含负离子材料消费品的放射性安全研究进展

张 辉 韩德君 杨振宇 柴长虹 诸钦良 徐 涛

（1.上海海关动植物与食品检验检疫技术中心 上海 200131；2.洋山海关）

1 前言

空气负离子由于其良好的保健作用而被人们称为“空气维生素”[1]。随着负离子技术地飞速发展，市场上出现了大批的负离子相关产品，其应用范围已扩展到纺织、陶瓷、家电、保健品、医疗、化妆品等领域[2-5]。为提高产品中负离子的产生率，部分商家采取了在产品中添加含放射性的矿石的方法[6]，但关于此类产品中可添加的放射性核素含量安全限值没有明确规定。本文将从负离子的产生机制出发，探讨负离子材料在消费品市场的应用近况，分析含负离子材料消费品的放射性安全问题，并提出相关建议。

2 负离子及其产生机制

所谓离子就是带电荷的微粒子，其中在空气中浮游的离子叫空气离子。负离子指的是带负电荷的离子，而空气负离子是指带负电荷的空气离子，它既可以是带负电荷的原子、分子或自由基，也可以是表面带负电荷的漂浮颗粒[7]。

19世纪末，德国物理学家菲利浦·莱昂纳德博士在学术上首次证明负离子对人体的功效，他认为，在地球自然环境中，对人类健康有益的负离子存在最多的地方是瀑布周围。研究表明，负离子能调节人体离子平衡、活化细胞、抑制菌类感染、提高人体自愈能力，在空气中还会与杂质微粒聚集成球下沉，从而达到净化空气的目的。

一般来说，负离子的产生方式可分为自然产生和人工产生2种。自然产生负离子的方式有大气受宇宙射线、紫外线、土壤或岩石中放射性核素、雷电、风暴等因素作用而发生电离，释放出的电子与空气中的分子或原子结合，形成空气负离子；瀑布冲击、细浪推卷、暴雨倾泻等自然过程中，水在重力作用下高速流动，水分子裂解而产生负离子；森林的树木、叶枝尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应使空气电离而产生负离子。人工产生负离子的方法主要有喷水法、电晕放电法、放射源法及天然非金属矿石法[8]，原理都是使空气电离，从而产生负离子。

3 负离子在消费品中的应用

含负离子材料的产品主要具有抗菌抑菌作用、产生负离子和发射远红外线等功能，其中产生的负离子可以使细胞活化，并加速新陈代谢，净化血液，稳定神经系统，使体内氧自由基无毒化，提高人的免疫力。负离子具有良好的保健作用，已被广泛地应用于建筑、纺织、化妆品、家电、医疗等领域，其中建筑和纺织领域应用最为广泛，相关产品最多。

在建筑领域，负离子主要被用于生产陶瓷和涂料等产品。在陶瓷中加入负离子，可以吸附水中的金属离子，调节水的pH 值，有活化水分子的作用，对保护生态环境、保障人体健康具有重要意义。在建筑物装潢粉刷内墙方面，负离子涂料可吸附油漆、胶体所发出的异味。

含负离子的纺织产品种类繁多，用途也非常广泛，可用于服装、床上用品、鞋帽、体育防护用品、洗浴用品等。其加工方式主要分为2种：（1）应用具有产生负离子功能的纤维产生；（2）通过纺织物的后整理来使其具有产生负离子的性能[9]。含负离子材料的纺织品具有抗菌抑菌、保暖防潮、保健和环保等功能。

负离子应用于化妆品，具有抗菌抑菌、抗氧化、消除自由基、保湿、活化细胞、延缓肌肤衰老、排毒等功能，而且还具有一定的保健功能[10]。目前含负离子材料的化妆品产品有洗面奶、洗发水、乳液、面膜、粉饼等。

在家电领域，负离子材料主要应用于空气净化器、空调、电吹风等与人体健康相关的产品，可加强大脑皮层功能及脑力活动，起到振奋精神、改善睡眠、提高工作效率等作用，能有效地消除烟雾及甲醛，营造洁净的室内环境，且无毒、无味、环保[11]。

空气负离子的保健医疗作用主要包括3 个方面：（1）理疗作用；（2）保健作用；（3）环境净化作用。研究表明，空气中带负电的微粒使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体机能，调节机体功能平衡的作用。负离子可以影响人的神经系统、心血管系统、血液系统、呼吸系统等，可抑制、缓解和辅助治疗多种疾病，对人体有保健作用。

此外，负离子材料还被应用于污水处理工程。

4 含负离子材料消费品中的放射性超标案例

在消费品中添加天然放射性核素很早就有应用，如化妆品中添加铀或汽灯纱罩中添加钍等，但早期人们关注的只是生产消费品的工作人员的放射性安全，并未考虑到消费品对公众的危害。欧盟在2003年开始推荐采用300 μSV/y 作为单个消费品的公众年有效剂量限值。Furuta E.在2011年收集了多种含放射性物质消费品，并使用高纯锗γ 谱仪检测了其中天然放射性核素含量，然后根据经验公式计算了这些消费品可能带来的外照射剂量、内照射剂量及年有效剂量等[12]，其中部分放射性核素含量超高的消费品直接被禁售，其他消费品带来的放射性危害均小于法律规定限值。Jang M.等人也收集分析了多种消费品（如项链、手环、枕头等）中放射性核素含量，并采用ICRP 推荐的体素模型利用蒙卡模拟方法计算了其对人体可能带来的外照射剂量[13，14]，在此基础上，反推给出了符合年有效剂量限值1 mSv条件下消费品中核素限值。国内含负离子材料消费品放射性超标相关案例近年来已有多起报道，厦门、盐城口岸均曾于旅客入境携带物中截获放射性超标的负离子粉，而2015年3月，由我国出口至黎巴嫩的负离子卫生巾也由于放射性超标而遭国外通报。上海口岸最近几年接连发现了多起进出口含负离子材料消费品放射性超标案例，涉及消费品有卫生护垫、毛毯、摇粒绒、布料和枕头等，经调查分析，这些消费品都含有名为负离子粉的原料，以达到发热或抗菌抑菌的作用，而负离子粉是采用天然放射性矿石加工的，核素分析结果见表1。从表1中可以看出，这些消费品中天然核素Th-232 的含量大于GB 18871—2002《电离辐射防护与辐射源安全》规定的豁免浓度。根据卫生部 《放射防护器材与含放射性产品卫生管理办法》中放射性物质的定义“放射性比活度大于国家标准规定的豁免限值的物质”和GB 16353—1996《含放射性物质消费品的放射卫生防护标准基本信息》中含放射性物质消费品定义“因产品功能或制造工艺的需要，将放射性物质作为原材料加于其中，或以密封放射源结构装配在内，或采用技术途径使之具有放射性的消费品”[15]，这2种产品均属于含放射性物质的消费品。

周小亚等[17]依据欧洲经济合作与发展组织核能机构(OECD/NEA)的《含放射性物质消费品管理导则》，对一款负离子皮肤治疗美容器进行了实践正当化分析、防护最优化分析、放射卫生检测与评价。该产品的负离子发生器是由一个Am-241 源片构成，由于涉及辐射源安全，该产品的放射性安全受到了重视，进行了放射卫生评价，但是目前市场上含负离子材料的消费品多是利用天然矿石来产生负离子，其放射性安全并没有受到商家和市场监管有关部门重视。由此可见，含负离子材料的消费品的放射性安全已经不再是特例，而成为可能影响人体健康的重要的产品质量安全问题。但目前我国对于含负离子材料的消费品领域放射性安全缺乏评估的标准，特别是缺乏放射性核素使用限量的量化指标。由于不同产地、不同种类的天然矿石中放射性核素含量差别很大，一旦选用放射性核素活度浓度过高的天然矿石作为原材料，相关消费品可能会对消费者或公众身体健康带来巨大风险或危害。

5 含负离子材料消费品中放射性安全问题

含负离子材料的消费品的放射性安全是多方面的，不仅要考虑建筑材料或贴身纺织品及化妆品可能带来的外照射，还要考虑吸入放射性气溶胶或饮用负离子陶瓷杯中的水可能带来的持续内照射，因此在管理和评价此类消费品时要慎之又慎。目前与消费品放射性安全相关的标准见表2。从表2中可以看出，在消费品安全警示、豁免活度限值及放射卫生评价等方面，标准都有相关规定，但是标准尚有不足，如仅建筑材料中有放射性核素限量，其他消费品中仅提到影响人身安全需要安全警示，并没有核素限量等标准，虽然GB 16353—1996《含放射性物质消费品的放射卫生防护标准基本信息》 规定了含放射性物质消费品的放射卫生评价及个人剂量当量限值（表3），但是鉴于个人剂量评价的难度，没有明确的核素限量，管理部门在监管中难以执行。

表2 与消费品中放射性安全相关的标准

表3 含放射性物质消费品所致用户个人剂量当量限值

此外，有研究提到低剂量辐射兴奋效应，即低剂量或低剂量率的辐射对生物体健康可能是有益的，并以此作为在消费品中添加含放射性的负离子粉的依据。虽然低剂量辐射兴奋效应目前在国内外都有比较多的研究[21]，但是相关研究仍处于实验室科学研究阶段，尚不足以直接应用到与人体健康息息相关的消费品中。

6 总结与建议

负离子技术在国外，尤其是日本，已经有非常广泛的应用，而在国内还处于起步阶段，尚有很大的发展空间和市场需求，考虑到人们日益增长的健康需求，开发含负离子的功能保健型消费品将成为国内外市场的趋势。但是考虑到含负离子材料的消费品放射性超标案例频发，可能会对广大消费者或公众的身体健康带来一定的风险或危害，且容易引起公众对此类产品的恐慌，而相关标准规定却有所滞后，对市场监管造成不便。因此，含负离子材料消费品的放射性安全需引起有关部门和企业的重视，完善相关的产品标识及放射性核素限值等行业标准，加强市场监管的同时，增加相关法律法规的政策宣传，使相关原料生产企业和使用企业尽快纳入到放射性的检验监管中，防止产生监管漏洞，保证含有放射性核素的天然矿石的使用安全，保障消费者或公众的身体健康。