放射性核素對水產品的影響

放射性核素是指能自發產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、核醫學、核兵器等的不斷發展，人類利用放射性核素越來越頻繁，放射性核素對水產品造成污染的風險隨之增強。2011年3月以來發生的日本核危機，對我國應對水產品放射性污染提出了緊迫要求。

總體而言，目前關于放射性核素對水產品影響的研究成果并不豐富，且缺乏系統性，發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生后的一段時期。本文從水產品放射性核素檢測、可能影響水產品的放射性來源、放射性核素在水產品中的積累傳遞代謝、放射性污染水產品對人體的危害、水產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果與現狀，并在最后對今后的相關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生衰變產生的放射性活度。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。由于一般環境樣品中核素的含量較低，大多數樣品特別是含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，衛生行業標準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合α放射性測量或β放射性測量的方法。

由于大多數被分析的核素在其衰變過程中都發射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已得到廣泛應用。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。特別是隨著相應分析軟件的成功開發，使得γ能譜測量與分析技術成為易于掌握的一種分析技術。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能譜測量在水產品放射性活度檢測中應用的合理性。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．可能影響水產品的放射性來源

一是工業放射性，即核電站、同位素分離廠、核燃料工廠、核實驗室，乃至醫院的排放物會對環境貢獻少量的放射性，這在理論上會污染水產品。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）的散落地對水產品及農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，前者對當地的牧草和牛奶引起污染，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，在水產品中所發現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的放射性核素外泄已經對水產品產生了污染。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鏈的復雜程度可能較以往更深、不確定性更強，其對水產品安全性的潛在威脅更值得重視。

三．放射性核素在水產品中積累、傳遞及代謝的情況

水生生物對水域環境中的放射性物質具有富集能力，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、核素的生物可利用程度密切相關。有關水生生物濃集因子的報道較多，但數值變化幅度很大，一般在3-5個數量級間。相對于海水，淡水水體的化學成分變化更為復雜，導致放射性物質化學形態較大的變化，使淡水生物濃集因子的變異性也大于海洋生物。

物質的食物鏈轉移是生態系統中一個普遍的現象，生態系統的能量流和物質循環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。相比對于農作物中放射性核素隨食物鏈傳遞的研究，水產品中放射性核素傳遞的規律研究起步較晚。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律：210Po在海洋食物鏈中傳遞的轉移因子（transfer factor）為0.1-0.7，與海洋食物鏈的能量轉移因子數值相似，由于210Po傾向于與蛋白及氨基酸結合，因此亦與蛋白的轉移因子相似；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。目前核素在水產品中代謝研究還鮮有報道。

四．放射性污染后的水產品對人體的危害

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。據統計，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、水產品和谷類，貢獻較大的核素為210Pb、210Po 和228Ra。

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

攝入放射性物質污染的食品產生的危害與放射性物質的量有關：輕者產生不良反應，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。個體對放射性物質的敏感程度差異較大，并與年齡、營養、性別等條件有關，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組織癌變。

另外，放射性核素釋放出的射線會破壞水產品的化學成分，并產生有害物質。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。射線引發的自由基與食物作用后形成甲醛、苯、甲酸、醌等化學物質，對人體健康產生危害。

五．水產品放射性污染的防治與限量標準

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

水產品放射性核素的限量標準對水產品放射性污染危害的控制有著極為關鍵的指導意義。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。日本核危機發生后，日本政府將水產品中放射性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規定的食品通用行動水平，134Cs、137Cs及131I的限量為1000Bq/Kg。

針對突發性核或放射性事故后國際貿易食品的放射性核素限量，糧農組織/世衛組織聯合食品法典委員會基于一年內1mSv的干預豁免水平，給出了法典指導值（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GLs，這些食品應視為安全的和可接受的，毋需對其國際貿易加以限制；當超過相應GLs 時，各國政府應決定這些食品能否還在其領域或轄區內分配或流通，以及在什么情況下可以食用或允許進入市場。需要強調，法典指導值計算時引入了進口/生產因子（IPF）以及年齡別年食品消費量（M）的概念，都是依據總體平均而言的，對于一些特殊情況如特定地區進口的單一食品受污染且其消費比例較高時，指導值應依照對實際情況進行的具體評估而定。當指導水平應用于非國際貿易食品的污染評價時，應該更為慎重和靈活。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測。

總結上文，放射性核素對水產品影響的相關研究目前還較薄弱?；谘芯楷F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品中富集、代謝、轉化的情況；2）對放射性核素的現行限量標準進行評價及合理修訂；3）我國現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）積極探索水產品中放射性核素的凈化技術；5）針對日本核危機對水產品的潛在影響進行專項研究。(薛長湖 常耀光)