动物性食品卫生学第五章 动物性食品放射性污染与控制.doc

1、第六章 动物性食品的放射性污染与控制讲授重点：食品放射性污染的概念、来源与途径食品放射性 污染的危害及辐照食品的安全性。难 点：食品放射性污染的来源与途径；辐照食品的概念及安全性。思 考 题：1.什么是食品放射性污染？2.食品放射性污染的来源与途径有哪些？3.什么是辐照食品？4.辐照食品的安全性包括哪些方面？授课学时：1 学时教学方式：课堂讲授第一节 食品放射性污染物的来源和途径食品的放射性污染（radioactive pollution）：食品由于吸附外来放射性核素，当其放射性高于自然界放射性本底时，称为食品的放射性污染。自然界中本身就存在着微量的放射性物质，此外，还有来自宇宙空间的宇宙射线

2、，它们共同形成某一地区的放射性天然辐射源，其中参与外环境和生物体之间的物质交换，并存在于动植物体内的放射性核素，就构成了食品的天然放射性本底（radioactive background） 。放射性物质对食品污染的特点：种类较多，半衰期一般较长，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。一、放射性物质对食品污染的来源（）食品中的天然放射性物质1.天然放射性物质的分类：宇宙射线的粒子与大气中的物质相互作用产生，如 14C（碳） 、 3H（氢）等；地球在形成过程中存在的核素及其衰变产物，如 238U（铀） 、 235U、 40K（钾） 、 87Rb（铷）等。2.

3、天然放射性物质的存在：在自然界中分布很广，存在于矿石、土壤、天然水、大气；动植物组织中，动植物组织中主要是 40K， 40K 在陆地生物中的平均含量约为 88.8Bq/kg（2.410 -9Cikg ） ，而 226Ra（镭）在植物组织（如小麦）中含量为 0.740.96Bq/kg ，在肉类中为 0.296Bq/kg，牛奶中为 0.0022Bq/L。放射性活度是指一定量的放射性核素在单位时间内的衰变数；单位是“贝可勒尔“ ，简称贝可，符号为 Bq ；1Bq =1 个衰变/秒。所谓居里（符号 Ci ） ，是以前用的或者说习惯用的单位，居里与贝可的关系是：1 居里=3.71010 贝可。一般认为，

4、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。（二）食品中的人工放射性物质1.核试验 核爆炸时会产生大量的放射性裂变产物，同时，核爆炸所释放的中子、核体材料能与土壤或水作用而产生的感生放射性核素，随同高温气流被带到不同的高度，大部分在爆炸点的附近地区沉降下来，较小的粒子能进入对流层甚至平流层，绕地球运行，经数天、数月或数年缓慢地沉降到地面，因此，核试验使地球表面明显地增加了人工放射性物质，是放射性污染的主要来源。2.核工业生产 核工业中的一系列的生产环节、核装置材料的运输和废物的储存、排放和生产放射性核素等，均有放射性物质排入环境中。 核燃料设备排出的 3H（氚）和 85

5、Kr（氪） ，在环境中很难清除。3H 被广泛稀释于水中污染水源，其中一部分进入人体后给遗传基因带来诱变的隐患； 85Kr 虽不与动植物组织结合，但能混入空气中，进入人体或在体外形成放射线浴。3.核动力工业 核电站的建立和运转，可产生放射性裂变产物，如 3H、 55Fe（铁） 、 60Co（钴） 、 90Sr(锶) 等。截止 1997 年 5 月，全世界核电站已达 443 座。到 2001 年年底，全世界正在运行的核电站共有 438 座，总发电量为 353 千兆瓦，占全世界发电量的 16%，累计运行时间已超过 1 万堆年，1 个堆年相当于核电站中的 1 个反应堆运行 1 年。自 1957 年美国

6、第一座核电站运行以来，已累计运行了万多堆年，就是其间发生过的两次严重事故，也只有一次有放射性物质溢出，造成污染和人员伤亡。这种高安全的运行记录，在能源发展史上，包括常规电厂、煤矿、油井、水坝等，都是绝无仅有的。事实上，自切尔诺贝利和三哩岛两次核事故后，各核电国家加强安全措施和安全管理，加上核电技术的改进和成熟，核电站运行更加安全可靠了。从一座核电站排放出的放射性物质虽极其微量，浓度几乎检不出来，但核电站的温水排放量很大，经过水生生物的生物链，被成千上万倍地浓缩，成为水产食品放射性物质污染的一个来源。据国际原子能机构统计，在去年全世界正在运行的核电站中，美国最多，达 104 座；法国 59 座，

7、英国和俄罗斯也都在 30 座以上。2001 年核发电量在国内总发电量中所占比例超过 20%的有 19 个国家，比 2000 年增加了两个。其中，立陶宛比例最高，达到 78%，比利时和斯洛伐克超过 50%，乌克兰、瑞典和保加利亚 3 国则都在 40%以上，韩国等 8 个国家也占到 31%到 39%之多。4.放射性矿石的开采和冶炼 在开采和冶炼放射性矿石（如铀、钍矿等）的过程中，会产生放射性粉尘、废水和废渣，造成对环境和食品的污染。5.放射性同位素在医学上的应用 如同位素示踪诊断疾病、放射治疗肿瘤疾病等，也会造成放射性废弃物的污染。6.照射食品技术的应用 对食品及农作物进行射线照射的技术叫做食品辐

8、照，用射线照射过的食品叫做辐照食品。进行食品辐照的目的是抑制发芽、推迟成熟、杀虫、杀菌等。7.其他方面 放射性核素在工农业、医学和科研上的应用，也会向外界环境排放一定量的放射性物质。如农业上含铀等放射性元素的磷肥，常使放射性核素在农作物中累积，并通过食物链进入畜禽体内，再进入人体。二、放射性物质对食品污染的途径1.通过食物链：进入大气的放射性尘埃，随气流和雨水扩散，大部分会沉降到江河湖海和大地表面，污染水域和植被，然后通过作物、饲料、牧草等进入畜禽体内，通过水体进入水产动物体内，最终以食品途径进入人体。而各种放射性物质经食物链进入人体的转移过程，会受到诸如放射性物质的性质、环境条件、动植物的代

9、谢情况和人的膳食习惯等因素的影响。2.污染水体：放射性物质污染的另一问题是对水体的污染，水域面积占地球面积的 23 以上，可以说是核试验放射性物质的主要受纳体，也是核动力工业放射性物质的受纳体。水体中的水生生物对放射性核素有明显的富集作用，浓集系数可达 10310 4。进入水域的放射性核素，一部分被水吸收后消除，一部分被水生生物吸收、富集并随食物链转移。第二节 食品放射性污染的危害一、食品放射性污染对人体的危害20 世纪 50 年代以来，人的活动使得人工辐射源和人工放射性物质大大增加，环境中的射线强度随之增强，危及生物的生存，从而产生了放射性污染。放射性污染很难消除，射线强度只能随时间的推移而

10、衰减。1.放射性物质进入人体的途径：消化道：一般来说，放射性物质主要经消化道进入人体（其中食物占 94%95% ，饮用水占4%5%） ；呼吸道和皮肤：较少，而在核试验和核工业泄漏事故时，放射性物质经消化道、呼吸道和皮肤这三条途径均可进入人体。2.对人体的危害：进入人体的放射性物质，在人体内继续发射多种射线引起内照射。当放射性物质达到一定浓度时，便能对人体产生损害，其危害性因放射性物质的种类、人体差异、浓集量等因素而有所不同。大剂量致死：如在 400rad 的照射下，受照射的人有 5%死亡；若照射 650rad，则人 100%死亡。照射剂量在 150rad 以下，死亡率为零。慢性损害：一般剂量和

11、小剂量照射，均能引起慢性放射病和长期效应，如血液学变化，性欲减退，生育能力障碍，以及诱发肿瘤等。石材（氡） 、瓷砖中的放射性物质；肝中贮留的 144Ce、 60Co 主要引起肝硬化及肝癌，嗜骨性的 90Sr、 226Ra 等主要引起骨癌及白血病； 137Cs 及 216Po（钋）主要引起软组织肿瘤。90Sr 和 U 的裂变产物可引起雄性动物性机能改变，使畸形精子数增加，精子生成障碍，精子数减少，以及睾丸体重比值下降等；雌性动物则有胎仔少、死胎及子代生活力减弱等；X 射线引起皮肤癌。遗传性疾病：主要在于引起基因突变和染色体畸变，使一代甚至几代受害。3.生活中常见的放射性污染： 煤的放射性污染：一

12、般的燃煤中常含有一定的放射性矿石，分析研究表明，许多燃煤烟气中含有铀、钍、镭、钋及铅等。尽管这些物质含量很少，但长期的慢性蓄积作用，可随空气及被烘烤的食物进入人体。 用水中的放射性污染：我国地大物博，矿泉水十分丰富，但其中也有不少受到天然或人工的放射性污染。尤其值得警惕的是，某些使用和贮藏放射性物质的厂矿及肿瘤医院排放的废水，可对水源及水生植物造成放射性污染。 建住宅的土壤及建筑材料的放射性危害：新建的住宅，由于地基、岩石或矿渣硅、大理石装饰板等，往往含有一定的氡及其子体，常可对新房（尤其是通风不良时）造成放射性污染。 烟中的放射性污染：一个每天吸一包半香烟的人，其肺脏一年所接受的放射物含量相

13、当于他接受300 次胸部 X 线照射。 食品中的放射性污染：鱼及许多水生动植物都可富集水中的放射性物质。如牡蛎肉中的 65Zn 比周围海水中高 10 多万倍；某些茶叶中天然钍含量较高；一些冶炼厂、化工厂、综合医院等使用射线的区域的蔬菜，放射性物质含量也普遍偏高。 当然，生活中的放射性污染大部分是可以预防的。如燃煤可通过排气通风，烘烤食物采取隔离屏障法；不长期专一性饮用矿泉水，严格控制和处理放射性污水；新建住宅不急于搬进，待放射性物质自然衰变后再居住等。至于日常生活用具中的放射性物质，由于其量较微，只要防止接触过多，其危害是可以避免的。 二、辐照食品的安全性辐照食品：通过电离辐射的方法， 杀灭虫

14、害，消除病原微生物及其他腐败细菌，或抑制某些生物的活性和生理过程，或改变某些化学成分，从而达到保藏、保鲜和改性目的的一类食品，称为即辐照食品。进行食品辐照的目的是抑制发芽、推迟成熟、杀虫、杀菌等。用于食品照射的电离射线只限于钴-60和铯-137 的 (射线，以及能量在 10 MeV 以下的电子射线和能量在 5 MeV 以下的 X 射线。电离辐射穿透物质的能力，用能量表示，单位为 MV 或 MeV(百万电子伏特)。辐照食品的安全性是一个广泛的概念，即对其健全性的探究。所谓健全性是指综合毒性学上的安全性、微生物学上的安全性以及营养学上的合格性的一个概念。在探究辐照食品的急性毒性、慢性毒性、致癌性、

15、遗传毒性、细胞毒性、致畸形性、变异原性等毒性的同时，必须调查是否因污染食品的微生物产生突变而增加毒性以及是否破坏了营养成分。研究结果基本上是肯定的。对食品及农作物进行射线照射的技术叫做食品辐照，用射线照射过的食品叫做辐照食品。然而，辐照食品逐渐进入实用阶段时，食品在加工过程中的安全性和有关辐照食品安全性的进一步研究，是食品安全和公共卫生方面不可忽视的问题。（一）食品辐照的应用现状1. 辐射杀菌对香辛料或干蔬菜进行辐照杀菌主要在荷兰、法国、比利时、美国等许多国家进行，在进行食品照射而不是对香辛料或干蔬菜实施辐照杀菌的国家只有日本、孟加拉国、古巴和乌克兰 4 个国家。美国、荷兰、法国、南非等国正在

16、对被沙门氏菌污染的食用禽类肉实施辐射杀菌处理。另外，美国为了防止因汉堡包病原性大肠菌引起食物中毒，于 2000 年开始了对汉堡包的照射，对用于零售的汉堡包也实施了照射，并在超市等商场出售。泰国有被称作肭穆的发酵香肠，泰国现在用 射线为其杀菌。中国也对畜肉制品实施辐照杀菌。2.辐射杀虫射线照射是很有效的谷物杀虫手段，乌克兰正在对前苏联时进口的小麦进行电子射线辐照。美国对用射线为果实杀虫非常感兴趣，已经在夏威夷开始对拟输往本土的热带果实进行辐照。3.抑制发芽病人食品、航天食品、野营食品等必须做到干净无菌，有些国家对其实施射线辐照。另外，包装容器也用射线来杀菌。不光食品，饲料也可以用射线杀菌，而且这

17、样对其品质的损伤很小，SPF 动物用饲料及部分无菌动物用饲料都用剂量为 2050 kGy 的射线进行杀菌照射。实验动物用饲料的辐照杀菌在以日本为首的多数发达国家长年实施。日本对实验动物用饲料的商业性辐照杀菌处理业务已有 20 多年的历史，每年在对数百吨的实验动物用饲料进行射线辐照。目前，欧洲发达国家几乎都在对动物用饲料进行辐照杀菌处理。 （二）辐照食品的安全性20 世纪 50 年代，辐照食品的健全性试验主要在美国和英国进行，后来各国也都实行。日本从 1967年到 1981 年期间进行了特定食品照射综合研究（食品照射国际计划），以马铃薯（抑制发芽）、洋葱（抑制发芽）、大米（杀虫）、小麦（杀虫）、

18、维也纳香肠（杀菌）、水产制品（杀菌）、柑橘（表面杀菌）为对象进行了试验研究。通过试验研究，发现该 7 种辐照食品的健全性不存在任何问题。依据此结果，1972 年取得了用(射线照射马铃薯的许可证， 1974 年 1 月，在北海道士幌开始了对马铃薯的照射工作。 另外，日本在再次讨论国际性存疑问题的同时，认为有必要用新方法来评价辐照食品的健全性，因此，从 1986 年到 1991 年 6 年期间在日本同位素协会设立了“食品照射研究委员会”，分别就感生放射性、食品成分的变化、变异原性、微生物学方面的安全性等，用最新方法进行了再次试验。结果表明，辐照食品的健全性不存在问题。 关于辐照食品的安全性，有以下

19、几方面的问题值得考虑。1.有害物质的生成经过辐照处理的食品是否生成有害成分或带来有害作用的问题，特别是慢性危害和致畸的问题，过高剂量（大于 104Gy）照射时，会产生有害物质。而低剂量（小于 104Gy）的照射，目前尚未发现会产生有害物质。Gy-吸收计量单位（戈瑞） 。2.营养成分的破坏照射处理的食品，食品中的营养素受到影响，蛋白质、脂肪、碳水化合物和纤维素被破坏或变性，存在营养价值降低的问题，特别是对维生素 A、E、K 及维生素 C 的破坏，同时也涉及到感官性状的变化。因此，辐照处理食品时，应使用规定照射剂量，以降低对食品营养物质的破坏。3.致癌物质的生成关于多脂肪食品经照射后生成过氧化物和

20、放射线引起化学反应产生的游离基等，是含有生成致癌性或致癌诱因性物质的问题。1968 年美国曾对高剂量辐照的火腿进行动物实验，观察到受试动物除繁殖能力及哺乳行为下降、死亡率增高、体重增长率下降、血液中红细胞减少外，还观察到肿瘤的发生率比对照动物高。但中剂量（10 310 4Gy）和低剂量的辐照食品的实验，还未发现致癌物质产生。目前，研究者们认为，食品在推荐和批准条件下辐射时，不会产生具有危害水平的致癌物。4.诱变物质的生成食品辐照可能生成具有诱变和细胞毒性的少量分解产物，这些产物可能诱导遗传变化，包括染色体的畸变。实验表明，用经过照射的培养基来饲养果蝇，则其突变率增加，数代后死亡率增加。 Sha

21、w 和Hayes 研究发现，对培养物中加入最终浓度大于 0.2%的辐射蔗糖后，人体白细胞培养物中有丝分裂速率严重降低，而且染色体的碎块增加。因为蔗糖是许多食品的天然组分，并可加到其他食品中，因此，不管研究者对这一问题有这样或那样的论点，仍然值得引起足够的关注。5.食品中的诱导放射性经过照射处理的食品，由于处理过程中不与放射源直接接触，所以，一般不会沾染放射性物质，但是，是否带有放射能，即感生放射性的危险性问题，曾引起很大的关注。事实上被人食用的食品都是具有一定放射性的，且放射性水平的变化相差很大。对照射食品使用的放射线，要求穿透能力大，以便使食品深处均能受到辐照处理，同时又要求放射能诱导性小，

22、以避免被冲击的元素变成放射性。目前主要使用的食品放射线有 射线、X 射线或电子束。不能排除照射在某一能级时，放射能有被诱导的可能性。从现在食品辐射采用的射线和使用的放射剂量，被认为诱导放射不会引起健康危害。6.伤残微生物的危害已有实验证实，在完全杀菌剂量（4.510 -2Gy 至 5.010-2Gy）以下，微生物会出现耐放射性，而且反复照射，其耐性成倍增加。这种伤残微生物菌丝的变化，生成与原来腐败微生物不同的有害生成物，有可能造成新的矛盾，这方面的安全性也有待研究确认。第三节 食品放射性污染的控制一、防止食品受到放射性污染的措施食品放射性污染给人体带来的危害是小剂量、长时间的照射作用。为了防止

23、这种污染，必须从预防入手，其主要措施如下。（一）加强对放射性污染源的监督防止食品的放射性污染，主要在于控制污染源。使用放射性物质时，应严格遵守技术操作规程，定期检查装置的安全性。对食品进行辐照保鲜时，应严格遵守照射源和照射剂量的规定，禁止任何能够引起食品和包装物产生放射性的照射。绝对禁止把放射性核素作为食品保藏剂。核装置和同位素实验装置的废物排放，必须做到合理、无污染。（二）适时或定期地进行食品卫生监督食品遭受放射性污染的途径是多方面的，要经常预测，及时掌握污染的动态。如果放射性物质已经进入食品内部或已渗入食品组成成分时，则应予以销毁。二、防止已受放射性污染的食品对人体的危害虽然可以采取多种措

24、施来防止食品受到放射性的污染，但在实践过程中由于工作疏漏、突然事故和核爆炸试验等因素的存在，不可能完全预防食品的放射性污染问题。然而，对于已受放射性污染的食品，需要认真检测，严格处理，以便在最大程度上保障消费者的食品安全性。要防止已受放射性污染的食品对人造成的危害，具体应做好以下几项工作。（一）严格执行食品卫生法规，坚持对食品进行放射性检验虽然我国已颁布了食品卫生法 ，近年来也陆续制定并颁布了食品中放射性物质检验的多个标准、“食品中放射性物质限制浓度标准”以及多种辐照食品卫生标准，但在实际工作中，除对辐照食品进行监督和检验外，对非辐照食品一般并不进行放射性物质的检验，这样就不能够防止已受放射性污染的食品被人们食入而造成对人体的危害，所以，有关部门应该严格执行食品卫生法规和有关条例，坚持对食品进行放射性物质的检验，以保障广大人民群众不受放射性污染食品的危害。（二）严格执行国家食品卫生标准，按章处理放射性污染的食品为了保障人民群众的身体健康，近十几年来我国先后制定并颁发了一系列的食品卫生标准，其中包括食品放射性物质限制浓度标准和辐照食品卫生标准。有关部门和食品卫生监督检验人员应该严格执行国家食品卫生标准，对检出的放射性物质超标的食品，一律按章处理，不留隐患。