70年前的核爆試驗(yàn)，在今天的蜂蜜、牛奶中仍能測出放射性
土壤中放射性的銫可以被植物吸收，而蜜蜂可以將這些污染物濃縮到蜂蜜中。圖源：Pixabay。
本月中旬，日本政府宣布將于2022年向太平洋傾倒核廢水，一時(shí)間引起各方激烈反應(yīng)。國際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》也“乘機(jī)”公布了兩篇核輻射對人類健康影響的研究論文，正好這一時(shí)間臨近切爾諾貝利紀(jì)念日（4月26日）。論文通過對切爾諾貝利事件中的幸存者及其后代進(jìn)行基因組分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)年的核輻射對生殖細(xì)胞的代際影響不明顯，但輻射劑量可能推動(dòng)了當(dāng)?shù)靥囟ò┌Y的患病危險(xiǎn)。
除了這項(xiàng)研究，還有學(xué)者在研究核輻射對農(nóng)產(chǎn)品的影響，如蜂蜜、牛奶等。小小的蜜蜂將采集到的花蜜存入胃中，經(jīng)過發(fā)酵、濃縮、密封等步驟后，就初步形成了天然的蜂蜜。天然的蜂蜜從蜂巢中取出后，無需加工或只需經(jīng)過幾步簡單的加工，就可以成為我們餐桌上的美味。
自古以來，蜂蜜就被作為一種滋補(bǔ)養(yǎng)顏的保健佳品。除了豐富的糖外，蜂蜜中還富含多種芳香化合物、無機(jī)鹽、維生素和酶類等，因此除了香甜的味道外，蜂蜜還具有調(diào)節(jié)腸胃功能、改善血液循環(huán)、美容護(hù)膚等保健功效[1]。
但最近，發(fā)表在《自然—通訊》雜志上的一項(xiàng)研究表明，美國的蜂蜜中，竟然檢測出了來自上世紀(jì)五六十年代核試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的放射性物質(zhì)（銫-137）殘留[2]。這項(xiàng)研究是繼日本核廢水排放事件后[3]，針對“核輻射對人類健康的負(fù)面影響”這一問題的又一次探討。
撰文 | 驍 銘
責(zé)編 | 葉水送
故事的起因要從上世紀(jì)的核試驗(yàn)說起。
上世紀(jì)，美國共進(jìn)行了超過千次的核試驗(yàn)，其中，在美國本土進(jìn)行的核試驗(yàn)也超過百余次。由于威力巨大，爆炸的核彈會(huì)將放射性的銫元素送入高層大氣中，并通過風(fēng)將其送往世界各地。最終，它們會(huì)以微小粒子的形式“從天而降”。然而，由于大氣環(huán)流和區(qū)域風(fēng)力等環(huán)境因素，這些放射性元素在地面上分布的并不均勻[4]。
內(nèi)華達(dá)試驗(yàn)場中留下的彈坑。在上個(gè)世紀(jì)，此地平均每年會(huì)經(jīng)歷十幾次核爆試驗(yàn)。圖源：Art in America。
放射性的銫可溶于水，因銫與鉀的性質(zhì)相似，而鉀作為一種重要的營養(yǎng)元素，會(huì)被植物吸收，因此，植物會(huì)把放射性的銫誤認(rèn)為是鉀，吸收進(jìn)體內(nèi)[5]。
為探究植物是否會(huì)繼續(xù)吸收這種核污染物，本文作者、地質(zhì)學(xué)家詹姆斯·卡斯特（J. M. Kaste）讓他的學(xué)生在休假返校時(shí)帶回當(dāng)?shù)氐氖澄?，以檢測其中放射性銫的含量。
不測不知道，一測嚇一跳。
其中一份來自北卡羅來納州的蜂蜜檢測出的放射性銫含量是其它食物中的100倍，這引起了作者極大的關(guān)注。于是，卡斯特與其同事采集了122份產(chǎn)自美國東部的蜂蜜樣品，并對其中殘留的放射性銫進(jìn)行了測定。
他們在其中的68個(gè)樣品中檢測到了放射性銫，含量超過了每公斤0.03貝克勒爾（137Cs≥0.03 Bq/kg），該含量相當(dāng)于每湯匙蜂蜜中大約含有87萬個(gè)放射性銫原子。
樣品中放射性銫的含量存在明顯的地理差異。從弗吉尼亞州以北的各州采集到的40個(gè)樣品中，只有12個(gè)檢出了137Cs，但來自佛羅里達(dá)州、喬治亞州和南卡羅萊納州的39個(gè)樣品中，有36個(gè)可檢測到137Cs，其中一份來自佛羅里達(dá)州的樣品放射性水平最高，達(dá)到19.1 Bq/kg。
與之相比，在美國中部采集到的5份蜂蜜樣品中，僅在一份中檢測到了極低水平的137Cs含量，來自古巴的蜂蜜樣品中無法檢測到137Cs的殘留。
這些調(diào)查結(jié)果顯示，距離最近的爆炸地點(diǎn)數(shù)千公里、距今50多年后，放射性的沉降物仍在動(dòng)植物中間循環(huán)。
美國進(jìn)行核試驗(yàn)的場所大多距離佛羅里達(dá)州較遠(yuǎn)，但此地所產(chǎn)的蜂蜜中放射性銫含量為本次試驗(yàn)中采集樣品中最高。圖源：atomicarchive.com。
牛奶與蜂蜜具有一定的相似之處，它們都是由采食植物的動(dòng)物所產(chǎn)生的，可供人類食用的優(yōu)質(zhì)食品。
因此，研究人員調(diào)查了自上世紀(jì)60年代以來，牛奶中137Cs的濃度。從圖中可以看出，牛奶中137Cs的平均濃度在1963年達(dá)到峰值，并從1970年后開始急劇下降。
不僅是蜂蜜，佛羅里達(dá)州生產(chǎn)的牛奶中放射性銫的含量也略高于紐約州（左圖）。圖源：Nat Commun。
從1960年到2014年這55年間，佛羅里達(dá)州的牛奶取樣站中幾乎每個(gè)月都會(huì)報(bào)告牛奶中137Cs的濃度高于美國其它地區(qū)，且通過與紐約州的牛奶樣品相比較發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的推移，佛羅里達(dá)州的牛奶樣品中137Cs的含量下降較為緩慢。
這與蜂蜜中放射性銫含量的調(diào)查結(jié)果如出一轍，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，紐約地區(qū)采集到的蜂蜜樣品中137Cs的平均含量明顯低于從佛羅里達(dá)州采集到的蜂蜜樣品。
由于蜜蜂在釀造蜂蜜的時(shí)候需要將其中大部分的水分蒸發(fā)，再結(jié)合現(xiàn)有數(shù)據(jù)，作者推斷，蜂蜜中的137Cs含量或許高于所有其它種類的食物。此外，作者推測，20世紀(jì)70年代時(shí)，蜂蜜中放射性銫的含量可能比現(xiàn)在高出10倍。
種種跡象表明，美國東南部（尤其是佛羅里達(dá)州）生產(chǎn)的食物中，137Cs的含量更高，但距離此地最近的核試驗(yàn)場也有幾千公里（主要集中在美國中西部地區(qū)）。那么，為什么中西部地區(qū)食物中的137Cs含量反而更低呢？
上文中提到，當(dāng)土壤中的鉀含量較低時(shí)，植物就會(huì)把銫元素當(dāng)做鉀元素以滿足自身營養(yǎng)需要。與紐約地區(qū)土壤中的鉀含量（中位數(shù)1.3%）相比，佛羅里達(dá)州土壤中的鉀含量極低（中位數(shù)0.1%），這一現(xiàn)象導(dǎo)致了生長在美國東南部缺鉀土壤中的植物更容易吸收137Cs。而動(dòng)物對植物的采食則使這種污染物通過食物鏈進(jìn)一步富集，從而使這些商品出現(xiàn)在當(dāng)?shù)厝说馁徫镘囍小?/span>
左圖的黑色點(diǎn)代表當(dāng)?shù)夭杉降姆涿蹣悠分泻蟹派湫凿C，白色代表不含。右圖中圓圈大小代表了當(dāng)?shù)胤涿蹣悠分蟹派湫凿C的濃度，地圖中的藍(lán)色代表土壤中缺乏鉀。圖源：Nat Commun。
最終，文章表明，在一些案例中，137Cs的存在使蜂蜜中γ射線和X射線的電離輻射增加了一倍以上，盡管137Cs具有放射性半衰期，但區(qū)域性137Cs污染對環(huán)境的影響仍然可以持續(xù)60多年。
盡管作者明確表示，這些蜂蜜不存在食品安全問題（FDA劃定的安全范圍為≤1200 Bq/kg），但在沒有明確的統(tǒng)計(jì)結(jié)果之前，“核污染物的富集是否會(huì)對人的健康造成負(fù)面影響”這一安全問題，仍然值得引起每個(gè)人的重視。
這項(xiàng)研究的結(jié)果也進(jìn)一步反映出，日本向太平洋傾倒核廢料需慎重，其帶來的影響可能在數(shù)十年后才會(huì)逐漸顯現(xiàn)出來。
參考文獻(xiàn)：
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