物質(zhì)的定義“放射性比活度大于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的豁免限值的物質(zhì)”和GB 16353—1996《含放射性物質(zhì)消費(fèi)品的放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)基本信息》中含放射性物質(zhì)消費(fèi)品定義“因產(chǎn)品功能或制造工藝的需要，將放射性物質(zhì)作為原材料加于其中，或以密封放射源結(jié)構(gòu)裝配在內(nèi)，或采用技術(shù)途徑使之具有放射性的消費(fèi)品”[15]，這2種產(chǎn)品均屬于含放射性物質(zhì)的消費(fèi)品。

周小亞等[17]依據(jù)歐洲經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織核能機(jī)構(gòu)(OECD/NEA)的《含放射性物質(zhì)消費(fèi)品管理導(dǎo)則》，對(duì)一款負(fù)離子皮膚治療美容器進(jìn)行了實(shí)踐正當(dāng)化分析、防護(hù)最優(yōu)化分析、放射衛(wèi)生檢測(cè)與評(píng)價(jià)。該產(chǎn)品的負(fù)離子發(fā)生器是由一個(gè)Am-241 源片構(gòu)成，由于涉及輻射源安全，該產(chǎn)品的放射性安全受到了重視，進(jìn)行了放射衛(wèi)生評(píng)價(jià)，但是目前市場(chǎng)上含負(fù)離子材料的消費(fèi)品多是利用天然礦石來(lái)產(chǎn)生負(fù)離子，其放射性安全并沒(méi)有受到商家和市場(chǎng)監(jiān)管有關(guān)部門(mén)重視。由此可見(jiàn)，含負(fù)離子材料的消費(fèi)品的放射性安全已經(jīng)不再是特例，而成為可能影響人體健康的重要的產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題。但目前我國(guó)對(duì)于含負(fù)離子材料的消費(fèi)品領(lǐng)域放射性安全缺乏評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)，特別是缺乏放射性核素使用限量的量化指標(biāo)。由于不同產(chǎn)地、不同種類(lèi)的天然礦石中放射性核素含量差別很大，一旦選用放射性核素活度濃度過(guò)高的天然礦石作為原材料，相關(guān)消費(fèi)品可能會(huì)對(duì)消費(fèi)者或公眾身體健康帶來(lái)巨大風(fēng)險(xiǎn)或危害。

5 含負(fù)離子材料消費(fèi)品中放射性安全問(wèn)題

含負(fù)離子材料的消費(fèi)品的放射性安全是多方面的，不僅要考慮建筑材料或貼身紡織品及化妝品可能帶來(lái)的外照射，還要考慮吸入放射性氣溶膠或飲用負(fù)離子陶瓷杯中的水可能帶來(lái)的持續(xù)內(nèi)照射，因此在管理和評(píng)價(jià)此類(lèi)消費(fèi)品時(shí)要慎之又慎。目前與消費(fèi)品放射性安全相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。從表2中可以看出，在消費(fèi)品安全警示、豁免活度限值及放射衛(wèi)生評(píng)價(jià)等方面，標(biāo)準(zhǔn)都有相關(guān)規(guī)定，但是標(biāo)準(zhǔn)尚有不足，如僅建筑材料中有放射性核素限量，其他消費(fèi)品中僅提到影響人身安全需要安全警示，并沒(méi)有核素限量等標(biāo)準(zhǔn)，雖然GB 16353—1996《含放射性物質(zhì)消費(fèi)品的放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)基本信息》 規(guī)定了含放射性物質(zhì)消費(fèi)品的放射衛(wèi)生評(píng)價(jià)及個(gè)人劑量當(dāng)量限值（表3），但是鑒于個(gè)人劑量評(píng)價(jià)的難度，沒(méi)有明確的核素限量，管理部門(mén)在監(jiān)管中難以執(zhí)行。

表2 與消費(fèi)品中放射性安全相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)

表3 含放射性物質(zhì)消費(fèi)品所致用戶(hù)個(gè)人劑量當(dāng)量限值

此外，有研究提到低劑量輻射興奮效應(yīng)，即低劑量或低劑量率的輻射對(duì)生物體健康可能是有益的，并以此作為在消費(fèi)品中添加含放射性的負(fù)離子粉的依據(jù)。雖然低劑量輻射興奮效應(yīng)目前在國(guó)內(nèi)外都有比較多的研究[21]，但是相關(guān)研究仍處于實(shí)驗(yàn)室科學(xué)研究階段，尚不足以直接應(yīng)用到與人體健康息息相關(guān)的消費(fèi)品中。

6 總結(jié)與建議

負(fù)離子技術(shù)在國(guó)外，尤其是日本，已經(jīng)有非常廣泛的應(yīng)用，而在國(guó)內(nèi)還處于起步階段，尚有很大的發(fā)展空間和市場(chǎng)需求，考慮到人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的健康需求，開(kāi)發(fā)含負(fù)離子的功能保健型消費(fèi)品將成為國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的趨勢(shì)。但是考慮到含負(fù)離子材料的消費(fèi)品放射性超標(biāo)案例頻發(fā)，可能會(huì)對(duì)廣大消費(fèi)者或公眾的身體健康帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)或危害，且容易引起公眾對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品的恐慌，而相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定卻有所滯后，對(duì)市場(chǎng)監(jiān)管造成不便。因此，含負(fù)離子材料消費(fèi)品的放射性安全需引起有關(guān)部門(mén)和企業(yè)的重視，完善相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)及放射性核素限值等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管的同時(shí)，增加相關(guān)法律法規(guī)的政策宣傳，使相關(guān)原料生產(chǎn)企業(yè)和使用企業(yè)盡快納入到放射性的檢驗(yàn)監(jiān)管中，防止產(chǎn)生監(jiān)管漏洞，保證含有放射性核素的天然礦石的使用安全，保障消費(fèi)者或公眾的身體健康。