◎ 耿 鑫,劉朋宇,周長(zhǎng)民,王冬妍
(沈陽(yáng)市食品藥品檢驗(yàn)所,遼寧 沈陽(yáng) 110136)
食品是構(gòu)成人類(lèi)生命和健康的要素之一,也是人們賴(lài)以生存的基本物質(zhì)。近年來(lái),食品安全已成為人們生活中關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題,而食品中污染物含量是衡量食品安全的指標(biāo)之一[1]。食品污染是指在種植或飼養(yǎng)、生長(zhǎng)、收割或宰殺、加工、貯存、運(yùn)輸、銷(xiāo)售到食用前的各個(gè)環(huán)節(jié)中,由于環(huán)境或人為因素的作用,可能使食品受到有毒有害物質(zhì)的侵襲而造成污染,導(dǎo)致食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和衛(wèi)生質(zhì)量降低的過(guò)程[2]。食用受污染的食品會(huì)對(duì)人體健康造成不同程度的損害,甚至危及生命。
食品污染主要有3種:生物性污染、化學(xué)性污染和放射性污染。生物性污染是指由有害微生物及其毒素、寄生蟲(chóng)及其蟲(chóng)卵以及昆蟲(chóng)等引起的污染;化學(xué)性污染是指農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)、食品添加劑、食品包裝容器以及工業(yè)廢棄物的污染;放射性污染是物理性污染的一種,是指放射性物質(zhì)對(duì)食品的污染,包含天然本底和人為的放射性污染。與生物性和化學(xué)性污染相比,放射性污染對(duì)人們的危害和影響更大,也越來(lái)越引起人們的關(guān)注。本文就食品中放射性污染物的基本概念、主要來(lái)源、主要危害、檢測(cè)研究進(jìn)展等方面進(jìn)行闡述。
放射性是指某些元素的原子核能發(fā)生衰變,只能用儀器才能探測(cè)到而人類(lèi)肉眼無(wú)法看到的射線(xiàn),物質(zhì)的這種性質(zhì)叫做放射性[3]。常見(jiàn)的放射性核素的衰變形式是α衰變、β衰變和γ衰變,對(duì)應(yīng)放射出α射線(xiàn)、β射線(xiàn)和γ射線(xiàn),衰變時(shí)放出的能量稱(chēng)為衰變能量。
放射性核素按來(lái)源可分為天然放射性核素和人工放射性核素兩大類(lèi)[4]。自然界中天然存在的放射性物質(zhì)稱(chēng)為天然放射性物質(zhì),天然放射性核素在自然界的分布非常廣,而食品中的天然放射性核素主要包括40K和少量的226Ra、228Ra、210Po(釙)以及天然釷和天然鈾等。天然放射性核素是人們所受有效劑量的最大貢獻(xiàn)者,其劑量水平不僅是評(píng)估各種人工輻射的基準(zhǔn),也為國(guó)民劑量評(píng)價(jià)、特定途徑天然放射性核素輻射監(jiān)測(cè)提供參考值。人工制造的放射性物質(zhì)稱(chēng)為人工放射性物質(zhì),人工放射性核素是指人為活動(dòng)所產(chǎn)生的放射性核素,環(huán)境中的人工放射性核素主要來(lái)源于核試驗(yàn)產(chǎn)生的放射性物質(zhì)散落再釋放,主要包括裂變產(chǎn)物、中子活化產(chǎn)物和超鈾放射性核素,目前已被統(tǒng)計(jì)的人工放射性核素已有1 000多種,如137Cs、134Cs、131I、90Sr等[5]。
食品中放射性污染主要來(lái)源于3方面。①放射性核素在醫(yī)療、工業(yè)、科學(xué)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的研究,因運(yùn)輸、遺失、偷竊、誤用以及廢物處理等環(huán)節(jié)出現(xiàn)失控而產(chǎn)生廢物排放造成的放射性污染。此外,在部分居民的消費(fèi)用品中也包括放射性核素的產(chǎn)品,如發(fā)光的電子產(chǎn)品,雖然產(chǎn)生的輻射較低,但由于在人們的生活范圍內(nèi),可能會(huì)對(duì)日常食品造成一定的污染。②核試驗(yàn)所造成的放射性污染。核試驗(yàn)過(guò)程形成的蘑菇云攜帶了較多的放射性物質(zhì),例如彈殼、碎片等,這些物質(zhì)隨著高壓不斷上升,并且在高溫的作用下,長(zhǎng)時(shí)間與空氣混合,最終隨著輻射熱逐漸損失。含有放射性核素的沉降物沉積到地面,再通過(guò)各種途徑進(jìn)入農(nóng)作物、河流和海洋中,造成對(duì)植物和生物的污染。③核事故造成的放射性污染。這部分的影響最直接,且對(duì)局部地區(qū)產(chǎn)生的危害巨大,如2011年福島核泄露事件,對(duì)我國(guó)東部海域及食物鏈都造成了一定程度的污染[6]。
食品中放射性核素的危害不僅僅表現(xiàn)在人體上,對(duì)自然界的生物都可能產(chǎn)生較大的危害。此危害主要是由于通過(guò)主動(dòng)或被動(dòng)的攝入污染物質(zhì),污染物中含有的放射性物質(zhì)會(huì)對(duì)人體組織和器官產(chǎn)生照射效應(yīng),進(jìn)而導(dǎo)致免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)的損傷,甚至產(chǎn)生癌變或者畸形。
從危害周期來(lái)說(shuō),將危害分為急性損傷和慢性損傷。急性損傷是指人體在短期內(nèi)受到大劑量的X射線(xiàn)或γ射線(xiàn)照射,這種損傷主要是由高劑量輻射引起的。在前期階段,會(huì)出現(xiàn)脫毛或身體不適等癥狀,當(dāng)劑量增大時(shí),會(huì)出現(xiàn)腹瀉和嘔吐,如果再增大劑量,會(huì)導(dǎo)致中樞神經(jīng)嚴(yán)重受損直至死亡。慢性損傷指的是放射性污染物劑量含量較低,對(duì)人體的危害是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。90Sr是較為常見(jiàn)的一種裂變?cè)?,此元素是在核試?yàn)的過(guò)程中產(chǎn)生,可依附在生物體上,通過(guò)不同渠道,最終以食物形式進(jìn)入人體內(nèi),主要對(duì)人體骨骼形成照射,損壞骨骼結(jié)構(gòu)和功能。
從輻射形式來(lái)說(shuō),放射性核素的危害還分為內(nèi)輻射和外輻射。從名稱(chēng)定義,內(nèi)輻射主要是通過(guò)呼吸道或者消化道以及皮膚3種途徑進(jìn)入人體內(nèi),其中消化道的攝入劑量最大,對(duì)體內(nèi)器官損害也最直接,可破壞生物體的正常機(jī)能。外輻射主要是通過(guò)射線(xiàn)直接照射生物體,照射劑量在150 rad以下,死亡率為零,但并非無(wú)損害作用,一些癥狀通常需經(jīng)20年后才能表現(xiàn)出來(lái)。如在400 rad的照射下,有5%的受照射的人死亡;若照射650 rad,則有100%的死亡率。
隨著對(duì)放射性物質(zhì)的了解和應(yīng)用,以及切爾諾貝利核電站、日本福島核電站事故的發(fā)生,人們對(duì)放射性物質(zhì)的檢測(cè)研究越來(lái)越多[7-9]。根據(jù)放射性核素的性質(zhì),其衰變過(guò)程中可能發(fā)射出α射線(xiàn)、β射線(xiàn)、γ射線(xiàn),通過(guò)不同儀器方法對(duì)不同類(lèi)型射線(xiàn)進(jìn)行測(cè)定,得到放射性活度。研究表明,一種核素同時(shí)發(fā)射不同類(lèi)型的射線(xiàn),其放射性活度是相同的。目前放射性核素主要檢測(cè)方法分別為α能譜法、β能譜法和γ能譜法[10]。其中α能譜法主要用于測(cè)定食品中的238Pu、239Pu、210Po以及241Am核素。β能譜法主要用于分析食品中釋放β粒子的放射性核素,如3H、89Sr、90Sr、226Ra和137Cs等。γ能譜法主要是根據(jù)核素發(fā)射出的γ射線(xiàn)與探測(cè)器相互作用產(chǎn)生電脈沖,經(jīng)放大、成形,最終形成γ射線(xiàn)能譜。目前,γ能譜法最為成熟,可同時(shí)測(cè)定多種放射性核素的含量[11]。
我國(guó)對(duì)放射性污染物的檢測(cè)也已展開(kāi)廣泛研究,在環(huán)境、食品等領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)實(shí)施。在食品中放射性污染物的檢測(cè)方面,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較多[12-22],具體見(jiàn)表1。
表1 放射性物質(zhì)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)表
隨著核工業(yè)的不斷發(fā)展,核能利用越來(lái)越多,輻射技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,包括輻照技術(shù)、示蹤及檢測(cè)分析、射線(xiàn)檢測(cè)分析等,食品中放射性污染物的跟蹤檢測(cè)也面臨著更高要求的考驗(yàn)。2011年福島核事故后,人們對(duì)視頻的放射性污染越來(lái)越關(guān)注,相關(guān)研究也越來(lái)越多。根據(jù)目前的相關(guān)報(bào)道,未見(jiàn)我國(guó)食品放射性污染物超過(guò)國(guó)家限量的現(xiàn)象[23]。但未來(lái)對(duì)這方面的監(jiān)測(cè)仍不可放松,相關(guān)研究仍需繼續(xù)深入,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)仍需完善。