核事故和放射性污染的食物

发表时间:2015-09-06 阅读次数:1534次

 

本文档的目的是提供基本的背景信息,而不是给一个完整的概述。它将被持续更新。

 

1 介绍

放射性同位素(放射性核素)是在环境中自然存在的元素,包括我们的身体、食物和水。我们每天暴露在这些放射性核素(也称为背景辐射)中。辐射来自宇宙(例如宇宙射线)以及土壤、水和空气中发现的自然产生辐射的放射性物质。自然产生的放射性核素可以在食物和水中被检测到,其浓度取决于如下几个因素:如当地的地质、气候和农业生产。

 

人们也会暴露于来自人类活动的辐射,例如医疗诊断干预。含有放射性核素的物质排放到环境中后会污染食物,这通常来源于含有放射性物质的工业生产和民用或军事核行动。然而不论是人为或自然的来源,放射性物质像其他非放射性物质一样通过食物链传播。放射性和物质对人类健康的危害程度取决于放射性核素的类型和人们接触的时间长短。辐射量在个体之间会因地而异。

如果核电站在紧急状态下释放放射性物质,附近的土地、河流、海洋和建筑会被

反应堆内部产生的混合型放射性核素污染,被称为“核裂变产品”。个体也会暴露在这些核裂变产品的辐射中。

 

2 食品中放射性核素

食品中放射性核素的背景值各不相同,它取决于几个因素,包括食物类型和粮食生产的地理区域。常见的食品中放射性核素有钾-40(40 K)、镭- 226(226 Ra)、铀238(238 U)和它们的衍生物。一般来说,40 K是最常见的天然放射性同位素。例如,在牛奶中40 K测量值约50 Bq / L,肉、香蕉和其它富钾产品的含量可达几百Bq /kg。其他天然放射性同位素的存在浓度更低,通常来自于铀和钍元素的衰败。

当大量的放射性同位素释放到环境中,它们可以通过落到水果和蔬菜的表面、通过空气沉积到动物饲料或通过污染雨和雪而影响食物。水中的放射性物质还可以在河和海中积累,沉积在鱼和海鲜上。一旦进入环境中,放射性物质也可以进入食品,因为它是存在于植物、海鲜或被动物摄入。

尽管许多不同种类的放射性核素在紧急情况下会被排出,但有些核素的生命周期非常短暂,有些不容易转移到食物中。核设施中的放射性核素进入食物链的种类主要包括:放射性氢(3H)、碳(14C)、锝(99Tc)、硫(35S)、钴(60Co)、锶(89S和90S)、钌(103Ru和106Ru)、碘(131I和129I)、铀(235U)、钚(238Pu和240Pu)、铯(134 Cs和137Cs)、铈(103Ce)、铱(192Ir)和镅(241Am)。

上述参考是依据法典指导水平,考虑了主要的可能转移到食物中的放射性核素。

碘-131是最直接关注,它广泛分布,在水和农作物中被发现并且能迅速从受污染的饲料转移到牛奶中。然而,碘- 131有相对较短的半衰期,会在几周内衰变。相比之下,放射性铯也可以在早期被检测到,其寿命很长(Cs-134的半衰期约2年,Cs -137半衰期约30年)并且能长期残留于环境中。放射性铯也能相对快速的从饲料转移到牛奶中。食物中铯的摄入也是长期的隐患。

其他一经释放后,需要长期关注的放射性同位素是锶和钚。锶-90的半衰期是29年,钚有比这更长的半衰期(Pu-238: 88年,Pu-239: 24100年,Pu-240: 6564年)。然而,锶和钚是在环境的存在相对固定,更多关注本地,因此它是不太可能短期和中期内导致国际粮食贸易问题。

 

商品的关注

 

露天蔬菜和植物可以受大气释放放射性核素影响从而导致放射性污染。因此,放射性核素往往在绿叶中被检测到,尤其是在核事故后早期阶段受影响的大绿叶蔬菜。牛奶也与早期阶段放射性污染碘的快速转移和铯的污染有关。

随着时间的推移,放射性物质也可以食品中富集,当放射性核素通过土壤转移到作物、动物体内,或进入到河流、湖泊和海洋等鱼类和其他海鲜会摄入放射性核素的地方。从野外采集的食物,如蘑菇、浆果和野味肉可能继续被辐射很长时间了。鱼和水生微生物含一定浓度的某些放射性核素,但由于放射性核素被高度稀释在水里,因此污染在本地污染往往是局限于地域。

 

3 健康的影响

 

癌症是消费者由于暴露在高辐射中造成的长期健康问题。癌症类型和靶器官取决于放射性核素种类。

国际原子能机构估计,平均而言,所有的自然来源对我们的辐射每年约2.4 mSv,这个值也会根据地理位置在几个百分点之间波动。在加拿大,自然来源的辐射平均剂量是每年2 mSv,其中大约一半来自于毛蚶吸入氡及其短期衰变产物。全国性统计表明,每年约0.7 mSv的伽马辐射来自于宇宙和地面。每年大约0.25-0.4 mSv辐射来源于摄入食物中的天然放射性核素。

食用受污染的食物会增加人体内放射性物质的数量,因此暴露于辐射中可能增加与辐射有关的健康风险。确切的健康的影响将取决于放射性核素摄入量和摄入种类。

受污染食品举例:

——成人摄入200克含有1000Bq/kg of Cs-137的菠菜有0.0026 mSv辐射影响

[0.2 (kg)×1000 (Bq/kg) ×1.3×10-5(mSv/Bq)]

——一岁孩子消耗0.5升含有100 Bq/L of I-131牛奶有0.009mSv辐射影响

[0.5 (L)×100 (Bq/L) ×1.8×10-4(mSv/Bq)]

 

放射性碘(I-131)存在于食物中,直接由被污染的饲料快速转移到牛奶中并通过甲状腺的积累。I-131的半衰期相对较短(8天),因此在短时间内会自然衰变。如果放射性碘被吸入或者吞下,将富集于甲状腺并增加甲状腺癌的患病风险。进入甲状腺的放射性碘含量可以通过摄取非放射性碘、碘化钾药片降低。一旦甲状腺中的碘含量达到饱和,就不能进一步合并。不应使用含碘食盐替代碘化钾药片,因为含碘食盐不包含使甲状腺饱和的足够碘并且高盐份的摄入不利于健康。

放射性铯(Cs-134 and Cs-137),和放射性碘相比,有很长的半衰期(Cs-134: 2 年,Cs-137: 30年)。放射性铯可以在许多环境存在很多年,因而会造成长期的食品问题并威胁人类的健康。如果铯-137进入人体,它会相当均匀地分布于人体的软组织,导致接触的组织暴露于放射性核素。相比其他一些放射性核素,铯- 137在体内存留仍为相对较短的一段时间。像所有的放射性核素一样,暴露在铯- 137辐射中也会增加患癌症的风险。

其他放射性核素可以根据核事故的性质和特定同位素释放来衡量。

 

 

4 国际标准和指导

食品法典标准水平

食品法典委员会(粮农组织/卫生组织粮食标准方案)发布了针对某些食品中放射性核素的核应急情况指导(General Standard for Contaminants and Toxins in Food and Feed (GSCTFF), CODEX STAN 193-1995, page 33-37)。该准则在1988年首次发布,然后2006年修订后增加了放射性核素覆盖的数量。这些准则适用于已在核泄漏或者核辐射应急中被污染的国内和进口食品。如果食品中放射性核素含量不超过相应的指导水平,食品对消费者来说被认为是相对安全的。

 

 

以下文字来源于GSCTFF的段落:

 

范围:指导水平适用于评估已经被核或放射性紧急情况污染的国内和进口食品中的放射性核素。这些指导水平也适用于食物重构或预备消费,例如,无需干燥或浓缩的食物标准都是每年1 mSv的豁免水平。

应用:考虑到保护食品消费者免收辐射危害,当食品中放射性核素水平不超过相应的指导水平,食品被认为是食用安全的。超过指导水平时,各国政府应当决定在什么情况下,食品可以在其领地或者管辖范围之内流通。当粮食分配的指导水平不适用时,国家政府可能希望在自己的领土内采用不同的指标,例如,广泛存在的放射性污染。少量消耗的食物,如香料,只占了饮食总量的小部分,因为总剂量小,指导水平可能增加了10倍。

放射性核素:指导水平不包括所有的放射性核素。包括的放射性核素都是那些被吸收进入食物链的重要元素;他们通常存在于核设施或大量被用作于辐射源,很容易泄漏到环境中或受雇于恶意行动。自然起源的放射性核素通常不予以考虑。

 

General Standard for Contaminants and Toxins in Food and Feed (CODEX STAN 193, page 33-37)的英文版本:http://www.codexalimentarius.net/download/standards/17/CXS_193e.pdf

粮农组织/国际原子能机构在食品和农业领域的核技术部门

 

当核危机发生或影响你所在的区域,粮农组织/国际原子能机构在食品和农业领域的核技术部门提供了立即行动并预防和减轻农业食品的放射性污染的建议。你能在网上获取建议、计量措施、术语表以及其他相关信息:

http://www-naweb.iaea.org/nafa/emergency/index.html

 

5 分析方法和实验室

 

食品供应的常规监测是由几个局负责。例如,美国食品及药物管理局发布了测量伽马射线的方法以及通过食物的高纯锗谱分析测定放射性核素。

http://www.fda.gov/downloads/ScienceResearch/FieldScience/UCM248262.doc

 

核事故发生后,监测农、林和渔环境和限制进出口流通可能受污染的产品是一个重要因素。然而,实现这样的监测过程会很复杂,价格昂贵、技术要求高,并需要一定的培训和实验室技术的质量保证。

 

国际原子能机构(International Atomic Energy Agency)已经建立全球网络协调的分析实验室,称为“ALMERA网络(测量环境辐射实验室分析)”。ALMERA网络的实验室会提供可及时的环境分析样品,包括受意外或故意释放放射性物质危害的食品。ALMERA目前(截止2010年4月)由77个国家的122个实验室组成。

 

• ALMERA Network网站: http://www-naweb.iaea.org/naml/page.php?page=2244

• 目前 ALMERA 实验室成员清单: http://wwwpub.iaea.org/MTCD/publications/newsletter.asp?id=146

•核或放射性紧急事故通用监控程序(国际原子能机构,1999):

http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/te_1092_web.pdf (File size: 28MB)

•环境辐射监测的项目和系统(国际原子能机构的安全报告系列No.64,2010):

http://wwwpub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1427_web.pdf

 

6. 实用的链接和参考

链接FAO

农业及消费者保护部(核技术联合部门)

http://www.fao.org/ag/portal/age-index/en/

http://www.fao.org/crisis/japan/en/

WHO

http://www.who.int/hac/crises/jpn/en/index.html

Canada

• Canadian Guidelines for the Restriction of Radioactively Contaminated Food and Water

Following a Nuclear Emergency (Health Canada, 2000) : http://www.hc-sc.gc.ca/ewhsemt/pubs/contaminants/emergency-urgence/index-eng.php

European Commission

•最大食品的放射性污染水平http://europa.eu/legislation_summaries/food_safety/contamination_environmental_factors/l21109_en.htm

USA

•人类食品和动物饲料的意外放射性污染: 州和地方机构建议”(美国食品药品管理局,1998):

http://www.fda.gov/downloads/MedicalDevices/DeviceRegulationandGuidance/GuidanceDocuments/UCM094513.pdf

•国内和进口食品放射性核素指导水平支持文档 (美国食品药品管理局,2004):

http://www.fda.gov/Food/FoodSafety/FoodContaminantsAdulteration/ChemicalContaminants/Radionuclides/UCM078341

References

•土壤、作物和食品中的放射性沉降物(粮农组织,1989年)

http://www.fao.org/docrep/T0228E/T0228E00.htm

• Application of the Commission's Recommendations to the Protection of People Living in Longterm Contaminated Areas after a Nuclear accident or a Radiation Emergency (ICPR Publication 111, 2008)

•用于防范和应对核或放射性紧急事件标准(国际原子能机构安全标准系列,GSG-2,2011):

http://wwwpub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1467_web.pdf

•陆地和淡水环境中放射性核素转移预测手册参数值(国际原子能机构技术报告系列No.472,2010):

http://wwwpub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/trs472_web.pdf

•食品和环境中放射性核素测定指南,技术报告系列295号(国际原子能机构技术报告系列295号,1989),复印件。

•量化的陆地和淡水环境中放射性核素转移放射学评估(国际原子能机构No.1616 TECDOC系列,2009)。

http://wwwpub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/te_1616_web.pdf

 

附:英文原件

版权所有: 上海交通大学陆伯勋食品安全研究中心