專家解析:「輻射污染的食品」與「輻照食品」有什麼不同?

專家解析:「輻射污染的食品」與「輻照食品」有什麼不同?
示意圖,非實際受查驗貨品。Photo Credit: Hajime NAKANO CC BY 2.0

我們想讓你知道的是

不同個體攝取同樣劑量的放射污染食物,會因喝水量、流汗情況、活動量,或是排泄速度而差異性大,但在未知情況下持續攝取,污染物會依據其物理特性在身體各器官累積,累積越高劑量的器官,越容易發生病變。

議題背景

2018年11月24日「禁止開放福島五縣食品」公投通過後,依公投法規定,2年內不得再提修正案(註1)。而2020年公投期限屆滿,是否會開放日本福島五縣食品進口台灣,也重新受到重視。

為此,我們邀請專家說明食用受輻射污染食品對人體的影響,以及相關的科學限制。

謝婉華(慈濟大學公共衛生學系副教授、台灣輻射安全促進會理事)
2020年12月16日

Q1. 輻射的種類有哪些?不同的輻射有什麼差別?天然輻射跟人工輻射有何不同?

輻射是一種能量的傳遞,分為游離輻射與非游離輻射。大部分我們所謂的輻射如果不特別說明都是指游離輻射。

1. 游離輻射

能量高,可使物質產生游離作用,包括電磁輻射與粒子輻射。之所以叫「游離」(ionization),是因為這種輻射擁有較高的能量,會將一個或多個電子從原子內打出,而打破原子之化學結構。

游離輻射依照來源可分為天然輻射及人工輻射。台灣民眾的暴露約有八成來自天然輻射照射。其餘的才是人工輻射。

  • 天然輻射有兩大來源,分別為:來自外太空的宇宙射線,海拔越高,環境輻射也就越高;地球形成之初就有的天然放射性核種,可在土讓、岩石等測得。
  • 人工輻射來自於醫療放射治療及診斷、加速器或反應器的輻射、核武器、原子彈爆炸落塵、其他工業製品如火災偵測器、機場X光機等。

2. 非游離輻射

能量比較低(頻率較低),無法使物質產生游離,包括可見光、紫外光、紅外光、微波、雷達、無線電波等等。

Q2. 何謂「受到輻射污染的食品」?跟「輻照食品」有什麼不一樣?

人類為了不同目的使用人工輻射,在不同領域都有不同用途,例如醫療、農業及工業領域。最常用在農業上是透過高能量的γ射線進行,利用能量高、波長短、穿透性強的特性對各種農作物照射。

其射源被放置在密封的儀器設備中,透過儀器的控制調整不同的照射劑量,同時有適當的屏蔽,在機器未開機的情況下不會有放射線逸散,被照射的物體也不會殘留放射能量。目的為抑制發芽、延長保存期限、殺蟲滅菌、改良品種、抑制生長、飼料減菌等,用途廣泛。

因此「輻照食品」也是為了這些農業用途,透過穿透性的射線達成目的,並不會有輻射殘留在食物的問題。

而「受到輻射污染的食品」,是外洩的放射性元素沉降於食物表面,或隨著空氣、雨水進入土壤及水源,進一步污染農作物及攝食的動物體,進入我們的食物鏈而導致健康危害。

Q3. 食用受到輻射污染的食品,對人體會有什麼影響?

輻射無色、無味,因此選擇無污染的產地很重要。而受輻射污染的食物,可能透過非污染地加工製造,因此關心原料來源也相當重要。

食用輻射污染食品對人體的影響,須從吃入的頻率及量計算。如果是單次或偶爾使用,可以靠多喝乾淨的水或螯合劑(註2)將污染核種排出。但若長期食用受輻射污染的食品,例如烏克蘭車諾堡核電廠發生爐心熔毀爆炸,其輻射塵及核種透過沉降污染土壤及地下水,長期食用當地食品,污染物會在身體內累積及衰變,增加誘發癌症的風險,危害健康。

為保障全球公眾健康,國際糧農組織/世界衛生組織之食品添加物專家委員會(簡稱FAO/WHO JECFA),分析多年來核災的公共衛生數據及經驗,認為進食含放射性碘(I)和銫(Cs)的食物,可能在人體內累積,較容易誘發癌症,而兒童罹病風險比成年人更高。

為此,許多國家對來自核事故地區的進口食品,以放射性碘及銫在食品中的最高限量,為主要的食安規範。

Q4. 多少劑量會對人體有害?

不同個體攝取同樣劑量的放射污染食物,會因喝水量、流汗情況、活動量,或是排泄速度而差異性大,但在未知情況下持續攝取,污染物會依據其物理特性在身體各器官累積,累積越高劑量的器官,越容易發生病變。

以銫137為例,在高污染區解剖57位死者後發現,由高至低累積的器官依序為甲狀腺(2054貝克/公斤)、腎臟腺(1576貝克/公斤)、胰臟(1359貝克/公斤)、胸腺(930貝克/公斤)、骨骼肌(902貝克/公斤)、脾臟(608貝克/公斤)、心臟(478貝克/公斤),以及肝臟(347貝克/公斤)(Bandazhevsky, 2003)。

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圖片來源:作者提供/資料:全國法規資料庫

Q5. 食用受到輻射污染的食品與其他可能接觸輻射的途徑(例如體外照射、吸入等),對於人體健康的差別為何?

當放射污染物污染到食物、空氣及水,爾後被食入、吸收或經皮膚接觸進入人體,所累積的劑量會因射源的特性不同而有所差異,如半衰期及衰變子核放出的gamma射腺、beta射腺或alpha粒子比例等。同時輻射進入人體的半衰期,又為物理半衰期及生物半衰期的總和。

物理半衰期是核種減為一半劑量所需的時間,而生物半衰期是進入人體某器官後,劑量減為一半所需的時間。其中,生物半衰期因會經過汗液、尿液、糞便排出,因此生物半衰期會比物理半衰期還短。但倘若核種衰變過程中釋放的alpha粒子較多,對細胞的傷害也會較大。

體外照射通常會穿過人體的是gamma射腺,beta粒子只能穿過皮膚層,影響範圍小,也用來治療部分疾病。alpha粒子則無法穿過皮膚,因此beta及alpha粒子只要不吃入或吸入,對身體傷害都不大。

而體外照射會傷害人體的是穿透性強的gamma射腺,會直接傷害DNA及激發水分子造成自由基對DNA產生間接傷害。當DNA修補速度低於傷害速度就會造成細胞死亡,若沒有死亡但DNA修補不完全就會造成基因病變。越多基因受到影響會使細胞調控失敗,造成病變及癌症。

整體來看,雖然體內暴露與體外暴露對身體的傷害途徑不逕相同,但最後的結果都會造成細胞變性及癌症,進而產生機率效應(無閾值或無安全劑量限值的癌症反應)及非機率效應(有安全劑量限值如不孕、白內障、皮膚潰瘍等)。

兩者的差別在於,個體經體外照射接觸輻射後,其對劑量的不同反應,來自於個體抗氧化能力的差異;而透過吸入、攝入及皮膚接觸進到人體的放射污染物,還會有生物半衰期的影響。

Q6. 現有關於食用受到輻射污染食品的科學研究限制為何?


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【專訪】前副總統陳建仁:「缺水問題,恐怕是不輸COVID-19的嚴重公衛危機」

【專訪】前副總統陳建仁:「缺水問題,恐怕是不輸COVID-19的嚴重公衛危機」
Photo Credit:TNL Brand Studio

我們想讓你知道的是

全球缺水危機正對人類生命帶來的威脅,缺水地區的人們在渴死以前,往往是因為缺乏乾淨水源而病死的。前副總統、公衛專家陳建仁不只為我們上了一堂「水源與疾病」的通識課,也呼籲台灣人展現愛心與國際救援力。

全球缺水危機正對人類生命帶來威脅,缺水地區的人們在渴死以前,往往是因為缺乏乾淨水源而造成疾病、進而死亡。根據聯合國統計,每天有超過700位五歲以下的兒童因為不安全用水、不良衛生環境導致腹瀉死亡。無水之地的悲劇不只影響當地居民,其衍生的疾病也可能會衝擊全球的未來。

為了呼籲讀者重視全球缺水議題、重視其所帶來的公衛挑戰,本文專訪具有公衛專家背景的前副總統陳建仁,從公衛的角度談缺水問題。並邀請社會各界付出行動,別因為輕視缺水衍生的公衛危機,而造成下一次的大流行瘟疫。

當人們病死在無水之地——乾旱、缺水、髒水與公衛的關係

在2030年前,確保所有人都能享有乾淨可負擔的用水、以維持個人健康衛生及永續管理,是聯合國永續發展目標(SDG)的目標之一,也是當今世上所有人都應共同努力的任務。除了要確保現有的水源維持乾淨安全、減少污染,也要確保雨露均霑、人人有水,同時也不能忽視氣候變遷導致的乾旱、洪水對水資源造成的影響。儘管要努力的方向還有很多,「飲水思源」仍是世人時常忘記的課題。

2021年初,台灣曾遭遇旱災缺水危機,幸運的是我們有足夠因應的措施與設備,國人仍能保有安全衛生的淨水生活,但也可能因此未有深刻的缺水之痛。事實上,現在仍有許多國家或地區深陷乾旱的痛苦,並因為缺水或骯髒的水源導致大量疾病與死亡;根據聯合國統計(2022),光是因為洪災及水媒疾病導致的死亡人數,就佔了整體天災死亡率的70%。對此,陳建仁表示:

「其實缺水問題,恐怕是不輸COVID-19的嚴重公衛危機。COVID-19目前造成全球約5億人感染,且隨著病毒株變化和疫苗興起,這場流行病或許耗費2~3年就會減緩。但全球缺水問題卻有高達8億多人受影響,若不付出行動改善,當地居民只能一直面臨無水之苦。」

接著,陳建仁為我們上了一堂課,娓娓道來「水源與疾病」兩者之間的高度關聯性。

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Photo Credit:TNL Brand Studio
前副總統陳建仁,中央研究院 院士

「一直以來,人類期望從大自然取得乾淨水源,但是隨著人口增加、城市中的水源污染、氣候變遷造成的水災或乾旱,乾淨水源只會愈來愈得來不易。而不良水質當中,可能含有微生物細菌、病毒、化學污染物等,會造成霍亂、傷寒、阿米巴痢疾、病毒肝炎、癌症等疾病,因此缺水地區的人往往不是渴死,而是病死的。」

回顧人類歷史上跨國性的重大流行傳染病,就是起源於水中細菌的「霍亂」。19世紀中葉,霍亂從印度傳到歐洲,甚至傳播到中國和裏海;最後終結全球霍亂的關鍵,則是「流行病學之父」約翰・斯諾(John Snow)在倫敦霍亂流行時發現霍亂是因為嚴重的水污染所傳播。陳建仁說明:

「霍亂是污水引起,而非瘴癘引起。約翰・斯諾建立了這樣的觀念,可以說是公共衛生學上一項重大事件。」

陳建仁也強調,因為污水引起地方性疾病、後來蔓延至其他地區的案例,至今仍相當常見。「尤其因為氣候變遷而引發的洪水或暴雨,其過境之地使糞水、污水被沖刷出地面,更容易引起大範圍地區的公共衛生污染,所以,通常水災後的三個月內,受災地區又會流行好一陣子的腸胃道疾病感染。」

「時至今日,全球仍約有8.4億人無法享用安全乾淨的水,其中有3.4億人集中在撒哈拉沙漠以南的非洲。為了取水,當地人每天都要花好幾個小時取水,兒童也因此無法上學受教育。連飲用水都不足,遑論吃飯洗手的用水、或有沖水馬桶的廁所。水的問題尚未解決,公共衛生措施又該如何推展?」

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Photo Credit:Shutterstock/達志影像
電子顯微鏡下的霍亂弧菌。「流行病學之父」約翰・斯諾(John Snow)發現霍亂是污水引起,而非瘴癘引起。

不潔淨飲水,曾引發台灣地區性烏腳病

而台灣因為水污染引起疾病的經典案例之一,就是1950年代在西南沿海盛行的「烏腳病」。「烏腳病的患者,主要病徵是手掌與腳蹠皮膚發紫、角化、潰瘍,手指或腳趾末梢只要稍微受傷,就會壞疽發黑並且壞死脫落,而且伴隨劇痛。」陳建仁接著向我們說起這段故事。

在台灣盛行烏腳病的年代,當時的孫理蓮牧師娘(Lillian R. Dickson),與王金河醫師、謝緯醫師三人心疼受苦病患,便展開義診與照顧服務。不只免費為病人截肢,還設立「烏腳病患手工藝生產中心」,由王金河醫師的太太王毛碧梅女士教導病患編織竹簍等工藝,習得一技之長以自食其力,照顧病患的生命尊嚴。

「然而,光是截肢並不能解決層出不窮的烏腳病病例。」因此,謝緯醫師找上台大醫學院的陳拱北教授(後被譽為「台灣公衛之父」),與當時多位台大醫學院菁英組織研究團隊,試圖找出烏腳病的原因。「後來發現是居民飲用了深達地下30至100公尺的「地河井」水源,由於部分深井水的砷濃度很高,因此居民飲用後產生砷中毒現象,烏腳病也就是其中之一。」陳建仁說。

而在這段台灣烏腳病的流行史上,陳建仁也扮演了重要角色。「1980年,我從美國學成返台,當時台大公共衛生研究所主任吳新英教授就給了我一筆經費,授命我去研究烏腳病。」因此陳建仁走訪烏腳病盛行地區,採訪了300多位病患,發現慢性砷中毒不只造成烏腳病,還引起多重健康危害,包括缺血性心臟病、頸動脈硬化、癌症等。」

為了徹底解決烏腳病問題,陳建仁積極投入砷中毒研究,並估計出飲水砷濃度的可容忍極限。後來這項台灣研究算出的標準,美國和世界衛生組織也正式採用,修法將標準濃度從50μg/L改為10μg/L。

而當時全世界最嚴重的飲水砷中毒地區還包括孟加拉。為了解決缺水、污水引發的消化道疾病與死亡,聯合國兒童基金會與世界銀行援助孟加拉的公共衛生工程處共同開發地下水,以提供人民「安全」乾淨的飲用水,殊不知又遇到砷中毒的挑戰。後來世界衛生組織取經陳建仁的研究,陳建仁也大方分享台灣經驗,推廣並協助檢測井水砷濃度含量,篩選可飲用的水源,才得以緩解這項全球公衛危機。

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Photo Credit:Shutterstock/達志影像
1990年代,陳建仁研究團隊在宜蘭地區發現因飲水造成的砷中毒、烏腳病案例。當時陳建仁火速建議宜蘭縣縣長游錫堃改善之道,後來宜蘭縣在短短三年內完成自來水管線的全面鋪設,確保民眾享有乾淨安全飲用水,減少砷中毒罹病風險。

再將時間往前推移,相信不少讀者的童年,有著每逢開學都要吃驅蟲藥、貼蛔蟲貼片的回憶。「台灣早期農業習慣直接用水肥灌溉,因此很多寄生蟲卵會接觸到蔬果,若沒有清洗乾淨,誤食寄生蟲卵污染的食物或水,即會造成腸胃道寄生蟲病,例如:蛔蟲。」

另外,早年的偏鄉或山區較少公共廁所,尚未有自來水廠,民眾多取用山泉水,或習慣隨地便溺,容易造成水源污染,大量引發兒童下痢、A型肝炎等案例。雖然這些經驗因為環境衛生措施和人民衛生習慣改善而愈來愈少,不過陳建仁也強調:「隨著台灣經濟發達、人口愈來愈多,水源供應的挑戰仍不會結束。」

從污水處理下水道的普及化,水庫集水區、河川遭到農業農藥或工廠廢水污染的問題,以及水資源再利用等,仍是近年台灣必須直接面對的水資源課題。萬一忽視水資源對人類生活的影響,最終付出代價的仍是人類的身體健康。

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Photo Credit:世界展望會
根據聯合國統計,每天有超過700位五歲以下的兒童因為不安全用水、不良衛生環境導致腹瀉死亡。

疫情下的反思:全球已是命運共同體,別讓地區性缺水釀成全球大瘟疫

「住在台灣的我們很幸福,但我們必須要知道世界上仍有許多人連喝水都有困難。」

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Photo Credit:TNL Brand Studio
「Taiwan can help. Taiwan is helping.」陳建仁期許國人透過台灣世界展望會水資源資助行動,為改變世界盡一份心力。

從歷史上有名的幾次全球霍亂大流行,到近年最令人感同身受的COVID-19,無不揭示著全球化時代、國際交流與旅遊盛行的現代,傳染病的擴散之速,已不可同日而語。當世界上仍有許多偏遠角落的居民面臨缺水帶來的死亡威脅,而COVID-19疫情也印證了全球已是命運共同體,若人們持續對缺水議題保持冷漠,那麼其所衍生的公衛問題,將是全球人類共付代價。

陳建仁不只祈願世人能發揮愛心、疼惜他人,也期許台灣人能實踐地球村一份子的義務,透過資助的方式加速國際救援的影響力。陳建仁說:「我和台灣世界展望會是老朋友了,一直以來都有關注展望會的行動。這次台灣世界展望會倡議關注水資源議題,並且看見水源與疾病的關係,我很敬佩也很支持。」即使無法以犧牲奉獻的精神到實地服務,或許也能透過資助台灣世界展望會的水資源救援行動,為改變世界盡一份心力。

事實上,在世界展望會的行動下,每10秒就多1個人獲得乾淨的水;每1天多3所學校因安全飲用水受益。光是2021年,世界展望會即幫助300萬人擁有安全水源、230萬人改善家中衛生環境,並向350萬人宣導建立良好衛生習慣。

「Taiwan can help. Taiwan is helping.」

陳建仁不只為我們上了一堂「水源與疾病」的通識課,也呼籲國人付出實行,展現台灣人的愛心與國際救援力。

I can help! I am helping! 立即資助台灣世界展望會,展開水資源救援行動

閱讀數位敘事:把水送進最遙遠的地方|台灣世界展望會#WASH計畫


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