Consumul dietetic estimat de radionuclizi și riscurile pentru sănătate pentru cetățenii orașului Fukushima,

Afilieri Institutul de Științe Industriale, Universitatea din Tokyo, Meguro, Tokyo, Japonia, Japonia Agenția de Știință și Tehnologie, Cercetare de bază pentru știință și tehnologie evolutivă (CREST), Chiyoda, Tokyo, Japonia

Corecţie

14 august 2015: Murakami M, Oki T (2015) Corecție: aportul dietetic estimat de radionuclizi și riscuri pentru sănătate pentru cetățenii orașului Fukushima, Tokyo și Osaka după accidentul nuclear din 2011. PLOS ONE 10 (8): e0136223. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0136223 Vizualizați corecția

Cifre

Abstract

Citare: Murakami M, Oki T (2014) Aportul dietetic estimat de radionuclizi și riscurile pentru sănătate pentru cetățenii orașului Fukushima, Tokyo și Osaka după accidentul nuclear din 2011. PLoS ONE 9 (11): e112791. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0112791

Editor: Bart O. Williams, Institutul Van Andel, Statele Unite ale Americii

Primit: 16 aprilie 2014; Admis: 19 octombrie 2014; Publicat: 12 noiembrie 2014

Disponibilitatea datelor: Autorii confirmă că toate datele care stau la baza constatărilor sunt pe deplin disponibile fără restricții. Toate datele relevante se află în hârtie și în fișierele sale de informații de suport.

Finanțarea: Acest studiu a fost susținut de o subvenție „Cercetare de bază pentru știință și tehnologie evolutivă (CREST)” acordată de agenția japoneză pentru știință și tehnologie, http://www.jst.go.jp/kisoken/crest/en/index.html. MM și TO primesc finanțarea. Finanțatorul nu a avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, discuțiile de publicat sau pregătirea manuscrisului.

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

Radionuclizii au fost eliberați de la centrala nucleară Fukushima Daiichi de la Tokyo Electric Power Company, în principal la 15 martie 2011, după cutremurul și tsunami-ul din Japonia de Est din 11 martie. Au fost difuzate în atmosferă, depozitate în principal prin precipitații și încorporate în apele de suprafață, apele potabile, culturile agricole și organismele acvatice. Radionuclizii au fost detectați în apa potabilă și în alimentele din Fukushima și alte prefecturi din Japonia, inclusiv Tokyo [1], [2], [3]. Iodul radioactiv 131 (131 I), care are un timp de înjumătățire scurt (8,04 d [4]), poate contamina apa potabilă și alimentele imediat după eliberare, în timp ce cesiul radioactiv 134 și 137 (134 Cs și 137 Cs), care au timpii de înjumătățire mai lungi (2,06 și respectiv 30 ani [4]) provoacă contaminare pe perioade mai lungi de timp. Deși alți radionuclizi, cum ar fi stronțiul 90 (90 Sr), ruteniul 106 (106 Ru) și plutoniul, au un timp de înjumătățire plasmatică mai mare de 1 an, în anul după accident, 134 Cs și 137 Cs au contribuit cu aproximativ 84% până la 88% din doza totală de radiații de la radionuclizi cu timp de înjumătățire> 1 an în dietă [5].

Ca răspuns la accident, guvernul japonez a anunțat „indici provizori referitori la limitele de ingestie de alimente și băuturi” la 17 martie 2011 [1]. Guvernul a început să elibereze date de monitorizare a concentrațiilor de radionuclizi în alimente pe 19 martie și a restricționat distribuția alimentelor colectate în unele municipalități începând cu 21 martie, deoarece alimentele au depășit limitele. Unele municipalități din prefectura Fukushima au impus în mod voluntar limite mai stricte. În plus, unele autorități locale, inclusiv Guvernul metropolitan Tokyo, au distribuit apă îmbuteliată pentru a proteja sănătatea cetățenilor, în special a sugarilor, împotriva concentrațiilor ridicate de 131 I detectate în apa potabilă.

Metode

Calea de admisie

Pentru a evalua aportul prin ingestia de apă potabilă și alimente, am estimat doza echivalentă tiroidiană și doza efectivă de 131 I și doza efectivă de 134 Cs și 137 Cs în rândul cetățenilor din orașul Fukushima (aproximativ 50 km de centrala nucleară; capitală de prefectură), Tokyo (∼230 km) și Osaka (∼580 km). Toate cele trei orașe, inclusiv orașul Fukushima, se aflau în afara zonei de evacuare. Cetățenii au fost clasificați în zece grupuri în funcție de vârstă, sex și sarcină: 131 I și doza efectivă de 131 I, 134 Cs și 137 Cs) din apa potabilă au fost estimate ca: (1) unde k este radionuclidul, Ak este coeficientul de doză pentru radionuclidul k (µSv/Bq) (Tabelul S1), B este consumul zilnic de apă potabilă pe persoană (g/zi) (Tabelul S2), t este numărul de zile după accident (data consumului), și Ckt este concentrația de radionuclid k în apa potabilă la t zile după accident (Bq/g).

Pentru a nu subestima doza, am stabilit Ak pentru 131 I, presupunând că absorbția fracțională a tiroidei din sânge este de 0,3, așa cum este utilizat în determinarea nivelurilor indicelui de control de către Comisia de securitate nucleară din Japonia [22]. Toți coeficienții dozei sunt valori de referință preluate din publicațiile Comisiei Internaționale pentru Protecție Radiologică (ICRP) (Tabelul S1).

B a fost setat la 710 g/zi timp de 6 ani [22]. A fost adăugat apoi consumul mediu zilnic de apă în supă și orez [19]: Consumul de apă în supă a fost calculat din consumul de supă de către adulți [23] și raportul consumului de miso (pastă de soia) de către fiecare grupă de vârstă la că de către adulți [24]. Consumul de apă din orez a fost calculat din consumul de orez [21] și raportul dintre apa de gătit și orez [25].

Concentrațiile de radionuclizi din apa potabilă au fost valorile monitorizate în apa de la robinet în orașul Fukushima [3]; Shinjuku, Tokyo [2]; și Osaka (nedetectat) [20]. Deoarece detaliile concentrațiilor de 134 Cs și 137 Cs în apa de la robinet din orașul Fukushima nu erau disponibile, le-am estimat din concentrațiile de 131 I și raporturile de 134 Cs și 137 Cs la 131 I în apa de la robinet în Tokyo între 19 martie și 8 aprilie . Aportul a fost estimat de la data la care au fost detectați pentru prima dată radionuclizii (16 martie în orașul Fukushima, 18 martie în Tokyo). Deoarece nu au fost detectate în apa de la robinet după 4 mai (cu excepția zilei de 2 iulie la Tokyo), consumul ulterior a fost considerat neglijabil.

Alimente

Dozele medii din alimente au fost estimate prin următoarea ecuație [19], care este modificată pentru a include 134 Cs și 137 Cs, originile produselor și categoriile de alimente: (2) unde k este radionuclidul, Ak este coeficientul dozei pentru radionuclidul k (µSv/Bq) (Tabelul S1), i este categoria individuală de alimente, j este zona individuală (prefectura sursă sau subgrupul prefectural), t este numărul de zile după accident (data consumului), Bi este ziua consumul de alimente i pe persoană (g/zi) (Tabelul S2), Ckijt este concentrația medie aritmetică a radionuclidului k în alimentația i în zona j la t zile după accident (Bq/g), iar Dij este cota de sosire în o zonă (fracția de alimente i de pe piață care provine din prefectură sau zona j) (%).