市售海带产品的放射性调查及削减措施探讨

赵国琴,何志侠,储成顶,王世亮*

(1.安徽医科大学 公共卫生学院,安徽 合肥 230032; 2.合肥工业大学 控释药物研究所,安徽 合肥 230009;3.安徽职业技术学院,安徽 合肥 230051)



市售海带产品的放射性调查及削减措施探讨

赵国琴1,2,何志侠2,3,储成顶1,2,王世亮2,3*

(1.安徽医科大学 公共卫生学院,安徽 合肥 230032; 2.合肥工业大学 控释药物研究所,安徽 合肥 230009;3.安徽职业技术学院,安徽 合肥 230051)

为保障食品食用安全,针对合肥市多家超市海带样品,通过放射性检测仪检测辐射水平,采用单因素协方差分析扣除产地影响,两因素裂区分析探讨减害方法,配对t检验比较效果,探讨降低食用海带有害放射性的简单易行的措施.结果表明:仅用清水浸洗便能有效降低海带放射性污染,温水浸泡、适当延长浸洗时间及多次换水,均能改善减害效果;海带本底辐射水平约0.5 μSv·hr-1以上,清洗能降低到0.3 μSv·hr-1以下,有效保证食用安全.

放射性污染;海带;减害方法;单因素协方差分析;两因素裂区分析

发生于2011年日本福岛的核事故,造成了大量放射性污水入海[1-2].根据东京电力公司2011年4月的数据,福岛港湾内每天有44%的海水与港湾外进行交换.东京海洋大学教授神田穰太及其研究小组计算认为,迟至2011年6月之后,仍然有总计约17.1万亿贝克勒尔的放射性铯新流入港湾.此类放射性污水大量入海,客观上造成了周边乃至全球海域的海产品的放射性污染[3-5].由于该泄露物含有核电站泄露的放射性同位素铯、碘甚至含有多种钚元素[6],其中铯-137的半衰期长达33年[7],因此在相当长的时间内,距离福岛并不太远的中国周边海域,其海产品都会保持一定的放射性污染水平[8].虽然我国有关部门一直常规检测各类海产品的辐射水平值,并多次宣布不会造成对健康的损害.但低剂量暴露的客观存在还是应该予以正视.

我国目前关于海产品的放射性标准,主要是卫生部放射卫生防护标准专业委员会修改的原GB14882-94,现名为《食品中放射性核素限制浓度》,其规定:(放射性)剂量约束值通常应在公众照射剂量限值10%～30%(即0.1～0.3 mSv·a-1)的范围之内.

该研究的主要目的是探讨居民生活中怎样以简单方式减轻市售海产品的放射性污染.考虑到海产品种类繁多,文中仅公布关于合肥市场上在售的最普及的海产品海带的调查及检测结果.此外,该次调查的目的不是比较各产地或各超市在售产品的放射性水平差异,因此研究中刻意避开对产品来源这一实际存在的影响因素的分析比较,即产地信息及其与放射性水平的关联资料,不在文中披露，但因产地不同导致的本底辐射水平差异将在试验中考虑.

减害方法因素是研究中最关注的目标.根据合肥市居民实际的厨房习惯,主要是浸泡清洗处理.拟考虑4个清洗子因素:(1)浸洗所用的溶剂;(2)浸洗时间;(3)换液次数;(4)溶剂温度.

1 仪器和材料

仪器:lnspector 放射性检测仪,美国lospectra.intemational Medcom,lnc.供.

材料:海带样本,合肥市在售海带商品,主要来自山东、江苏、上海、浙江及福建等5个地区;采样主要来自合肥的大型零售超市,如家乐福、合家福、红府、沃尔玛、苏果及大润发等;食盐,食品清洗剂(立白生姜洗洁精),食醋(镇江陈醋)均为合肥市大型超市在售商品,以购买方式随机选购.以上材料,其本底辐射水平实测值与合肥市当前环境空气中本底相同,均为0.10～0.17 μSv·hr-1间.

2 实验方法

2.1 减害方法设计

按两步设计：溶剂选择(兼顾消除产地影响)；其他因素考查.

(1) 溶剂选择.探索减害方法所用的溶剂因素影响,共设4个水平：清水，食盐水(0.5%)，食品清洗剂水溶液(0.1%)，稀食醋溶液(0.1%)等.该4个水平均符合合肥居民习惯.需解释的是食盐水，一直是本地居民处理腥腻食品的常用洗涤液,福岛核危机以后，迷信用食盐水浸泡食品大有人在,鉴此也把它纳为考查溶剂.

同时把产地因素的影响予以扣除(样本产地信息不予披露).经预试验知:来自多个超市(多个产地)的各样本本底辐射水平有较大差别,其放射性初始值在0.39～0.77μSv之间.该值势必影响减害处置效应,因此将利用样本的初始值与其处置后值的回归关系,将其矫正为本底值相同的效应,即用统计控制方法-协方差分析法在此步解决,整体设计为单因素方差-协方差分析

(2) 其他因素考查.由预试验知，还需考虑另3个影响因素：溶剂浸洗温度、浸洗时间及换溶剂次数,故设计为两(三)因素裂区试验,并以浸洗时间为最重要因素,设计为小区.换溶剂次数为次重要因素,设计为大区.区组因素则为浸洗溶剂温度.

2.2 采样及处理样品方法

前往各超市随机采样(购买)0.5×4 kg.新鲜海带，保持原状态,置塑料袋密封后送至实验室,1 h内完成放射性水平初始值检测.干海带解开捆扎,保持自然疏松状态,置塑料袋封装送至实验室,1 h内完成水平初始值检测.浸洗方法则完全模拟居民常用方式:20 L敞口塑料盆,放入0.5 kg样本,加入浸洗溶剂10 L，轻轻搅拌,使样本自然沉下水面，静置，每隔0.5 h用竹筷搅拌2 min.其中设计为温水浸泡的,不考虑继续升温保温,让其自然降至室温;设计为换液的,按设计浸洗时间长度于每1/n时间点处换液1次.

样本量:每份海带样品平行采集4份样本(各0.5 kg),每份读测3个时点的辐射值,故样本量按n=3×4=12计.

2.3 测定方法及指标

(1) 放射性检测.采用通用的放射线检测方法,即“盖革管-弥勒计数管”探测辐射法.当有辐射粒子打到仪器的盖革管上,对应将产生一个电离脉冲信号,以采集电路进行计数,并换算成单位时间的辐射强度指标:微希伏(μSv·hr-1).

(2) 初始值检测.将海带从密封袋中取出,水平摊成5层厚度的样本层,以带塑料手套(每个塑料手套只许使用1次)的单手掌拍实,然后将放射性检测仪以检测面自然扣合于样本层上,10、20、30 s时3次读取显示值(μSV·hr-1),取平均值予以记录.

(3) 处置后检测.将试验样本从试验容器中取出,以10 L自来水冲洗3次,晾2 min,然后包裹在双层医用白纱布中,于家用洗衣机中离心2 min除去外表水分,同上述初始值检测方法,再次读取10、20、30 s时的3次显示值,取平均值予以记录.

2.4 统计设计

(1) 产地差异消除.由于各产地海带样本本底辐射水平的差别较大,又不宜刻意进行产地间的差异分析,故采用统计控制的方法予以消除,即设计单因素协方差分析试验,以试验前后的辐射水平值的回归检验及校正系数,对试验后值进行校正而后进行各溶剂组间的方差分析，进行溶剂选择.

(2) 减害效果分析.对试验前后计量数据的配对进行t检验.

(3) 进一步的减害方法探讨.采取两因素裂区试验设计,对试验结果进行两个影响因素及区组因素间的整体分析,及两个因素各自水平间的两两比较,进一步优化减害方法.

3 试验结果

3.1 处理方法/溶剂选择结果

(1) 溶剂因素水平.溶剂选用:清水,淡食盐水(0.5%),食品清洗剂水溶液(0.1%立白生姜洗洁精),稀醋溶液(0.1%)等4个溶剂(溶剂因素的4个水平),按前述浸泡方式处理样本、测试方法获取数据.其中溶剂温度为室温,浸泡时间为2h,换液次数为1次(不换液).试验结果见表1.

(2) 协方差分析及结果.表1中方差-协方差分析部分的结果为:各组处理前均值比较有统计学意义(P=0.010),即进行协方差分析有必要性;回归关系检验也提示有显著性线性回归关系(P=0.000),即应校正Y以达统计控制.协方差分析结果(校正后方差分析)为组间差异不显著(P=0.617),后面的多重比较采用了两种方法同时进行分析(LSD法和HSD法),均显示组间两两比较不显著(P>0.05),即4个溶剂的浸洗减害效果基本一致,因此在实际生活中,仅选用最简单的溶剂即自来水浸洗处理即可.以下的后续试验即以此为据.

表1 样本浸洗处理前后的放射性数据及统计分析(n=12)

3.2 减害效果

表1中减害结果表明:各种浸洗溶剂均有较好的减害效果.对4种溶剂处理前后的数据分别做配对t检验,均显示有显著性差异,P<0.05.

3.3 减害方法的其他因素考察

(1) 考察方法.设计为两因素裂区试验.共考察3个因素:根据此前预试验,以浸洗时间因素为主要影响因素B,设计安排为小区,共安排1 h、2 h、8 h及24 h 4个水平.换溶剂次数为次要影响因素A,设计于大区,共安排1次、2次及3次3个水平.区组因素则为即浸洗溶剂温度,共安排20 ℃(室温冷水)、50 ℃(温水)及100 ℃(沸水)3个水平.试验设计表及试验结果观测值见表2.

表2 试验设计表

(2) 溶剂选择.基于前述溶剂选择试验的结果,4个溶剂的浸洗减害效果无显著性差异,因此该裂区试验仅选用最简单的溶剂即自来水浸洗处理.

(3) 样本选择.仍基于前述溶剂选择试验的结果,选择本底辐射水平最高的某产地海带产品.其本底辐射水平为0.762 μSv·hr-1.

(4) 观测值.表2所示为裂区试验后的辐射水平检测值(μSv·hr-1),据此进行试验结果的解析和评判.

(5) 裂区试验结果.裂区试验的整体方差分析见表3.

表3显示:换溶剂次数(因素A)各区组间的比较有统计学极显著意义(P<0.01),提示换溶剂次数对试验结果影响很大,结合多重比较结果来看,在条件允许的情况下,多次换水浸洗,能有效降低海带残留的辐射水平值.

浸洗溶液的温度(区组因素)的各处理水平间的比较有统计学极显著意义(P<0.01),提示浸洗溶液温度的各处理水平对试验结果影响很大,即用温度较高的水浸泡,减害效果会更明显.

浸洗时间是此前预计的最主要影响因素(因素B).但从试验的解析结果看,和其他因素的重要性大致等同.其各处理间的比较有统计学极显著意义(P<0.01),提示浸洗时间各处理水平的变化对试验结果影响很大,结合多重比较结果来看,即浸洗时间以较长为宜.浸洗换液次数和浸洗时间(因素A和B)之间交互作用的检验为不显著,浸洗时间(因素A)和浸洗溶液温度(区组因素)之间交互作用的检验也不显著,提示这些因素间一般无交互作用. 图1是A、B两因素的交互作用示意图.由图1可见:4条曲线均无交叉基本平行,说明交互作用不显著.但4条曲线排列位置及走向均为单调下降,说明该二因素随水平增加,减害效果更加明显.

4 分析和讨论

4.1 各影响因素分别解析

对A、B二因素多重比较分别解析见表4～5.

表4 因素A(换液次数)的比较(LSD法)

注:*P<0.05,**P<0.01

表5 因素B(浸洗时间)的比较(LSD法)

注:*P<0.05,** P<0.01

表4中换液次数(因素A)3个处理水平间的比较,均有极显著的统计学意义(P<0.01);浸洗时间(因素B)除第3水平和第4水平比较无显著性外,其他各水平之间的两两比较均有统计学意义(P<0.05).综合来看:该二因素随处理水平增加,减害效果更加明显.

4.2 讨 论

一般来说,自然生长的海带可能有两类途径的核污染:一是外表黏附受核污染的泥沙所致,二是海带在生长过程中,从海水环境中摄取养分致核污染物进入了海带组织内.从上述试验结果分析:浸洗减害能将海带的本底辐射水平从0.5μSv·hr-1以上减至0.3μSv·hr-1附近,甚至单次清水浸泡都有不错的效果,这应该是对第一类途径污染的减害.而经过浸洗减害后,海带样本仍然带有约0.3μSv·hr-1的辐射水平,则可能是第二类途径污染的影响.对此类途径核污染的减害,是否可以考虑将海带切丝浸泡,或经一次有限时间的煮沸去除,将在本课题的后续过程中进行观测.

相对于空气环境的本底辐射水平值0.1μSv·hr-1而言,减害后的海带本底辐射水平约0.3μSv·hr-1,不算很高,因此海带的食用还是相对安全的.但是对这类低剂量的污染暴露,采取简单易行的减害措施,符合健康生活的原则,值得提倡.

综合评价:海带的放射性污染的确存在,本底辐射水平值为0.39～0.77μSv·hr-1,远高于合肥大气环境的本底辐射水平0.10～0.17μSv·hr-1.单看本底辐射水平不是非常危险,但长时间低剂量暴露的危害不可轻视.从该试验结果看:在食用前选用清水浸泡是个较有效的措施.在条件允许的情况下,浸泡时间可稍长一些(从数据看2h以上为好),换液次数可稍多一些(从数据看2～3次为好),浸泡用温水比冷水效果要好.在此浸洗减害措施实施后,海带的辐射水平值可下降50%乃至更多,但残余值仍高于环境的本底辐射水平1倍余,仍需要进一步探讨更有效的减害措施.

[1] 张焕波. 日本核污染扩散影响及政策建议[J]. 中国物价, 2011 (5): 73-75.

[2] 张玉敏, 朱春来. 核电发展与日本福岛核电站核泄漏简析[J]. 舰船防化, 2011 (4): 1-7.

[3]SchollC,LieberzW,JansingP,etal.TheFukushimaaccidentandtravelmedicine-analysisandrecommendations[J].TravelMedInfectDis, 2013, 11 (3): 139-145.

[4] 张玉敏, 李红, 朱春来. 海洋核污染与放射性监测技术[J]. 舰船科学技术, 2010, 32 (12): 76-79.

[5]HaWH,YooJ,YoonS,etal.RadioactivecontaminationmonitoringfortheKoreanpublicfollowingFukushimanuclearaccident[J].ApplRadiatIsot, 2013, 81: 371-373.

[6] 陈文涛, 宋海青, 李灵娟, 等. 福岛核电站事故后广东地区放射性水平监测结果与初步分析[J]. 辐射防护, 2012, 32 (6): 386-390.

[7]KurodaK,KagawaA,TonosakiM.Radiocesiumconcentrationsinthebark,sapwoodandheartwoodofthreetreespeciescollectedatFukushimaforestshalfayearaftertheFukushimaDai-ichinuclearaccident[J].JEnvironRadioact, 2013, 122C: 37-42.

[8] 蔡建明. 日本福岛核电站事故对人体健康影响及医学防护[J]. 第二军医大学学报, 2011 (4): 349-353.

(责任编辑 于 敏)

Investigation of radioactive contamination and control measures in seaweeds in a city

ZHAO Guo-qin1,2, HE Zhi-xia2,3, CHU Cheng-ding1,2, WANG Shi-liang2,3*

(1.College of Public Health, Anhui Medical University, Hefei 230032, China; 2. Sustained-Release Drug Laboratory, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China; 3. Anhui Vocational and Technical College, Hefei 230051, China)

To ensure the security of food, in this paper the authors studied the seaweed samples from several supermarkets in Hefei city, using the radioactivity detection to test the different radiation levels of different cleaning measures before and after processing. Single factor analysis of covariance was applied to deduct the origin effect, two-factor split plot design was conducted to discuss the harm reduction method, pairedttest was applied to compare the results, to discuss the simple measures of reducing edible seaweed harmful radioactive. Results showed that water baptism only can effectively reduce the seaweed radioactive contamination; warm water soak, extending baptism time and changing water for many times, could all improve the effect of harm reduction; seaweed background radiation level was above 0.5 μSv·hr-1, cleaning can reduce to below 0.3 μSv·hr-1which effectively ensure the edible safety.

radioactive contamination; seaweed; control measures; single factor analysis of covariance; two-factor split plot design

10.3969/j.issn.1000-2162.2015.06.015

2015-03-04

赵国琴(1956-),女,安徽滁州人,安徽医科大学高级实验师;*王世亮(通信作者),合肥工业大学客座教授,E-mail:13329010894@sohu.com.

TS254.5+8； X837

A

1000-2162(2015)06-096-06