趙國琴,何志俠,儲成頂,王世亮*

(1.安徽醫(yī)科大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院,安徽 合肥 230032; 2.合肥工業(yè)大學(xué) 控釋藥物研究所,安徽 合肥 230009;3.安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,安徽 合肥 230051)

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市售海帶產(chǎn)品的放射性調(diào)查及削減措施探討

趙國琴1,2,何志俠2,3,儲成頂1,2,王世亮2,3*

(1.安徽醫(yī)科大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院,安徽 合肥 230032; 2.合肥工業(yè)大學(xué) 控釋藥物研究所,安徽 合肥 230009;3.安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,安徽 合肥 230051)

為保障食品食用安全,針對合肥市多家超市海帶樣品,通過放射性檢測儀檢測輻射水平,采用單因素協(xié)方差分析扣除產(chǎn)地影響,兩因素裂區(qū)分析探討減害方法,配對t檢驗比較效果,探討降低食用海帶有害放射性的簡單易行的措施.結(jié)果表明:僅用清水浸洗便能有效降低海帶放射性污染,溫水浸泡、適當(dāng)延長浸洗時間及多次換水,均能改善減害效果;海帶本底輻射水平約0.5 μSv·hr-1以上,清洗能降低到0.3 μSv·hr-1以下,有效保證食用安全.

放射性污染;海帶;減害方法;單因素協(xié)方差分析;兩因素裂區(qū)分析

發(fā)生于2011年日本福島的核事故,造成了大量放射性污水入海[1-2].根據(jù)東京電力公司2011年4月的數(shù)據(jù),福島港灣內(nèi)每天有44%的海水與港灣外進(jìn)行交換.東京海洋大學(xué)教授神田穰太及其研究小組計算認(rèn)為,遲至2011年6月之后,仍然有總計約17.1萬億貝克勒爾的放射性銫新流入港灣.此類放射性污水大量入海,客觀上造成了周邊乃至全球海域的海產(chǎn)品的放射性污染[3-5].由于該泄露物含有核電站泄露的放射性同位素銫、碘甚至含有多種钚元素[6],其中銫-137的半衰期長達(dá)33年[7],因此在相當(dāng)長的時間內(nèi),距離福島并不太遠(yuǎn)的中國周邊海域,其海產(chǎn)品都會保持一定的放射性污染水平[8].雖然我國有關(guān)部門一直常規(guī)檢測各類海產(chǎn)品的輻射水平值,并多次宣布不會造成對健康的損害.但低劑量暴露的客觀存在還是應(yīng)該予以正視.

我國目前關(guān)于海產(chǎn)品的放射性標(biāo)準(zhǔn),主要是衛(wèi)生部放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)委員會修改的原GB14882-94,現(xiàn)名為《食品中放射性核素限制濃度》,其規(guī)定:(放射性)劑量約束值通常應(yīng)在公眾照射劑量限值10%～30%(即0.1～0.3 mSv·a-1)的范圍之內(nèi).

該研究的主要目的是探討居民生活中怎樣以簡單方式減輕市售海產(chǎn)品的放射性污染.考慮到海產(chǎn)品種類繁多,文中僅公布關(guān)于合肥市場上在售的最普及的海產(chǎn)品海帶的調(diào)查及檢測結(jié)果.此外,該次調(diào)查的目的不是比較各產(chǎn)地或各超市在售產(chǎn)品的放射性水平差異,因此研究中刻意避開對產(chǎn)品來源這一實際存在的影響因素的分析比較,即產(chǎn)地信息及其與放射性水平的關(guān)聯(lián)資料,不在文中披露，但因產(chǎn)地不同導(dǎo)致的本底輻射水平差異將在試驗中考慮.

減害方法因素是研究中最關(guān)注的目標(biāo).根據(jù)合肥市居民實際的廚房習(xí)慣,主要是浸泡清洗處理.擬考慮4個清洗子因素:(1)浸洗所用的溶劑;(2)浸洗時間;(3)換液次數(shù);(4)溶劑溫度.

1 儀器和材料

儀器:lnspector 放射性檢測儀,美國lospectra.intemational Medcom,lnc.供.

材料:海帶樣本,合肥市在售海帶商品,主要來自山東、江蘇、上海、浙江及福建等5個地區(qū);采樣主要來自合肥的大型零售超市,如家樂福、合家福、紅府、沃爾瑪、蘇果及大潤發(fā)等;食鹽,食品清洗劑(立白生姜洗潔精),食醋(鎮(zhèn)江陳醋)均為合肥市大型超市在售商品,以購買方式隨機(jī)選購.以上材料,其本底輻射水平實測值與合肥市當(dāng)前環(huán)境空氣中本底相同,均為0.10～0.17 μSv·hr-1間.

2 實驗方法

2.1 減害方法設(shè)計

按兩步設(shè)計：溶劑選擇(兼顧消除產(chǎn)地影響)；其他因素考查.

(1) 溶劑選擇.探索減害方法所用的溶劑因素影響,共設(shè)4個水平：清水，食鹽水(0.5%)，食品清洗劑水溶液(0.1%)，稀食醋溶液(0.1%)等.該4個水平均符合合肥居民習(xí)慣.需解釋的是食鹽水，一直是本地居民處理腥膩食品的常用洗滌液,福島核危機(jī)以后，迷信用食鹽水浸泡食品大有人在,鑒此也把它納為考查溶劑.

同時把產(chǎn)地因素的影響予以扣除(樣本產(chǎn)地信息不予披露).經(jīng)預(yù)試驗知:來自多個超市(多個產(chǎn)地)的各樣本本底輻射水平有較大差別,其放射性初始值在0.39～0.77μSv之間.該值勢必影響減害處置效應(yīng),因此將利用樣本的初始值與其處置后值的回歸關(guān)系,將其矯正為本底值相同的效應(yīng),即用統(tǒng)計控制方法-協(xié)方差分析法在此步解決,整體設(shè)計為單因素方差-協(xié)方差分析

(2) 其他因素考查.由預(yù)試驗知，還需考慮另3個影響因素：溶劑浸洗溫度、浸洗時間及換溶劑次數(shù),故設(shè)計為兩(三)因素裂區(qū)試驗,并以浸洗時間為最重要因素,設(shè)計為小區(qū).換溶劑次數(shù)為次重要因素,設(shè)計為大區(qū).區(qū)組因素則為浸洗溶劑溫度.

2.2 采樣及處理樣品方法

前往各超市隨機(jī)采樣(購買)0.5×4 kg.新鮮海帶，保持原狀態(tài),置塑料袋密封后送至實驗室,1 h內(nèi)完成放射性水平初始值檢測.干海帶解開捆扎,保持自然疏松狀態(tài),置塑料袋封裝送至實驗室,1 h內(nèi)完成水平初始值檢測.浸洗方法則完全模擬居民常用方式:20 L敞口塑料盆,放入0.5 kg樣本,加入浸洗溶劑10 L，輕輕攪拌,使樣本自然沉下水面，靜置，每隔0.5 h用竹筷攪拌2 min.其中設(shè)計為溫水浸泡的,不考慮繼續(xù)升溫保溫,讓其自然降至室溫;設(shè)計為換液的,按設(shè)計浸洗時間長度于每1/n時間點處換液1次.

樣本量:每份海帶樣品平行采集4份樣本(各0.5 kg),每份讀測3個時點的輻射值,故樣本量按n=3×4=12計.

2.3 測定方法及指標(biāo)

(1) 放射性檢測.采用通用的放射線檢測方法,即“蓋革管-彌勒計數(shù)管”探測輻射法.當(dāng)有輻射粒子打到儀器的蓋革管上,對應(yīng)將產(chǎn)生一個電離脈沖信號,以采集電路進(jìn)行計數(shù),并換算成單位時間的輻射強(qiáng)度指標(biāo):微希伏(μSv·hr-1).

(2) 初始值檢測.將海帶從密封袋中取出,水平攤成5層厚度的樣本層,以帶塑料手套(每個塑料手套只許使用1次)的單手掌拍實,然后將放射性檢測儀以檢測面自然扣合于樣本層上,10、20、30 s時3次讀取顯示值(μSV·hr-1),取平均值予以記錄.

(3) 處置后檢測.將試驗樣本從試驗容器中取出,以10 L自來水沖洗3次,晾2 min,然后包裹在雙層醫(yī)用白紗布中,于家用洗衣機(jī)中離心2 min除去外表水分,同上述初始值檢測方法,再次讀取10、20、30 s時的3次顯示值,取平均值予以記錄.

2.4 統(tǒng)計設(shè)計

(1) 產(chǎn)地差異消除.由于各產(chǎn)地海帶樣本本底輻射水平的差別較大,又不宜刻意進(jìn)行產(chǎn)地間的差異分析,故采用統(tǒng)計控制的方法予以消除,即設(shè)計單因素協(xié)方差分析試驗,以試驗前后的輻射水平值的回歸檢驗及校正系數(shù),對試驗后值進(jìn)行校正而后進(jìn)行各溶劑組間的方差分析，進(jìn)行溶劑選擇.

(2) 減害效果分析.對試驗前后計量數(shù)據(jù)的配對進(jìn)行t檢驗.

(3) 進(jìn)一步的減害方法探討.采取兩因素裂區(qū)試驗設(shè)計,對試驗結(jié)果進(jìn)行兩個影響因素及區(qū)組因素間的整體分析,及兩個因素各自水平間的兩兩比較,進(jìn)一步優(yōu)化減害方法.

3 試驗結(jié)果

3.1 處理方法/溶劑選擇結(jié)果

(1) 溶劑因素水平.溶劑選用:清水,淡食鹽水(0.5%),食品清洗劑水溶液(0.1%立白生姜洗潔精),稀醋溶液(0.1%)等4個溶劑(溶劑因素的4個水平),按前述浸泡方式處理樣本、測試方法獲取數(shù)據(jù).其中溶劑溫度為室溫,浸泡時間為2h,換液次數(shù)為1次(不換液).試驗結(jié)果見表1.

(2) 協(xié)方差分析及結(jié)果.表1中方差-協(xié)方差分析部分的結(jié)果為:各組處理前均值比較有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.010),即進(jìn)行協(xié)方差分析有必要性;回歸關(guān)系檢驗也提示有顯著性線性回歸關(guān)系(P=0.000),即應(yīng)校正Y以達(dá)統(tǒng)計控制.協(xié)方差分析結(jié)果(校正后方差分析)為組間差異不顯著(P=0.617),后面的多重比較采用了兩種方法同時進(jìn)行分析(LSD法和HSD法),均顯示組間兩兩比較不顯著(P>0.05),即4個溶劑的浸洗減害效果基本一致,因此在實際生活中,僅選用最簡單的溶劑即自來水浸洗處理即可.以下的后續(xù)試驗即以此為據(jù).

表1 樣本浸洗處理前后的放射性數(shù)據(jù)及統(tǒng)計分析(n=12)

3.2 減害效果

表1中減害結(jié)果表明:各種浸洗溶劑均有較好的減害效果.對4種溶劑處理前后的數(shù)據(jù)分別做配對t檢驗,均顯示有顯著性差異,P<0.05.

3.3 減害方法的其他因素考察

(1) 考察方法.設(shè)計為兩因素裂區(qū)試驗.共考察3個因素:根據(jù)此前預(yù)試驗,以浸洗時間因素為主要影響因素B,設(shè)計安排為小區(qū),共安排1 h、2 h、8 h及24 h 4個水平.換溶劑次數(shù)為次要影響因素A,設(shè)計于大區(qū),共安排1次、2次及3次3個水平.區(qū)組因素則為即浸洗溶劑溫度,共安排20 ℃(室溫冷水)、50 ℃(溫水)及100 ℃(沸水)3個水平.試驗設(shè)計表及試驗結(jié)果觀測值見表2.

表2 試驗設(shè)計表

(2) 溶劑選擇.基于前述溶劑選擇試驗的結(jié)果,4個溶劑的浸洗減害效果無顯著性差異,因此該裂區(qū)試驗僅選用最簡單的溶劑即自來水浸洗處理.

(3) 樣本選擇.仍基于前述溶劑選擇試驗的結(jié)果,選擇本底輻射水平最高的某產(chǎn)地海帶產(chǎn)品.其本底輻射水平為0.762 μSv·hr-1.

(4) 觀測值.表2所示為裂區(qū)試驗后的輻射水平檢測值(μSv·hr-1),據(jù)此進(jìn)行試驗結(jié)果的解析和評判.

(5) 裂區(qū)試驗結(jié)果.裂區(qū)試驗的整體方差分析見表3.

表3顯示:換溶劑次數(shù)(因素A)各區(qū)組間的比較有統(tǒng)計學(xué)極顯著意義(P<0.01),提示換溶劑次數(shù)對試驗結(jié)果影響很大,結(jié)合多重比較結(jié)果來看,在條件允許的情況下,多次換水浸洗,能有效降低海帶殘留的輻射水平值.

浸洗溶液的溫度(區(qū)組因素)的各處理水平間的比較有統(tǒng)計學(xué)極顯著意義(P<0.01),提示浸洗溶液溫度的各處理水平對試驗結(jié)果影響很大,即用溫度較高的水浸泡,減害效果會更明顯.

浸洗時間是此前預(yù)計的最主要影響因素(因素B).但從試驗的解析結(jié)果看,和其他因素的重要性大致等同.其各處理間的比較有統(tǒng)計學(xué)極顯著意義(P<0.01),提示浸洗時間各處理水平的變化對試驗結(jié)果影響很大,結(jié)合多重比較結(jié)果來看,即浸洗時間以較長為宜.浸洗換液次數(shù)和浸洗時間(因素A和B)之間交互作用的檢驗為不顯著,浸洗時間(因素A)和浸洗溶液溫度(區(qū)組因素)之間交互作用的檢驗也不顯著,提示這些因素間一般無交互作用. 圖1是A、B兩因素的交互作用示意圖.由圖1可見:4條曲線均無交叉基本平行,說明交互作用不顯著.但4條曲線排列位置及走向均為單調(diào)下降,說明該二因素隨水平增加,減害效果更加明顯.

4 分析和討論

4.1 各影響因素分別解析

對A、B二因素多重比較分別解析見表4～5.

表4 因素A(換液次數(shù))的比較(LSD法)

注:*P<0.05,**P<0.01

表5 因素B(浸洗時間)的比較(LSD法)

注:*P<0.05,** P<0.01

表4中換液次數(shù)(因素A)3個處理水平間的比較,均有極顯著的統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);浸洗時間(因素B)除第3水平和第4水平比較無顯著性外,其他各水平之間的兩兩比較均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05).綜合來看:該二因素隨處理水平增加,減害效果更加明顯.

4.2 討 論

一般來說,自然生長的海帶可能有兩類途徑的核污染:一是外表黏附受核污染的泥沙所致,二是海帶在生長過程中,從海水環(huán)境中攝取養(yǎng)分致核污染物進(jìn)入了海帶組織內(nèi).從上述試驗結(jié)果分析:浸洗減害能將海帶的本底輻射水平從0.5μSv·hr-1以上減至0.3μSv·hr-1附近,甚至單次清水浸泡都有不錯的效果,這應(yīng)該是對第一類途徑污染的減害.而經(jīng)過浸洗減害后,海帶樣本仍然帶有約0.3μSv·hr-1的輻射水平,則可能是第二類途徑污染的影響.對此類途徑核污染的減害,是否可以考慮將海帶切絲浸泡,或經(jīng)一次有限時間的煮沸去除,將在本課題的后續(xù)過程中進(jìn)行觀測.

相對于空氣環(huán)境的本底輻射水平值0.1μSv·hr-1而言,減害后的海帶本底輻射水平約0.3μSv·hr-1,不算很高,因此海帶的食用還是相對安全的.但是對這類低劑量的污染暴露,采取簡單易行的減害措施,符合健康生活的原則,值得提倡.

綜合評價:海帶的放射性污染的確存在,本底輻射水平值為0.39～0.77μSv·hr-1,遠(yuǎn)高于合肥大氣環(huán)境的本底輻射水平0.10～0.17μSv·hr-1.單看本底輻射水平不是非常危險,但長時間低劑量暴露的危害不可輕視.從該試驗結(jié)果看:在食用前選用清水浸泡是個較有效的措施.在條件允許的情況下,浸泡時間可稍長一些(從數(shù)據(jù)看2h以上為好),換液次數(shù)可稍多一些(從數(shù)據(jù)看2～3次為好),浸泡用溫水比冷水效果要好.在此浸洗減害措施實施后,海帶的輻射水平值可下降50%乃至更多,但殘余值仍高于環(huán)境的本底輻射水平1倍余,仍需要進(jìn)一步探討更有效的減害措施.

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(責(zé)任編輯 于 敏)

Investigation of radioactive contamination and control measures in seaweeds in a city

ZHAO Guo-qin1,2, HE Zhi-xia2,3, CHU Cheng-ding1,2, WANG Shi-liang2,3*

(1.College of Public Health, Anhui Medical University, Hefei 230032, China; 2. Sustained-Release Drug Laboratory, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China; 3. Anhui Vocational and Technical College, Hefei 230051, China)

To ensure the security of food, in this paper the authors studied the seaweed samples from several supermarkets in Hefei city, using the radioactivity detection to test the different radiation levels of different cleaning measures before and after processing. Single factor analysis of covariance was applied to deduct the origin effect, two-factor split plot design was conducted to discuss the harm reduction method, pairedttest was applied to compare the results, to discuss the simple measures of reducing edible seaweed harmful radioactive. Results showed that water baptism only can effectively reduce the seaweed radioactive contamination; warm water soak, extending baptism time and changing water for many times, could all improve the effect of harm reduction; seaweed background radiation level was above 0.5 μSv·hr-1, cleaning can reduce to below 0.3 μSv·hr-1which effectively ensure the edible safety.

radioactive contamination; seaweed; control measures; single factor analysis of covariance; two-factor split plot design

10.3969/j.issn.1000-2162.2015.06.015

2015-03-04

趙國琴(1956-),女,安徽滁州人,安徽醫(yī)科大學(xué)高級實驗師;*王世亮(通信作者),合肥工業(yè)大學(xué)客座教授,E-mail:13329010894@sohu.com.

TS254.5+8； X837

A

1000-2162(2015)06-096-06