物理性污染對(duì)食品安全性的影響

1、第三章 物理性污染對(duì)食品安全性的影響 日本福島核爆（201103） 切爾諾貝利核事故（一）食品的放射性污染 食品的放射性污染：指食品吸附或吸收外來(lái)的（人為的）放射性核素，使其放射性高于自然本底稱食品的放射性污染。來(lái)源：核爆炸、核廢物的排放 意外事故。（一）天然放射性核素（radionuclide of food ） 1. 分類：天然放射性核素分成兩大類：一類是宇宙射線的粒子與大氣中的物質(zhì)相互作用下產(chǎn)生，主要有14C，3H另一類是地球形成時(shí)就已存在的核素和它們的衰變產(chǎn)物，如238U，235U，232Th錒 三個(gè)反射系和40K，87Rb（87銣）天然放射性核素（radionuclide of fo

2、od ）2. 環(huán)境天然放射性本底： 是指自然界本身固有的，未受人類活動(dòng)影響的電離輻射水平。它主要來(lái)源于宇宙射線和環(huán)境中的放射性核素。食品的天然放射性本底取決于天然放射性污染的機(jī)會(huì)規(guī)律和生物富集作用。3 宇宙射線 太空中宇宙射線，為各種能量的電磁波和粒子所組成。在高海拔地區(qū)因?yàn)榇髿廨^稀薄阻擋小，所以輻射會(huì)增強(qiáng)，一般地區(qū)每升高約1500公尺，輻射劑量即增加一倍。宇宙射線在離地表愈高的位置就愈強(qiáng)，所造成的劑量也就愈高，大約每升高6000呎其劑量率就會(huì)增加一倍，所以對(duì)飛行高度達(dá)35000呎的飛機(jī)，其受到宇宙射線的強(qiáng)度會(huì)較地表附近者為大。 4 土壤或巖石土壤及巖石中，含有不同濃度的天然放射性核種，例如釷

3、-232(232Th半衰期為1.411010年)、鈾-238(238U半衰期為4.47109年)、鉀-40(40K半衰期為1.28109年)，此類核種是自地殼誕生以來(lái)就存在。 5 氡氣地殼中之天然放射性核種鈾-238與釷-232，在自然衰變過(guò)程中其子核之一為放射性惰性氣體氡氣(Rn)。聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)(UNSCEAR)曾評(píng)估指出全球每人每年接受的天然輻射劑量，其中體外劑量占三分之一，體內(nèi)劑量占三分之二。體內(nèi)劑量除經(jīng)由蔬菜飲食途徑所造成的鉀-40占10%外，其余約90%系源自氡氣及其子核種所造成。 6 煤礦與建材由于地球能源開(kāi)發(fā)，煤礦的開(kāi)采與利用過(guò)程中，同樣也會(huì)將天然放射性物質(zhì)如鉀-

4、40、釷-232、鈾-238，自地底下開(kāi)采至地面上。而燃煤產(chǎn)生的大量煤灰，用以制造水泥和混凝土等建筑材料，亦屬天然輻射另一來(lái)源。 放射性污染的危害環(huán)境中的放射性物質(zhì)可以由多種途徑進(jìn)入人體，它們發(fā)出的射線會(huì)破壞機(jī)體內(nèi)的大分子結(jié)構(gòu)，甚至直接破壞細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu)，給人體造成損傷。高強(qiáng)度射線會(huì)灼傷皮膚，引發(fā)白血病和各種癌癥，破壞人的生殖機(jī)能，嚴(yán)重的能在短期內(nèi)致死。少量累積照射會(huì)引起慢性放射病，使造血器官、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等受到損害，發(fā)病過(guò)程往往延續(xù)幾十年。(二) 人工放射性物質(zhì) 核試驗(yàn)，使地球表面明顯地增加了人工放射性物質(zhì)。核爆炸時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的放射性裂變產(chǎn)物，隨同高溫氣流被帶到不同的高度

5、，大部分在爆點(diǎn)的附近地區(qū)沉降下來(lái)，較小的粒子能進(jìn)入對(duì)流層甚至平流層，繞地球運(yùn)行，經(jīng)數(shù)天，數(shù)月或數(shù)年緩慢地沉降到地面，因此，核試驗(yàn)的污染帶有全球性。且為放射性環(huán)境污染的主要來(lái)源。核動(dòng)力工業(yè)中如核電站的建立和運(yùn)轉(zhuǎn)，可產(chǎn)生放射性裂變產(chǎn)物。到1997年5月，全世界核電站已達(dá)443座。從一座核電站排放出的放射性物質(zhì)，雖然其極微量的濃度幾乎檢不出來(lái)，但核電站的溫排水排放量很大，經(jīng)過(guò)水生生物的生物鏈，被成千上萬(wàn)倍地濃縮，成為水產(chǎn)食品放射性物質(zhì)污染的一個(gè)來(lái)源。 放射性核素通過(guò)食物鏈可以進(jìn)行生物富集作用（1） 向水生生物內(nèi)轉(zhuǎn)移濃集作用：用濃集系數(shù)表示濃集作用大小 機(jī)體放射性濃度（Bq/Kg）濃集系數(shù)=-水中放射

6、性核素濃度（Bq/Kg）（2） 向植物的轉(zhuǎn)移吸收途徑：植物表面滲透吸附，植物根部通過(guò)土壤吸收理論值土壤中90 Sr/C a =植物中90 Sr/C a 比例實(shí)際 土壤中90 Sr/C a 植物中90 Sr/C a 比例90鍶（Bq/g鈣）植物DF（差異系數(shù)）=-90鍶（Bq/g鈣）土壤差異系數(shù)也可以表明90鍶與137銫在食物鏈個(gè)環(huán)節(jié)中的轉(zhuǎn)移程度 (3) 向動(dòng)物和人體轉(zhuǎn)移（三）放射性物質(zhì)對(duì)食品的污染及危害一般來(lái)說(shuō)，放射性物質(zhì)主要經(jīng)消化道進(jìn)入人體(其中食物占94%-95%，飲用水占4%5%)，可通過(guò)呼吸道和皮膚進(jìn)入的較小。而在核試驗(yàn)和核工業(yè)泄漏事故時(shí)，放射性物質(zhì)經(jīng)消化道，呼吸道和皮膚這幾條途徑均可

7、進(jìn)入人體而造成危害。環(huán)境中的放射性物質(zhì)，大部分會(huì)沉降或直接排放到地面，導(dǎo)致地面土壤和水源的污染，然后通過(guò)作物、水產(chǎn)品、飼料、牧草等進(jìn)入食品，最終進(jìn)入人體。 進(jìn)入人體的放射性物質(zhì)，在人體內(nèi)繼續(xù)發(fā)射多種射線引起內(nèi)照射。當(dāng)放射性物質(zhì)達(dá)到一定濃度時(shí)，便能對(duì)人體產(chǎn)生損害。自從人類利用核物質(zhì)以來(lái)，人為(核爆炸)核污染事故已發(fā)生不少。二十多年前發(fā)生在前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站核泄漏事故是最嚴(yán)重的核污染事故，其危害是令人觸目驚心的。 據(jù)白俄羅斯政府1997年公布的資料，切爾諾貝利核事故所泄漏的放射性粉塵有70飄落在白俄羅斯境內(nèi)。在事故發(fā)生初期，白俄羅斯大部分公民都受到了不同程度的核輻射，大約6000km2的土地

8、無(wú)法使用，400多個(gè)居民點(diǎn)成為無(wú)人區(qū)，政府不得不關(guān)閉了600多所學(xué)校、300多個(gè)企業(yè)和54個(gè)大型農(nóng)業(yè)聯(lián)合體。 到目前為止，還有200多萬(wàn)人生活在核污染區(qū)，其中包括48萬(wàn)兒童。白俄羅斯政府預(yù)計(jì)，核事故給白俄羅斯的直接經(jīng)濟(jì)損失在2350億美元以上，相當(dāng)于白俄羅斯32個(gè)財(cái)政年的總和，政府為了消除危害，每年撥款要占整個(gè)國(guó)家預(yù)算的2025%。核事故嚴(yán)重影響了人們健康，尤其是對(duì)兒童的健康。白俄羅斯兒童甲狀腺癌、白血病的數(shù)量迅速增加，新生兒生理殘疾者劇增。白俄羅斯兒童甲狀腺癌的比率，在發(fā)生核事故前為1：200萬(wàn)，與其他國(guó)家相差無(wú)幾。但到1994年為1：1萬(wàn)，上升了200倍，某些地區(qū)甚至高達(dá)1：1000，上升

9、了2000倍。1997年，白俄羅斯衛(wèi)生部門對(duì)距切爾諾貝利約400km處的一所學(xué)校的數(shù)百名學(xué)生進(jìn)行體檢。幾乎沒(méi)有一個(gè)是健康的，都患有不同程度的慢性疾病。椐專家估計(jì)，完全消除事故影響需要800年的時(shí)間，將經(jīng)過(guò)整整40代人。 1.天然核素對(duì)人體的危害226Ra是238U的子體，毒性比鈾大，是放射體，沉積在骨組織中，是親骨性，屬極毒性放射性核素2. 人工核素對(duì)人體的危害 131I Hf（半衰期）8.6天 誘發(fā)甲狀腺瘤，并可通過(guò)母乳對(duì)嬰兒產(chǎn)生危害90Sr Hf 28年 危害：參與鈣代謝，對(duì)骨骼有親合力，排出緩慢終生危害，動(dòng)物引起白血病，骨癌137銫 Hf 30年 危害：參與鉀的代謝過(guò)程，體內(nèi)無(wú)明顯靶器官

10、，分布廣泛，尿排出，在食物中分布廣泛。結(jié)構(gòu)性污染：放射性核素參與機(jī)體代謝的核污染。四、輻照食品的安全性 目前對(duì)輻照食品安全性，研究結(jié)果基本上是肯定的。然而，輻射食品逐漸進(jìn)入實(shí)用階段時(shí)，食品在加工過(guò)程中的安全性和有關(guān)輻射食品安全性的進(jìn)一步研究，是食品安全和公共衛(wèi)生方面不可忽視的問(wèn)題。劑量過(guò)大的放射線照射食品所產(chǎn)生的變化，因食物的種類、品種及照射的條件不同，在食品中所生成的有害成分和微生物變性所帶來(lái)的種種危害是不同的。關(guān)于輻照食品的安全性，有以下幾方面的問(wèn)題值得考慮。有害物質(zhì)的生成營(yíng)養(yǎng)成分的破壞致癌物質(zhì)的生成食品中的誘導(dǎo)放射性傷殘微生物的危害 (一)有害物質(zhì)的生成 經(jīng)過(guò)照射處理的食品是否生成有害成

11、分或帶來(lái)有害作用的問(wèn)題，特別是慢性病害和致畸的問(wèn)題，有過(guò)高劑量(大于104Gy)照射有有害物質(zhì)生成的報(bào)道，而低劑量(小于104Gy)的照射卻不曾發(fā)生過(guò)這種情況。(二)營(yíng)養(yǎng)成分的破壞 輻射處理的食品，食品中的大量營(yíng)養(yǎng)素和微量營(yíng)養(yǎng)素都受到影響，特別是蛋白質(zhì)和維生素。對(duì)于食用量不大的輻照食品，與每天大量食用的混合膳食相比，影響更小些，而對(duì)那些只有單品種作為主要食品的地區(qū)來(lái)說(shuō)，可能問(wèn)題的嚴(yán)重性要大些。但如果在人們的膳食中增加更多的輻照食品的比例時(shí)，就應(yīng)確保食品不因輻射引起某些營(yíng)養(yǎng)成分的損失而造成營(yíng)養(yǎng)不足的積累作用，以保證膳食的安全性。 (三)致癌物質(zhì)的生成 關(guān)于多脂肪食品經(jīng)照射后生成過(guò)氧化物和放射線引

12、起化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的游離基等，是否有生成致癌性物質(zhì)的問(wèn)題，1968年美國(guó)曾對(duì)高劑量輻照的火腿進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，觀察到受試動(dòng)物腫瘤的發(fā)生率比對(duì)照動(dòng)物高，所以其安全性有很大懷疑。然而，中劑量(103-104Gy)、低劑量的輻照食品的實(shí)驗(yàn)，還未能發(fā)現(xiàn)致癌物質(zhì)。至目前為止，實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果，使研究者對(duì)輻照食品的致癌性有了一般的看法：食品在推薦和批準(zhǔn)的條件下輻射時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生危害水平的致癌物。 (四)食品中的誘導(dǎo)放射性 人食用的食品都是具有一定放射性的，且放射性水平的變化相差很大。對(duì)照射食品使用的放射線，要求穿透能力大，以便使食品深處均能受到輻照處理，同時(shí)又要求放射能誘導(dǎo)性小，以避免被沖擊的元素變成放射性。目前主要

13、使用的食品放射線有射線、x-射線或電子束。不能排除照射在某能級(jí)時(shí)，放射能有被誘導(dǎo)的可能性。 (五)傷殘微生物的危害 已有實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在完全殺菌劑量(4.510-2至5.OlO-2Gy)以下，微生物出現(xiàn)耐放射性，而且反復(fù)照射，其耐性成倍增長(zhǎng)。這種傷殘微生物菌叢的變化，生成與原來(lái)變敗微生物不同的有害生成物有可能造成新的危害，這方面的安全性也有待研究確認(rèn)。五 控制食品放射性污染的措施（1） 對(duì)污染源進(jìn)行經(jīng)常性衛(wèi)生監(jiān)督（2） 判定食品中放射性物質(zhì)限量標(biāo)準(zhǔn)（3） 定期進(jìn)行食品監(jiān)測(cè)第二節(jié) 金屬物、玻璃物和其它異物對(duì)食品安全性的影響 一、金屬物1、來(lái)源 金屬物造成食品的危害是物理性安全危害中比較常見(jiàn)的一種，食

14、品中的金屬物一般來(lái)源于各種機(jī)械、電線等，它的產(chǎn)生可歸因于多種原因，如食品加工制造工作中由于疏忽引起的，在食品運(yùn)輸過(guò)程中造成的，也可能是人為的故意破壞而引起的。2、危害 消費(fèi)者最終食入這些食物中的金屬物，可能會(huì)對(duì)人體造成不同程度的損傷，如口腔的割傷，咽部的劃傷等，一些進(jìn)入體內(nèi)的金屬物如不能及時(shí)排出，只能通過(guò)外科手術(shù)取出，這些都將給消費(fèi)者造成巨大的身心痛苦和折磨，嚴(yán)重的還會(huì)危及消費(fèi)者的生命。3、預(yù)防和控制 對(duì)于這類物理危害應(yīng)該通過(guò)適當(dāng)?shù)墓に噥?lái)消除這些危害，避免通過(guò)運(yùn)輸和儲(chǔ)存環(huán)節(jié)使生產(chǎn)好的食品受到污染和影響，來(lái)自員工的有意破壞更可怕，而且難監(jiān)測(cè)，對(duì)于這一點(diǎn)，只能靠良好的管理和提高員工的素質(zhì)來(lái)保證。應(yīng)要求員工嚴(yán)格按照GMP的要求進(jìn)行