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徐書亮[1]
（雲南出入境檢驗檢疫局，昆明，650228）
摘 要：放fang射she性xing核he素su向xiang食shi物wu鏈lian的de轉zhuan移yi途tu徑jing類lei似si於yu食shi品pin化hua學xue性xing危wei害hai的de汙wu染ran方fang式shi。一yi直zhi以yi來lai，食shi品pin放fang射she性xing危wei害hai被bei歸gui為wei化hua學xue性xing危wei害hai，但dan其qi危wei害hai機ji理li複fu雜za，不bu能neng簡jian單dan的de歸gui為wei化hua學xue危wei害hai或huo物wu理li危wei害hai。
關鍵詞：食品放射性汙染 化學危害 物理危害
Chemical Hazards or Physical Effects?
——The analysis of food radioactive hazards
Xu shuliang
（Yunnan Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Kunming 650228）
Abstract：The radionuclide how to transfer into the food chain is similar to that of the chemical hazards. Since the people realized the food radiological hazards, it is always considered as the chemical hazards. However, the damage mechanism is very complex，it should not be simply classified as chemical hazards or physical efects.
Key words；Food radioactive pollution Chemical hazards Physical effects
一直以來，食品安全控製的危害分析分為三類：生物、化學、物理的危害。放射性核素向食物鏈的轉移途徑類似於環境汙染物（化學危害）的(de)進(jin)入(ru)方(fang)式(shi)，因(yin)此(ci)食(shi)品(pin)的(de)放(fang)射(she)性(xing)危(wei)害(hai)參(can)照(zhao)化(hua)學(xue)性(xing)危(wei)害(hai)來(lai)實(shi)行(xing)控(kong)製(zhi)。但(dan)控(kong)製(zhi)方(fang)法(fa)相(xiang)同(tong)不(bu)等(deng)於(yu)分(fen)類(lei)歸(gui)屬(shu)相(xiang)同(tong)，究(jiu)其(qi)危(wei)害(hai)機(ji)理(li)，將(jiang)其(qi)單(dan)獨(du)列(lie)出(chu)，應(ying)更(geng)為(wei)合(he)理(li)。
1 食品的天然放射性核素
自然界天然存在的放射性核素大多屬於鈾、釷、錒三係（鉀46、銣87等少數元素除外）。還有一些元素如碳14和氚是宇宙線作用於大氣中穩定性元素的原子核而產生的。這些天然放射性核素廣泛分布於空氣、土(tu)壤(rang)和(he)水(shui)中(zhong)，構(gou)成(cheng)了(le)自(zi)然(ran)界(jie)的(de)天(tian)然(ran)輻(fu)射(she)源(yuan)，它(ta)們(men)與(yu)穩(wen)定(ding)性(xing)同(tong)位(wei)素(su)一(yi)樣(yang)參(can)與(yu)外(wai)環(huan)境(jing)與(yu)生(sheng)物(wu)體(ti)間(jian)的(de)物(wu)質(zhi)自(zi)然(ran)交(jiao)換(huan)過(guo)程(cheng)，所(suo)以(yi)在(zai)生(sheng)物(wu)組(zu)織(zhi)內(nei)均(jun)有(you)放(fang)射(she)性(xing)核(he)素(su)存(cun)在(zai)（即為食品的天然放射性本底）。由於的分布不均，不同地區食品中的放射性核素量不相同，同一地區不同食品天然放射性核素濃度亦有較大差異。
2 放射性核素對食品的汙染
食品可以吸附或吸收外來的(人為的)放射性核素，使其放射性高於自然放射性本底，稱為食品的放射性汙染。食品的放射性汙染來源於三個方麵：
2.1 人類使用放射性物質的生活活動。家用電器：電視、電冰箱、空調、微波爐、吸塵器、電腦、射頻感應及介質加熱設備。家庭裝飾：大理石、複合地板、牆壁紙、塗料等。根據矩陣法進行風險分析評價： 嚴重性指數為1，可能性指數為3，風險值為2，可以不予關注。
2.2 食品加工中的輻照 ( food irradiation)處理，即利用鑽60(60CO)，銫137(137CS)產生的γ射線或電子加速器產生的低於10MeV 電子束照射食品(包括食品原料、半成品)，不會產生放射性危害。而生產加工工序的金屬探測器、X—光機比“輻照處理”的輻射危害要小得多，根據矩陣法進行風險分析評價：風險值為2，可以不予關注。
2.3 醫療、科學實驗的放射性廢物排放以及意外事故中放射性核素的滲漏等環境汙染物均可通過食物鏈各環節向食品轉移（如圖1）。根據矩陣法進行風險分析評價：風險值為4。風險級別較高，應列為危害控製的對象。
由於生活環境、生理特點各不相同，受到汙染程度也有差異，主要轉移的途徑有：
表1環境放射性核素汙染物進入食物鏈的轉移途徑
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類別
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轉移途徑
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向植源性食物的轉移途徑
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通過沉降物、雨水和汙水將放射性核素帶到植物表麵，並滲透入組織，直接汙染。
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植物根係也可從土壤中吸收放射性核素即間接汙染。
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放射性物質可從水直接進入水生植物組織內。
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向動源性食物轉移途徑
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禽畜
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主要通過牧草、飼料、飲水等途徑進入禽畜體內，儲留於組織器官中，還可通過生理代謝轉移到蛋、奶等禽畜產品中。
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水生物
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附著於水生物體表逐步向內滲透，浮遊生物表麵積較大，可大量吸收。
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通過口腔、鰓等直接進入體內。
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從水中直接進入水生植物組織內，魚及水生動物可通過食餌攝入，生物富集。
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圖１環境放射性核素汙染物進入食物鏈的轉移途徑3 食品放射性核素的化學性危害
食品放射性危害來源有兩種：一是食品從環境吸收的放射性核素汙染物的危害。二是食品的感生放射性危害。如果γ射線和X射線的能量大於某一闊值時，能量和某些原子核作用而射出中子或其他粒子，因而使被照射物產生了放射性 (也稱感生放射性)。放射性核素或食品感生放射性元素，通過口腔、消化道侵入人體，射線在人體內照。短期內受到大劑量輻射，會產生急性放射病；長期受小劑量輻射會產生慢性病。
食品的放射性危害效應有兩種：
3.1 低頻輻射線——非電離輻射(non-ionizing radiation)[1]：波長較長、能量小（頻率低），僅能使物質分子產生轉動或振動而產生熱，造成機體熱傷害。
3.２ 高頻輻射線——電離輻射(ionizing radiation)[2]： 頻率較高、能量大，如X—射線、γ—射線，α、β射線等可使物質的原子受到激發或電離。
電離輻射會引起食品主要組份：水、蛋白質、糖類、脂類及維生素等發生一係列的化學變化，生成的化學產物可能會引起化學危害。
水分子對輻射很敏感，當它接受了射線的能量後，首先被激活，水分子激發和電離而形成的某些中間產物，如水化電子( e－水化)、羥基自由基(OH·)和氫原子自由基( H·)等都是高度活性的，可以和食品中的其他成分發生反應。例如：羥基自由基可以加到芳香族化合物和烯烴化合物上；也可以從醇類、糖類、羧酸類、酯類、醛類、酮類、氨基酸類脂肪族化合物的—CH鍵上抽除氫原子。輻照也會促使蛋白質的一級結構發生變化，除了—SH氧化外，還會發生脫氨基、脫羧作用和氧化作用。輻照會引起多糖鏈的斷裂，降解產物有羰基化合物、酸類、過氧化氫，降解作用還會產生氣體。不飽和脂肪酸容易氧化，出現脫羧、氫化、脫氨等作用。食品包裝材料某些高分子材料對輻照作用很敏感，會引起電離作用而發生各種化學變化，如發生降解、交聯、不飽和鍵的活化、析出氣體、促使氧化反應等。
4 食品放射性危害定性
放射性核素向食品轉移途徑與食品的化學性危害（環境汙染物）途(tu)徑(jing)相(xiang)類(lei)似(si)，電(dian)離(li)輻(fu)射(she)產(chan)生(sheng)的(de)化(hua)學(xue)性(xing)危(wei)害(hai)也(ye)被(bei)視(shi)為(wei)放(fang)射(she)性(xing)汙(wu)染(ran)對(dui)食(shi)品(pin)的(de)主(zhu)要(yao)危(wei)害(hai)，傳(chuan)統(tong)的(de)食(shi)品(pin)危(wei)害(hai)分(fen)析(xi)也(ye)將(jiang)放(fang)射(she)性(xing)危(wei)害(hai)歸(gui)為(wei)化(hua)學(xue)性(xing)危(wei)害(hai)，並(bing)按(an)照(zhao)化(hua)學(xue)性(xing)汙(wu)染(ran)的(de)管(guan)理(li)方(fang)法(fa)來(lai)控(kong)製(zhi)。但(dan)實(shi)際(ji)放(fang)射(she)性(xing)汙(wu)染(ran)危(wei)害(hai)機(ji)理(li)複(fu)雜(za)，不(bu)能(neng)簡(jian)單(dan)的(de)歸(gui)為(wei)化(hua)學(xue)危(wei)害(hai)或(huo)物(wu)理(li)危(wei)害(hai)，理(li)由(you)如(ru)下(xia)：
4.１ 輻射( radiation) 是一種能量傳輸的過程。輻射的靶理論認為：輻射的作用是“光子”或“電子射線”與基質的直擊碰撞，引發電離或引起組織的熱效應，而產生物理效應：
4.1.1“光子”與物質的作用
α射線、γ射線都是高能電磁輻射線，它們又常被稱為“光子”，當與被照射物原子中的電子相遇，光子有時會把全部能量( hν)交給電子(光子被吸收)，使電子脫離原子成為光電子( e－)：
hν M M+ + e-
（hν代表光子；M和M+代表物質的原子和離子；e－代表光電子）
ruguoshexiandeguangziyubeizhaoshewudedianzifashengdanxingpengzhuang，dangguangzidenenglianglvedayudianzizaiyuanzizhongdejiehenengshi，guangzibabufennengliangchuandigeidianzi，zishendeyundongfangxiangfashengpianzhuan，huodenengliangdedianzi(也稱次電子、康普頓電子)從原子中逸出，即康普頓散射(Compton scattering)。
“光子”輻射危害，包括實物粒子流（α射線、β射線）衝擊和電磁波輻射（Ｘ射線、γ射線）。
4.1.2電子射線的作用
當輻射源射出的電子射線(高速電子流)通tong過guo被bei照zhao射she物wu時shi，把ba自zi己ji的de能neng量liang傳chuan遞di給gei被bei照zhao射she物wu質zhi原yuan子zi中zhong的de電dian子zi並bing使shi之zhi受shou到dao激ji發fa。若ruo受shou到dao激ji發fa的de電dian子zi已yi達da到dao連lian續xu能neng級ji區qu域yu，它ta們men就jiu會hui跑pao出chu原yuan子zi，使shi原yuan子zi發fa生sheng電dian離li。為wei了le防fang止zhi被bei照zhao射she物wu質zhi誘you發fa產chan生sheng放fang射she性xing，食shi品pin輻fu照zhao采cai用yong的de電dian子zi加jia速su器qi的de能neng量liang水shui平ping一yi般ban不bu超chao過guo10 MeV。
另外，輻照危害會使某些蛋白質中二硫鍵、氫鍵、鹽鍵和醚鍵等斷裂，從而使蛋白質的二級、三級結構遭到破壞，導致人體組織蛋白質變性。其本質都是能量的傷害，是物理危害。放射性也是“物質”的物理屬性。因為從物理學上講，物質存在的空間形式有兩種：一種是實體性物質（氣、液、固態物體乃至社會組織），另一種是能量性的“場”物質（電場、磁場、引力場、電磁場等）。實體性物質占有排他性空間，而能量性“場”物質可以共享空間但具有方向性等空間屬性。簡單點說就是實物粒子和場統稱物質或者說有能量(質量)的統稱物質。愛因斯坦相對論的質能方程式E＝mc2，說明質量（實物質）與能量可以轉換，能量的危害與實物質的物理危害可歸為同一種。放射性以及密度、硬度、導電性、延展性等都歸為物質的物理屬性。
4.2、輻射的電磁波幹擾人體正常磁場而造成的危害，也是物理危害。微生物學、生物化學等都將放射性效應歸類為物理效應。
4.3、輻fu射she危wei害hai引yin起qi的de電dian離li是shi複fu雜za的de物wu理li和he化hua學xue過guo程cheng，但dan化hua學xue過guo程cheng不bu是shi化hua學xue變bian化hua。因yin為wei化hua學xue變bian化hua過guo程cheng中zhong，既ji有you舊jiu鍵jian的de斷duan裂lie還hai要yao有you新xin鍵jian的de生sheng成cheng，但dan電dian離li僅jin是shi舊jiu鍵jian的de斷duan裂lie，電dian離li出chu來lai的de離li子zi，形xing成cheng水shui合he離li子zi，在zai這zhe一yi過guo程cheng中zhong，沒mei有you新xin化hua學xue鍵jian的de形xing成cheng。物wu理li意yi義yi上shang的de電dian離li是shi指zhi不bu帶dai電dian的de粒子在zai高gao壓ya電dian弧hu或huo者zhe高gao能neng射she線xian等deng的de作zuo用yong下xia，變bian成cheng了le帶dai電dian的de粒li子zi的de過guo程cheng，所suo以yi電dian離li不bu是shi化hua學xue變bian化hua，也ye不bu屬shu於yu物wu理li變bian化hua。電dian離li危wei害hai的de實shi質zhi是shi造zao成cheng組zu織zhi的de電dian解jie質zhi紊wen亂luan，應ying屬shu物wu理li危wei害hai。
4.4、食品輻射危害的來源——核反應，不是化學反應。化學反應是相互接觸的分子間發生原子或電子的轉換或轉移。化學變化實質是舊鍵的斷裂和新鍵的生成。化學反應是原子分離、重(zhong)組(zu)，圍(wei)繞(rao)核(he)外(wai)電(dian)子(zi)的(de)得(de)失(shi)而(er)生(sheng)成(cheng)新(xin)物(wu)質(zhi)的(de)反(fan)應(ying)，不(bu)涉(she)及(ji)原(yuan)子(zi)核(he)的(de)變(bian)化(hua)。而(er)核(he)反(fan)應(ying)是(shi)原(yuan)子(zi)核(he)間(jian)質(zhi)點(dian)的(de)轉(zhuan)移(yi)，致(zhi)使(shi)一(yi)種(zhong)原(yuan)子(zi)轉(zhuan)化(hua)為(wei)它(ta)種(zhong)原(yuan)子(zi)，原(yuan)子(zi)發(fa)生(sheng)了(le)質(zhi)變(bian)。雖(sui)然(ran)是(shi)核(he)物(wu)理(li)的(de)研(yan)究(jiu)範(fan)疇(chou)，但(dan)也(ye)不(bu)屬(shu)於(yu)通(tong)常(chang)意(yi)義(yi)上(shang)的(de)物(wu)理(li)變(bian)化(hua)。
4.5、輻照效應還可能引起微生物的生理代謝紊亂，或組織內脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的損傷，造成基因突變，普通微生物變成病源微生物，不產毒細菌變成產毒素細菌，溫和噬菌體變成烈性噬菌體，引起生物性危害（參見圖２）。
圖２食品放射性效應的危害關係圖（①為直接危害，②、③為間接危害）
綜上所述，食品的放射性效應是先有物理危害（能危害）後有其他危害。其他危害（包括那些非物理或化學的危害）由物理危害衍生的間接危害。輻射危害引起的電離危害以及輻射危害的來源——核反應，不能簡單的歸為化學反應或物理反應。因此將其單獨列為一種危害——輻射危害/放射性危害，更為合理。
2011年1月出台的美國《FDA食品安全現代化法案》“危害分析和風險防控”一節，也已將“放射性危害”單獨列出，與生物、化學、物理危害並稱食品安全的四大危害。
參考文獻
[1]The Senate and House of Representatives of the USA .Food safety modernization act，2011
[2]趙莉.食品中的化學汙染因素及其解決方法.科技信息 2010
[3]江蘇檢驗檢疫局,出口食品生產企業安全衛生質量管理學習讀本.南京：南京大學出版社，2010
[4]楊繼遠，袁仲. 食品汙染的危害及其防治措施.農產品加工(學刊), 2008, (07)
[5]楊毓敏. 肉品的汙染及有效控製措施.北京農業,2008, (03)
[6]史小衛等,HACCP認證與百家著名食品企業案例分析.北京：中國農業科學技術出版社，2006
[1]顧紹平等譯,食品加工的衛生控製程序.濟南：濟南出版社，2001