放射性核素對水產(chǎn)品的影響

放射性核素是指能自發(fā)產(chǎn)生放射性核衰變的元素，又稱為放射性同位素，包括碘-131（131I）、銫-137（137Cs）、釙-210（210Po）及钚-239 （239Pu）等。隨著核工業(yè)、核醫(yī)學、核兵器等的不斷發(fā)展，人類利用放射性核素越來越頻繁，放射性核素對水產(chǎn)品造成污染的風險隨之增強。2011年3月以來發(fā)生的日本核危機，對我國應(yīng)對水產(chǎn)品放射性污染提出了緊迫要求。

總體而言，目前關(guān)于放射性核素對水產(chǎn)品影響的研究成果并不豐富，且缺乏系統(tǒng)性，發(fā)表時間主要集中在上世紀五、六十年代及切爾諾貝利事故發(fā)生后的一段時期。本文從水產(chǎn)品放射性核素檢測、可能影響水產(chǎn)品的放射性來源、放射性核素在水產(chǎn)品中的積累傳遞代謝、放射性污染水產(chǎn)品對人體的危害、水產(chǎn)品放射性污染的防治與限量標準等幾個方面闡述了目前的研究結(jié)果與現(xiàn)狀，并在最后對今后的相關(guān)研究給出了幾點建議。

一．放射性核素的檢測

放射性活度是樣品中核素含量的表征，單位為貝克勒爾（Bq），1Bq為每秒一個原子核發(fā)生衰變產(chǎn)生的放射性活度。樣品中的放射性活度通過測量樣品中核素在衰變過程中可能發(fā)射出的α、β或γ 射線獲得。

樣品的放射性測量一般包括總放射性測量和核素分析。所謂總放射性測量, 是指測量樣品中所有核素放射性活度之和，但實際測量則是按總α、總β或總γ測量。根據(jù)樣品中核素的衰變特性，通過所謂總α、總β或總γ測量得到的活度不盡相同。測量樣品的總放射性可及時判斷污染水平，也可在樣品分析之前對樣品進行篩選。

核素分析是對樣品中存在的特定核素及含量進行分析測量。由于一般環(huán)境樣品中核素的含量較低，大多數(shù)樣品特別是含α核素和β核素的樣品都需要放化分離濃縮以后再進行測量，含γ核素的樣品多數(shù)時候可用能譜方法直接測量分析，但如果含量很低，仍需放化分離濃縮后測量。國家標準GB 14883-1994中給出了測定3H、89Sr、90Sr、147Pm、210Po、226Ra、228Ra、天然釷、天然鈾、239Pu、240Pu、131I、137Cs等放射性元素的化學測定方法，衛(wèi)生行業(yè)標準WS/T 234-2002給出了241Am的測定方法。上述標準大多采用放化分離結(jié)合α放射性測量或β放射性測量的方法。

由于大多數(shù)被分析的核素在其衰變過程中都發(fā)射γ射線，所以能夠識別核素并能準確給出核素活度量值的γ能譜測量與分析技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。相對于總α或總β測量方法，它對樣品的要求低，各種介質(zhì)和各種幾何條件的樣品都可直接進行測量。特別是隨著相應(yīng)分析軟件的成功開發(fā)，使得γ能譜測量與分析技術(shù)成為易于掌握的一種分析技術(shù)。目前常用的γ能譜測量的儀器包括NaI(TL) γ譜儀、HPGeγ譜儀、反符合γ譜儀等。孫勇等證實了γ能譜測量在水產(chǎn)品放射性活度檢測中應(yīng)用的合理性。Netten等人利用γ能譜測定了海帶樣品中的137Cs、131I、40K及226Ra的含量。

另外，也可通過化學方法測定核素的含量。GB 14883.7-1994中介紹了天然釷、天然鈾測定的分光光度法及光電熒光光度法。

二．可能影響水產(chǎn)品的放射性來源

一是工業(yè)放射性，即核電站、同位素分離廠、核燃料工廠、核實驗室，乃至醫(yī)院的排放物會對環(huán)境貢獻少量的放射性，這在理論上會污染水產(chǎn)品。二是核武器試驗，大氣層核武器試驗（尤其在二十世紀六十年代）的散落地對水產(chǎn)品及農(nóng)作物帶來了相當程度的放射性污染。三是放射性事故，兩個顯著的例子是1957年的英國windscale事故和1986年的切爾諾貝利事故，前者對當?shù)氐哪敛莺团Ｄ桃鹞廴?，后者在歐洲和西南亞引起了廣泛影響且目前仍未消除。Windscale和切爾諾貝利核電站事故后，在水產(chǎn)品中所發(fā)現(xiàn)的放射性最明顯和含量最高的是放射性I與Cs。

目前，日本福島第一核電站核事故引發(fā)的放射性核素外泄已經(jīng)對水產(chǎn)品產(chǎn)生了污染。自與福島縣相鄰的茨城縣海域捕撈的玉筋魚幼體，其放射性I活度達每千克4080Bq/Kg，放射性Cs活度達526Bq/Kg。值得正視的是，切爾諾貝利事故的核污染物主要是通過高架大氣排放，而在當前的福島核事故中除大氣排放外，還有人為將放射性廢液直接排入海洋的因素。因此，本次核危機影響海洋生物及其生態(tài)鏈的復(fù)雜程度可能較以往更深、不確定性更強，其對水產(chǎn)品安全性的潛在威脅更值得重視。

三．放射性核素在水產(chǎn)品中積累、傳遞及代謝的情況

水生生物對水域環(huán)境中的放射性物質(zhì)具有富集能力，且其富集能力相比陸地生物更強：某些水生植物富集137Cs的能力比陸地植物至少大500倍，魚類和無脊椎水生動物對137Cs的濃集因子可達103-104量級。秦蘇云等人對幾種食用淡水水產(chǎn)品（魚、蝦、水生植物）對幾種放射性核素（90Sr、137Cs、210Po、天然鈾、226Ra）濃集因子的范圍大部分在103以下，唯有魚肉、魚骨中鈾的濃集因子達104以上。

值得注意的是，水生生物對放射性核素的富集程度與水的理化條件、核素的化學形態(tài)、核素的生物可利用程度密切相關(guān)。有關(guān)水生生物濃集因子的報道較多，但數(shù)值變化幅度很大，一般在3-5個數(shù)量級間。相對于海水，淡水水體的化學成分變化更為復(fù)雜，導(dǎo)致放射性物質(zhì)化學形態(tài)較大的變化，使淡水生物濃集因子的變異性也大于海洋生物。

物質(zhì)的食物鏈轉(zhuǎn)移是生態(tài)系統(tǒng)中一個普遍的現(xiàn)象，生態(tài)系統(tǒng)的能量流和物質(zhì)循環(huán)通過食物鏈完成其基本過程，放射性核素也會通過食物鏈傳遞。相比對于農(nóng)作物中放射性核素隨食物鏈傳遞的研究，水產(chǎn)品中放射性核素傳遞的規(guī)律研究起步較晚。最近，Carvalho等人揭示了210Po與 210Pb在海洋生物及其生物鏈中傳遞的規(guī)律：210Po在海洋食物鏈中傳遞的轉(zhuǎn)移因子（transfer factor）為0.1-0.7，與海洋食物鏈的能量轉(zhuǎn)移因子數(shù)值相似，由于210Po傾向于與蛋白及氨基酸結(jié)合，因此亦與蛋白的轉(zhuǎn)移因子相似；相較210Po ，210Pb的傳遞效率較低。

不同放射性核素衰變的速率不同，131I的半衰期為8天，132I半衰期為2.3小時，134Cs的半衰期為2.062年，137Cs的半衰期為30.174年。目前核素在水產(chǎn)品中代謝研究還鮮有報道。

四．放射性污染后的水產(chǎn)品對人體的危害

正常膳食中亦含有極微量的放射性核素，日常攝入不會對人體造成危害。據(jù)統(tǒng)計，我國居民（成年男子）每年食入所致總待積有效劑量當量約為0.24mSv，其中貢獻較大的食品是蔬菜、水產(chǎn)品和谷類，貢獻較大的核素為210Pb、210Po 和228Ra。

受過量放射性物質(zhì)污染的水產(chǎn)品主要通過外照射與內(nèi)照射兩種途徑損傷人體，并以內(nèi)照射為主。污染的水產(chǎn)品產(chǎn)生放射性，其產(chǎn)生的貫穿輻射由體外作用于人體稱為外照射。放射性核素經(jīng)食入后沉積在體內(nèi)，既具有生物化學毒性，亦對周圍組織或器官造成照射，稱為內(nèi)照射。

攝入放射性物質(zhì)污染的食品產(chǎn)生的危害與放射性物質(zhì)的量有關(guān)：輕者產(chǎn)生不良反應(yīng)，例如頭痛、頭暈、食欲下降、睡眠障礙及白細胞降低等癥狀；嚴重者會出現(xiàn)放射病，例如白血病、腫瘤、代謝病或遺傳變異。個體對放射性物質(zhì)的敏感程度差異較大，并與年齡、營養(yǎng)、性別等條件有關(guān)，嬰幼兒、兒童、孕婦、老年人為敏感人群。放射性污染食品對人體的危害還取決于放射性核素的種類，攝入嗜骨性90Sr、210Po及226Ra主要引起腫骨瘤；131I食入后在甲狀腺部位沉積，從而增加甲狀腺癌的風險；137Cs則可以引起人體絕大多數(shù)組織癌變。

另外，放射性核素釋放出的射線會破壞水產(chǎn)品的化學成分，并產(chǎn)生有害物質(zhì)。輻射會破壞維生素（維生素A、B1、B2、B3、B6、B12、葉酸、C、E和K），氨基酸和不飽和脂肪酸。射線引發(fā)的自由基與食物作用后形成甲醛、苯、甲酸、醌等化學物質(zhì)，對人體健康產(chǎn)生危害。

五．水產(chǎn)品放射性污染的防治與限量標準

由于尚未有水產(chǎn)品中放射性核素凈化的研究報道及應(yīng)用實例，對放射性核素的檢測及對放射性污染產(chǎn)品流通的控制顯得尤為重要。

水產(chǎn)品放射性核素的限量標準對水產(chǎn)品放射性污染危害的控制有著極為關(guān)鍵的指導(dǎo)意義。放射性核素限量標準的制定要考慮各核素的危害性、各類食品的攝入量，并顧及長時間內(nèi)食用污染食品形成劑量累積的可能性，以及其他可能的因素。目前，各國對放射性核素的限量標準有所不同。歐盟規(guī)定（737/90/EEC）134Cs及137Cs在嬰兒食品中的限量為370Bq/Kg，在其他食品中的限量為600 Bq/Kg。美國（CPG 7119.14）對食品中131I的限量要求為170Bq/Kg，對134Cs及137Cs的限量為1200Bq/Kg。韓國對放射性I的限量為300Bq/Kg，放射性Cs的限量為370Bq/Kg。日本核危機發(fā)生后，日本政府將水產(chǎn)品中放射性I的限量標準暫定為2000Bq/Kg，放射性Cs的限量暫定為500Bq/Kg。我國GB 14882-1994對水產(chǎn)品中131I的限量為470Bq/Kg，137Cs的限量為800Bq/Kg，該標準是以膳食攝入致公眾年有效劑量不超過5mSv為基準；按照GB18871-2002規(guī)定的食品通用行動水平，134Cs、137Cs及131I的限量為1000Bq/Kg。

針對突發(fā)性核或放射性事故后國際貿(mào)易食品的放射性核素限量，糧農(nóng)組織/世衛(wèi)組織聯(lián)合食品法典委員會基于一年內(nèi)1mSv的干預(yù)豁免水平，給出了法典指導(dǎo)值（GLs）。其中238Pu、239Pu、 240Pu、241Am為10Bq/Kg，90Sr、106Ru、129I、131I、235U為100Bq/Kg，35S、60Co、89Sr、103Ru、 134Cs、137Cs、 144Ce、192Ir為1000Bq/Kg。法典指導(dǎo)值的意義在于：就食品消費者的輻射安全而言，如食品中放射性核素的活度低于相應(yīng)GLs，這些食品應(yīng)視為安全的和可接受的，毋需對其國際貿(mào)易加以限制；當超過相應(yīng)GLs 時，各國政府應(yīng)決定這些食品能否還在其領(lǐng)域或轄區(qū)內(nèi)分配或流通，以及在什么情況下可以食用或允許進入市場。需要強調(diào)，法典指導(dǎo)值計算時引入了進口/生產(chǎn)因子（IPF）以及年齡別年食品消費量（M）的概念，都是依據(jù)總體平均而言的，對于一些特殊情況如特定地區(qū)進口的單一食品受污染且其消費比例較高時，指導(dǎo)值應(yīng)依照對實際情況進行的具體評估而定。當指導(dǎo)水平應(yīng)用于非國際貿(mào)易食品的污染評價時，應(yīng)該更為慎重和靈活。此外，GLs值僅僅適用于核或放射緊急情況，不適用于在國家一級為篩查而進行的例行監(jiān)測。

總結(jié)上文，放射性核素對水產(chǎn)品影響的相關(guān)研究目前還較薄弱。基于研究現(xiàn)狀，建議從以下幾個方面加大研究力度：1）研究放射性核素在水產(chǎn)品中富集、代謝、轉(zhuǎn)化的情況；2）對放射性核素的現(xiàn)行限量標準進行評價及合理修訂；3）我國現(xiàn)行放射性核素檢測國家標準為1994年頒布，較為陳舊，建議利用先進的分析方法對原有方法進行改進；4）積極探索水產(chǎn)品中放射性核素的凈化技術(shù)；5）針對日本核危機對水產(chǎn)品的潛在影響進行專項研究。(薛長湖 常耀光)