放射性污染食品对环境及人类的影响研究进展

◎ 刘朋宇，耿 鑫，周长民，王冬妍

（沈阳市食品药品检验所，辽宁 沈阳 110031）

核技术的发展为人类带来了低碳的新式清洁能源，促进了社会的发展与进步，然而一旦出现安全问题，人类和地球都将面临着巨大的灾难[1]。既2011年日本发生地震导致第一核电站泄漏，大量的放射性物质被释放到环境中，2021年日本计划将核污水排放入海，这将对环境和人类造成不可挽回的伤害。日本政府受到了多国的抵制，最为明显的是东京奥运会上，韩国、美国等多国家的运动员对日本提供的食品进行核辐射检测，甚至拒绝食用日本的食品[2]。美国食品药品管理局更是在2017年就发布了针对日本进口食品的预警，即“鉴于核辐射污染，无需检测即可扣留日本食品”[3]。由此可见，核污染已经威胁到了人们赖以生存的环境，并时刻威胁着人们的生命安全。

1 放射性污染物的来源

放射性污染是指具有放射性的物质对食品的污染[4]，主要来自3个方面，即核工业、核试验以及核事故。核工业包括医学、科研中使用的放射性同位素示踪研究产生的业态排出物，尽管浓度较小，但总量较大，处理不及时流入环境中会造成食品污染；核电站对沿海周边的环境也造成潜在的污染，通过海洋食物链进入人体。据调查，厂区邻近的海域及地区所产鱼、牡蛎、农作物、牛奶中均有较高浓度的铯-137、锌-65、铬-51和磷-32等。其次，核试验造成的污染更为严重，全球范围均受到影响，包括地面、空中，水下的核试验产生的核素直接进入陆地及海洋环境中，进而进入海洋生物及农作物体内，进而污染食品。再者是核事故。日本2011福岛核事故对海产品的影响尤为重要，随着物种的迁移其影响逐步扩大，且2021年日本再次将核污水排放入海，对环境造成不可估量的破坏。放射性核素等天然放射性物质在自然界中分布广泛，存在于矿石、土壤、天然水、大气以及动植物组织中，其二是地球在形成过程中存在的核素及其衰变产物[1]。通常认为，天然放射性本底基本上不会影响食品的安全性，对人体的健康也不会有影响。如碳14（14C）、氚（3H）等；如铀-238（238U）、铀-235（235U）、钾（40K）等。

放射性物质对动物性食品污染的特点是：种类较多，半衰期一般较长，影响范围广，远期危害时间长，被人摄取的机会多，有的在人体内可长期蓄积，影响或危害程度大，消除影响的时间长。为此，我国已制定并颁布了食品中放射性物质限制浓度标准，例如《食品中放射性物质限制浓度标准》（GB 14882—1994）及相关检测方法，如表1所示。

表1 部分放射性污染食品的检测的国家标准表

2 食品中放射性物质对人类的危害

2.1 放射性核素污染食品的途径

食品中的放射性物质有来自地壳中的放射性物质，称为天然本底；也有来自核武器试验或和平利用放射能所产生的放射性物质，即人为的放射性污染。

食品的放射性污染途径一般包括3个方面，即直接污染，间接污染和食物链转移途径。徐翠华等[15]较为详尽地叙述了3种污染途径，突发的核事件早期造成的污染为直接污染，即空中核爆炸试验的降沉物的污染，污染进入大气，再由降水流入海洋、陆地被植物吸收。其主要影响一些表面积较大的可食用植物的叶片和花朵，比如菠菜等叶菜，卷心菜以及海洋中的海带，海藻等。这些海洋中的藻类极容易吸附由于降雨导致大气中吸附的、进入海洋的放射性物质，进而造成直接污染。间接污染主要是指大气、水和土壤等生长环境中的放射性核素直接被动植物吸收而使食品受到污染的过程[15]。间接污染受多因素影响（如气候、核素的理化性质、动植物类别等），是一旦发生即长期伴随的过程。另外一个途径即食物链转移：生态系统中，物质的食物链转移是广泛存在的，不只是能量流动和物质循环需要通过食物链完成其后续过程，放射性核素同样也需要通过食物链进行传递与转移。其中，这种放射性核素通过食物链传递的方式对高等动物或水生生物的影响最为突出，在这一过程中，核素的食物链传递和间接污染通常伴随发生。食品污染的过程是放射性物质通过食物链的各环节向食品进行转移，由于动植物的生活环境与生理特点各不相同，所以受到的污染程度也不尽相同。因此，考虑全面评价食品的放射性污染十分必要。

2.2 放射性污染食品对人体的危害

人体各部位很容易受到辐射损伤，尤其淋巴系统和性腺对放射特别敏感。人们长期大量食用由食物链进入人体的海产品会造成放射性损伤，最终可导致人体患放射性疾病，轻者出现食欲降低、记忆力变差、头痛、贫血等症状，重者出现恶性肿瘤、血液病、男性生育力下降、遗传变异甚至致死等，特别是对婴幼儿、儿童、孕妇和老人影响最大[16]。

英国温茨盖尔原子反应堆事故，核爆炸中早期出现的最突出的裂变产物是碘-131，碘-131通过牧草进入牛体造成牛奶污染，进而由消化道进入人体，经胃肠道吸收有选择性地富集于甲状腺中，造成甲状腺损伤和诱发甲状腺癌的可能。此外，核爆炸过程中大量产生的锶-90也会污染牛奶、羊奶，欧洲许多国家当时生产的牛奶、肉类以及动物肝脏中都发现有超量的放射性核素而被大量弃置，锶-90进入人体后通过参与钙代谢过程而大部分沉积于骨骼。海洋中某些鱼类能富集金属同位素，如铯-137、铁-55和锶-90等；某些软体动物等海产动物能富集锶-90，牡蛎能富集大量锌-65。此外，还有镭-266、钚-239、钴-60、铈-144、钋 -216、锶-89等[4]。

摄入污染食品后放射性物质对人体内各种组织、器官和细胞产生的低剂量长期内照射效应。临床表现为对免疫系统、生殖系统的损伤和致癌、致畸、致突变作用。放射性核素通过食物链进入人体的量一般较低，其危害应主要考虑慢性损害及远期效应。放射性污染的食品进入体内可引起许多动物的多种组织的癌变，如主要引起骨肿瘤嗜骨性的锶-90、镭-226和钋-239，在肝中贮留引起肝硬化及肝癌的铈-144和钴-60等，均匀分布于组织中的137铯和216钋等引起的肿瘤则分散在软组织中，有效半衰期越长，剂量越大，伤害作用也越大。因此，监测并检验核污染食品可以有效地预防放射性污染食品对人体造成的危害。

3 我国环境及食品中放射性物质含量的检测

诸多研究表明，我国各省市、核设施周围地区的各种食品均有检出放射性物质，但均与对照区无显著差异，未对公众健康造成危害，但持续监测核设施周边食品中的放射性物质尤为必要。

3.1 核设施周围的食品放射性物质检测

王芳等[17]检测了2015—2017年连续3年甘肃省核设施周围地区及对照地区共57份食品中放射性核素水平，包括上海青等蔬菜3种，玉米等粮食样品2种，猪肉等2种，还包括奶粉、茶叶等。其中，放射性核素137Cs在11份样品中被检出。但其比活度均值低于国家标准的限制浓度，且对照区和核设施周围均有检出。因此我国甘肃核设施周围地区的核素并非设施释放而来，未对公众健康造成风险。陈建明等[18]检测了2019年宁德核电站周边30 km范围内的30份食品样品，天然性放射核素及人工放射性核素137Cs均有检出，其活度浓度对人体健康不会造成影响，处于本底水平。

3.2 水环境及饮用水的放射性物质检测

水环境是放射性物质直接污染的承受者，间接污染和食物链污染途径的主要媒介。因此监测并检验水环境，出厂水、饮用水等对公众健康的保护尤为重要。闫庆倩等[19]连续3年（2016—2019年）对南京市饮用水、气溶胶、鸡肉、茎菜、生鲜牛乳、面粉、水果和鱼等15种样品，检测总α活度浓度和总β活度浓度。其中茶叶中总α和总β活度浓度显著高于其他食品，年度间无显著差异。说明南京市饮用水等食品中的总α和总β活度浓度水平较为稳定，放射性物质未对食品造成显著污染。陈霞等[20]检测了2014—2018年连续5个年度的泰州市饮用水及环境样品重点总α和总β活度浓度，结果表明饮用水放射性水平连续5年均低于国家卫生标准限值，饮用水与环境样品与南京、苏州等地区结果持平。

4 放射性食品污染的防治措施

食品放射性污染带给人体最大的危害是小剂量、长时间的内照射作用。控制放射性污染源是预防食品放射性污染及其对人体危害的最根本方法。理论上来说，可以采取多种措施来避免食品受到放射性污染，但由于在实践过程中存在的工作疏忽、突然核事故和核试验等诸多因素的影响，不可能做到完完全全的预防食品放射性污染问题。因此，加强对于已受放射性污染的食品的监测，制定食品中放射性物质限制浓度标准以及采取放射性核素净化等各种措施，在最大程度上保障食品的安全性，防止已受放射性污染的食品对人体产生的危害尤为重要。

4.1 制定食品中放射性核素的限量标准

我国早在1977年就制定了《食品中放射性物质限量标准》和《食品放射性管理办法》。除监测环境污染外，还有其他相关标准，例如《食品放射性管理办法》和《食品中放射性物质限量标准》。一系列食品放射性物质的测定方法的比较见表2。

表2 食品中放射性核素的检测方法表[21]

4.2 净化食品中放射性核素的方法探索

食品中的放射性污染物主要是铯、锶和碘。饮用水中的放射性污染物除了铯、锶和钴。其中铯和锶可以吸附于铁上，利用酸性溶液冲洗可以除去；钴为水溶性的，转为3价时即形成沉淀，相关研究表明，未来如EDTA螯合剂在水条件下封存钴，将成为除去放射性污染物的热点[22]。

4.3 修复农业环境放射性污染

放射性核素通过食物链危及食品安全和人体健康。长期生长在被污染环境中的农作物或水生植物受到通过直接或间接途径进入农田或水体环境中放射性核素的潜在影响，长此以往，会通过食物链危害人们的身体健康。因此，为了避免源头污染，保证食物安全，农田或水体环境的放射性污染修复迫在眉睫。农业环境的放射性污染修复主要包括生物法、物理法和化学法3大方面。各种方法均有优缺点及适用场所的要求。因此，为治理修复放射性污染环境提供一种经济可靠、节能环保的技术十分重要，为实现可持续发展，保护环境以及人类贡献一份力量。