計融,劉建龍,張鴻雁,李瑞國,姜竹茂,趙善倉
(1.國家食品安全風險評估中心,北京 100022;2.山東師范大學生命科學學院,濟南 250000;3.山東省食品發酵工業研究設計院,濟南 250013;4.煙臺大學 生命科學學院,山東 煙臺 264005;5.山東省農業科學院中心實驗室,濟南 250100)
隨著中國經濟的持續發展,中國城鄉的建設也在飛速發展。城市在擴張發展過程中,民用建筑如居民區、超市、市場、酒店、學校等的規劃建設會在空間上觸及既有的食品工業園區,引起食品安全隱患。民用建筑與食品工業建筑具有不同的功能特點,在規劃建設時應當在滿足功能需要的同時,相互協調才能共同持續發展。近年來在食品工廠周邊興建居民區的案例已在全國范圍內發生數起,既為食品加工安全埋下了隱患,也為居民生活造成了困擾,這就是新規劃建筑與既有建筑之間不協調所導致的矛盾。
乳制品行業作為一種食品安全高風險的行業,其生產安全對加工場所內外環境有很強的依賴性,在乳制品工廠周邊建設和運營民用住宅項目將給乳制品生產環境帶來粉塵、病原微生物和各類異味物質等擴散性污染源,這與乳制品本身特點、食品安全防護技術要求、食品安全國家標準強制性要求的精神相沖突,會對乳制品質量安全構成潛在威脅,一旦引發食品安全事件,在損害人民群眾身體健康的同時,也使國家相關監管機構公信力受損。因此,本文以乳制品工廠為案例,從其近距離處的民用建筑建設期間和建設后對乳制品生產的影響進行深入分析,以避免未來由此矛盾引發的食品安全問題和其它社會問題。
2019年5月9日中共中央、國務院《關于深化改革加強食品安全工作的意見》明確指出:堅持安全第一。把保障人民群眾食品安全放在首位,堅守安全底線,正確處理安全與發展的關系,促一方發展,保一方安全。堅持預防為主。牢固樹立風險防范意識,強化風險監測、風險評估和供應鏈管理,提高風險發現與處置能力。城鄉的發展規劃在制定時也應當符合食品安全放在首位的政策導向,合理規劃,避免矛盾。
《中華人民共和國食品安全法》(2018年12月29日修正)第三十三條規定“食品生產經營應當符合食品安全標準,并符合下列要求:具有與生產經營的食品品種、數量相適應的食品原料處理和食品加工、包裝、貯存等場所,保持該場所環境整潔,并與有毒、有害場所以及其他污染源保持規定的距離”。
工信部、發改委《乳制品工業產業政策》(2009年6月26日修訂發布,工聯產業〔2009〕第48號)第二十二條規定:“新建加工項目(企業)選址須在交通方便、有充足水源的地區;環境功能符合食品加工環境要求,周圍3 km范圍內沒有粉塵、有害氣體、放射性物質和其它擴散型污染源,沒有昆蟲大量孳生的潛在場所等污染源;合理設置防護距離,有效防止廢水、廢氣排放對周邊環境保護目標的不良影響”。
食品安全國家標準《食品生產通用衛生規范GB14881-2013》3.選址和廠區環境:“廠區不應選擇對食品有顯著污染的區域。如某地對食品安全和食品宜食用性存在明顯的不利影響,且無法通過采取措施加以改善,應避免在該地址建廠。廠區不應該選擇有害廢棄物以及粉塵、有害氣體、放射性物質和其它擴散性污染源不能有效清除的地址。廠區周圍不宜有蟲害大量孳生的潛在場所”。
上述政策法規均對乳制品生產企業的環境防護要求提出了直接或間接的要求。對已經建成并正常生產的乳制品加工企業周邊地塊的規劃使用也應該遵循上述要求的核心要義,堅持頂層設計、底線思維和紅線意識,不留安全隱患,切實確保乳制品質量安全。
部分民用建筑的規劃建設及因此引入的人群聚集及人群活動為乳制品工廠引入污染源,與乳制品相關的強制性國家標準要求相沖突。國家相關的法規、政策、規范都反復強調食品廠要遠離居民區、養殖場、學校、醫院等區域,這類區域的共同特點就是人或動物大量聚居和活動帶來不可控的微生物和其他擴散性污染。這些規范是國內外在多年發展中獲得的實踐經驗的總結,工廠運行和生活區人群活動具有不同特點,會相互影響,因此要有一定的衛生防護距離。具體的衛生防護距離依據具體的建筑性質、規模、地勢、風向、風速等諸多因素綜合分析確定。2009年發布的《乳制品工業產業政策》提及到3 km這一防護距離,這一距離的設定是基于防護對乳制品工廠造成影響的各類污染。為了更好地理解周邊環境對乳制品工廠的影響,保障食品安全,有必要深入分析造成上述不利影響的各種因素。
2014年4月28日國家衛生計生委發布的“《食品生產通用衛生規范》(GB14881-2013)問答”中對食品廠周邊環境要求作出官方解釋:“食品工廠的選址及廠區環境與食品安全密切相關。適宜的廠區周邊環境可以避免外界污染因素對食品生產過程的不利影響。在選址時需要充分考慮來自外部環境的有毒有害因素對食品生產活動的影響,如工業廢水、廢氣、農業投入品、粉塵、放射性物質、蟲害等”。2015年10月1日實施的《成都市食品企業生產管理通用規范DB510100》5.對于選址環境的要求為:“不應在居民區、商場超市、集貿市場、批發市場等人口密集的生活區域設立食品生產企業。”乳制品生產廠區的選擇必須遠離洪水、不良氣味、煙霧、灰塵和其他污染物,并保持一定距離;要對其周圍場所的潛在危害進行評估,在生產廠區和操作過程中采取防范措施。廠區周圍的人類活動場所常常是潛在的污染源,人類活動場所中未經處理的有機污染物一旦擴散,就會直接威脅食品廠的生產安全和產品安全。鳥類、嚙齒類動物、昆蟲、水或風的傳播會導致污染擴散的速度提高和范圍延伸。除了防止有害物進入加工區,廠區遠離廢棄食品、垃圾和溢散的原料也很重要,因為這些污物均會吸引鳥類、嚙齒類動物和昆蟲這些重要的污染傳播者[1]。
乳制品生產企業通過對衛生環境、設計布局、設備設施、原料、人員、蟲害等環節的控制以保證乳制品的質量和安全。其中衛生環境條件通過兩個關鍵措施來控制:(1)控制廠區內外部環境,遠離污染源。(2)生產車間使用初、中、高效三級空氣過濾系統及空間消毒,保持車間內部的空氣潔凈度及正壓。空氣已被證實是病原菌和腐敗菌的一個重要媒介,供以良好微生物質量的空氣是衛生隔離的基本特征[1]。乳制品企業的安全生產是建立在包括與污染源的保持安全距離和一系列防控措施在內的綜合性防控體系之上的,與污染源保持安全防護距離是系列防控措施的前提與保障,任何防護措施的失效,必然導致乳制品質量與安全出現問題。
民用建筑建設期間通常會產生粉塵,且難以通過防護措施完全消除,產生的粉塵會擴散至乳制品工廠并產生影響。
粉塵污染是施工現場的主要污染,粉塵依據粒徑分為粉塵、顯微粉塵和超顯微粉塵,粉塵粒徑大于10μm,顯微粉塵粒徑0.25~10μm,超顯微粉塵粒徑小于0.25μm[2]。顯微和超顯微粉塵因為電荷和風力的作用與土壤及空氣中的各類微生物會形成菌塵氣溶膠,菌塵氣溶膠會在空氣中長時間存在,一旦隨風或自然擴散至食品生產車間區域,就會惡化車間整體空氣質量、并進入生產設備直接接觸產品。
乳制品車間凈化環境的保持,需空氣過濾系統通過室外采風后經初、中、高效過濾器進入生產車間,過濾效率雖然可達到99.9%,但非絕對無菌??諝鉂崈舳鹊燃壍牧椒秶?.1-0.5μm,而粒度更小的超顯微粉塵更易穿透過濾器。在過濾系統減效、失效或外部環境中微生物濃度較高的情況下,空氣中的各類微生物、病原菌可以通過過濾送風系統或自然擴散的方式直接進入加工車間內部,污染生產環境和乳制品,造成乳制品質量控制失效,引發食品安全事故。特別是低溫乳制品生產使用的巴氏奶低溫殺菌工藝和酸奶活菌發酵工藝,都是為了最大限度保留乳制品的天然營養成分和菌種活性,因此對生產環境有嚴格要求。如果外界環境差導致工廠車間過濾減效或失效,有環境中的腐敗性微生物、致病性微生物進入車間,會使企業面臨極高的生產風險。
居民區等各類建筑在建設期間通常會產生粉塵且難以通過自設措施完全消除,會對乳制品生產車間的空氣過濾系統形成嚴重干擾,導致乳制品工廠空氣防護措施效果下降甚至完全失效,將構成嚴重的食品安全隱患,形成食品安全事故根源。
居民區、商場超市、集貿市場、批發市場、賓館、飯店、學校等作為人群聚集和流通區域,是病原微生物的擴散性污染源,會為乳制品工廠周邊環境引入大量和未知的病原微生物。
4.1.1 人體病原微生物的影響
人體易攜帶、滋生、散發病原微生物。人體皮膚表面溫度適中,pH范圍為4-8,汗液中有無機離子和多種有機物,是微生物尤其是革蘭氏陽性菌(比如金黃色葡萄球菌)生長的合適環境[3]。據統計:人體表面6~7 cm2的皮膚可攜帶104個細菌,其中約1%為病原菌,坐時發塵數為10~2.5×106個/人/分,發菌數為15~25個/人/分,行走時發塵數為500~1×108個/人/分,發菌數為700~5000個/人/分[4]。為了降低來源于人體的微生物污染,乳制品車間均采用嚴格的人員健康管理,生產車間除了定時巡視外盡量降低員工操作活動,員工進入生產區需要更換潔凈工作服,避免微生物附著在工作服上,上述所有措施都是要減少個人這一微生物來源對產品的影響。
4.1.2 人群聚集地病原微生物的影響
人群聚集地是病原微生物的擴散性污染源。病原微生物,主要來源于城市污水、生活垃圾、宿主(動物等)及人類帶菌者,包括朊毒體、真菌、細菌、螺旋體、支原體、立克次體、衣原體、病毒等,其中以細菌和病毒的危害性最大[5]。實驗數據顯示從生活垃圾中篩選得到近百種微生物,其中20%左右是病原菌,這些病原菌通過污染空氣、水體引起傳染病的流行,對人類的健康造成不可估量的危害[6]。同時病原菌也會與粉塵等形成菌塵氣溶膠,隨風對下風向環境及食品安全造成嚴重影響,一旦消費者食入受污染的食物,如含病原菌的牛奶,將會導致消費者致病。住宅區、商業區、市場等民用建筑均為人群聚集的場所,居民生活區會有餐飲、生活垃圾站、菜市場、化糞池等配套設施,是潛在的污染源,商場超市、集貿市場、批發市場、學校、賓館、飯店等更具有很強的人口流動性,形成的人車頻繁流動增加了病原微生物的傳播幾率。特別是在春、夏、秋這三個微生物繁殖的最適季節,微生物總數在一定范圍內隨風速增大而增加,并進行垂直和水平方向擴散,尤其對下風向區域影響最為嚴重。相關研究也表明,室外空氣微生物含量按照從高地低次序依次為:垃圾壓縮站、商業步行街、交通樞紐、居民住宅小區、工業廠區、中心公園功能區[7],說明相對而言商業和住宅的微生物污染較為嚴重。
環境中高濃度病原微生物會有很大概率避過空氣過濾系統的防護,污染乳制品生產車間的空氣和產品,導致食物變質。
4.2.1 病原微生物對乳制品車間環境的影響
空氣中高濃度病原微生物污染乳制品車間環境。病原微生物,尤其是小于0.5μm的細菌和病毒,在乳制品生產加工場所的周邊大量聚集,會弱化空氣過濾系統的過濾效果,有很大概率避過空氣過濾系統的防護,對乳制品生產加工車間空氣造成污染,進而污染食品。環境空氣中主要有細菌、真菌、病毒這三類病原微生物,主要是借助空氣和粉塵擴散。細菌直徑為0.25~8μm,病毒直徑小于0.3μm,微生物氣溶膠粒子最小可達0.001μm。小于0.25μm的微粉擴散性更強,因為電荷、水汽和風力的作用與空氣中的各類微生物形成菌塵氣溶膠,氣溶膠可長時間懸浮在空氣中,并具有擴散現象。微生物氣溶膠會縱向擴散,從10 m高度到50 m高度,氣溶膠中的細菌濃度降低不足50%,真菌濃度降低僅10%,因此難以通過林帶、建筑物等措施來降低超過措施高度的微生物氣溶膠橫向擴散[8];微生物氣溶膠的橫向擴散對處于下風向的食品廠影響更為嚴重,微生物氣溶膠體系中的氣載需氧菌從起點處擴散到下風向400 m后才達到與起點上風向10 m處的同等水平[9]。此外,根據研究數據,加工環境中的微生物與外界環境中的微生物菌群基本一致,酸奶車間環境中優勢菌群是葡萄球菌屬、芽孢桿菌屬和微球菌屬,巴氏奶車間優勢菌群為微球菌屬和芽孢桿菌屬。葡萄球菌屬主要來源于人體攜帶,芽孢一般來自室外環境[10]。
4.2.2 病原微生物對乳制品質量的影響
細菌感染乳制品后快速繁殖并產生毒素,可以導致乳品變質或引起食物中毒。乳及乳制品營養豐富,是微生物良好的培養基,同樣也是病原菌的溫床。在良好的生長環境下,1個大腸桿菌12~20 min分裂1次,24 h可增殖到4.7223665×1023個[11]。一旦病原菌進入乳制品,在豐富的營養條件下將直接導致乳制品變質,一經食用將導致致病甚至致死。牛乳及乳制品常見的病原菌有葡萄球菌、結核菌、溶血性鏈球菌、病原性大腸菌、沙門氏菌、赤痢菌、炭疽菌、肉毒桿菌、布魯氏菌,以及其他對人類致病的病毒,這些病原菌一旦進入牛乳和乳制品,可引起食用者食品中毒和傳染疾病[12]。尤其是金黃色葡萄球菌等病原微生物對人的危害是通過其產生的內毒素導致的,即使經過巴氏殺菌,依然不能消除細菌毒素的致病性。如起于2000年6月29日在日本發生的雪印事件,即為雪印乳業的乳制品(主要是低脂乳)被金黃色葡萄球菌污染造成的集體食物中毒事件,此事件中認定食物中毒的人數達到14 780人,造成國際性的惡劣影響。病毒雖然在食品中不能繁殖,但食品為病毒提供了良好的保存條件,使病毒能在食品中殘存較長時間,一旦發生污染,食品中的病毒可以通過感染人體細胞而引起疾病,產生非常嚴重的后果。食品中常見的病毒有肝炎病毒,諾瓦克病毒以及一些與腸炎有關的病毒[13-14]。
因此,大量人群聚集的民用建筑交付運營后引入的病原微生物,對食品包裝、原料及生產環境會造成嚴重污染,特別是當該建筑處于食品工廠的近距離上風向時影響更為明顯。
建筑施工裝修時,油漆和噴涂材料會產生大量醛類、苯類等有毒有害廢氣;小區垃圾箱、中轉站內的垃圾、箱壁、污水等散發以苯系物與烷烴類物質為主的74種揮發性有機物,常見有硫醇類、硫醚類、硫化物、醛類、脂肪類、胺類、酚類等;小區車輛尤其是啟動、怠速和低速狀態下產生一氧化碳、氮氧化合物、二氧化硫、二噁英、含鉛化合物、苯并芘及固體顆粒物等,經測算每千輛汽車每天排出一氧化碳約3 000 kg,碳氫化合物200~400 kg,氮氧化合物50~150 kg[15]。居民廚房進行煎、炸,炒等活動時會產生油煙廢氣,油煙廢氣會通過每戶居民廚房內單獨設置的抽油煙機沿專用排風道引至樓頂排放。住戶消耗食用油量按照0.1 kg/人/天估算,以居住人口為9 000人的房地產項目計算,則耗用食用油量為每年324 t,在烹飪過程中揮發損失約為2%~4%,按照中間值3%計算,則油煙產生量為每年9.72 t。以上揮發性有機物具有較強的脂溶性,極易溶于乳制品,對人體健康造成威脅。房地產有數年的建設期,交付后還有營銷、逐步入住、逐步裝修的問題。乳制品工廠下風向將很長時間面臨粉塵、裝飾材料揮發氣味、油煙、汽車尾氣等因素影響。高層建筑樓房會形成高空排放的效果,異味物質擴散面積增大。乳制品工廠的過濾系統對粉塵、顆粒類物質有效,對氣味、有害氣體基本無效,裝修產生的三苯和外墻涂料的氣味無法被過濾系統去除,這些氣體、氣味如果吸附到產品中,將嚴重影響乳制品質量。
乳制品極易吸收環境中的異味物質,導致產品滋氣味不合格甚至損害消費者人體健康。
5.2.1 環境異味對乳制品的影響
牛奶的溫和味道使其很容易受外界影響產生各種風味缺陷[12]。牛乳除了原有的香味外,極易吸收外界的各種氣味,所以,少量異常物質的存在就會導致牛乳異常的產生,使整罐生乳受到明顯影響[16]。2011年12月香港知名牛奶“十字牌”鮮奶經檢測發現異味牛奶里含有甲苯、乙苯和二甲苯化學致癌物質,被當地政府要求停售和召回。涉事企業神樂院牛奶廠解釋產品有異味的原因為承建商在沒知會廠方的情況下,到倉庫修補地板,工程用的稀釋劑由空氣傳播至牛奶[17]。香港食物安全中心表示:雖然飲用該等奶類產品樣本不會超出世界衛生組織就飲用水含甲苯、乙苯和二甲苯所訂立的日允許攝入量,但這些化學物質不應存在于有關牛奶中。
5.2.2 環境中有毒有害氣體對乳制品的影響
環境中有毒有害氣體,如揮發性有機物,導致乳制品污染,持續侵害人體健康。乳有較強的吸附性,環境中的氣味對乳的滋味、氣味有影響[18]。環境異味貫穿在牛奶及乳制品生產、儲存和運輸全過程[19];濃度極低的有機化合物雜質也能引起乳與乳制品的異味,具體決于污染物的化學性質,以及所污染的微生物[20]。房地產項目建設裝修產生的有毒有害的揮發性有機物、運營期引入車輛的尾氣排放及油煙廢氣等都會增大下風向乳制品工廠的空氣污染。
例如二噁英作為一類環境中有毒有害的揮發性有機物,主要來源于化工、焚燒和汽車尾氣排放,極易溶于乳制品,其毒性是砒霜的900倍,致癌性是黃曲霉素的10倍以上。通常二噁英在空氣中濃度較低,所以人吸入后不會出現中毒癥狀。但二噁英可以通過食物鏈在動物體內大量富集,并在最后到達人體時以比較穩定的形式蓄積下來抑制免疫系統,降低肌體對感染和癌癥的抵抗力,這和艾滋病病毒有著驚人的相似。因此,二噁英也被稱為“化學艾滋病毒”[21]。人類接觸的二噁英,90%以上是通過食品,尤其是通過食用肉制品、乳制品等進入人體[22]。1999年6月9日中國衛生部發出緊急通告:從比利時、荷蘭、法國、德國進口的乳制品、畜禽類制品中二噁英含量超標,一律封存,停止銷售。雀巢、美贊臣、美樂寶和雅培奶粉等均在被禁之列。2003年比利時、荷蘭、法國、德國的奶粉、牛奶、黃油、冰淇淋等乳制品被檢測出二噁英,2008年法國農業部宣布部分意大利莫扎里拉奶酪被檢測出二噁英含量超標等[23]。
因此,近距離民用建筑建設裝修及運營產生的揮發性有機物等有毒有害異味物質,是導致食品安全事故的重要潛在因素。
研究表明,在建筑物密度相同的前提下,隨著建筑高度的增加,建筑群內的低風速區會增加,導致建筑群內的風場環境惡劣,空氣污染物容易滯留。在建筑高度為30 m時,建筑群內的低風速區不明顯;建筑高度增加到45 m時,建筑群內下風向最后一排開始形成低風速區;建筑高度增加到60 m時,建筑群內下風向最后一排建筑被低風速區包圍,污染物進入此區域內將大量滯留,導致最后一排建筑的空氣環境質量惡化[24]。這說明建筑物高度會直接影響污染物的滯留,當高度超過30 m后,建筑物下風向將開始大量滯留污染物,如果在乳制品工廠上風向近距離處建設建筑物,其高度不應超過30 m。另有研究表明:由于高層建筑對空氣流動有較大的遮擋作用,在下風向產生的“風影區”寬度為建筑高度的6倍,在“風影區”范圍內將明顯受到上風向建筑物擴散來的污染物影響[25]。這一數據也可作為在乳制品工廠周邊建設其它建筑的高度限制依據。
中央空調是商場等公共建筑內部系統的必備組成。空調系統本身就易成為污染源,主要污染物包括微生物和可懸浮顆粒物,空調系統內的溫度和濕度非常適宜微生物的生長和繁殖??照{系統對微生物的傳播主要是以氣溶膠的形式[26]。容易吸入和滋生微生物的空調系統組成包括新風口、通風管道、加濕器、冷卻盤管、熱交換盤管、冷卻塔、過濾器、空氣凈化器等。衛生部在2004年進行的全國公共場所中央空調通風系統衛生狀況檢查發現:937家被抽檢的公共場所中央空調合格率僅為6.2%,47.1%的集中空調通風系統屬于嚴重污染,通風管道內最高積塵量達到486 g/m2,是國家標準的486倍,積塵中細菌總數最高達277萬/g,積塵中細菌總數最高達480萬/g[27]。中央空調系統中聚集的污染物會通過運行的新風系統排風口排到建筑物外部,同時也會通過門窗的自然通風擴散到建筑物外部,基于國內現有的中央空調運行原理和實際運行情況,難以確保安裝有中央空調系統的建筑周邊環境不受源于建筑內部污染的影響。
乳制品生產具有連續性,還要保障冷鏈快捷運輸。貨車噪音,制冷壓縮機噪音、冷卻塔噪音,均會對周邊居民區造成噪聲污染,在夜間這一影響將更加嚴重。此外,車間的排風、閃蒸脫氣的不凝氣體也會含有乳制品加工所特有的氣味,會對周邊居民區產生影響。如果居民因此而接連投訴,則會引發居民與企業的矛盾及對抗,乳制品工廠將會面臨停產或者搬遷的后果。從規劃角度,民用建筑與工業建筑需要嚴格劃分且有一定的安全間距,除非是歷史遺留的既定情況,在乳制品工廠周邊進行的新規劃應該避免新建項目產生的污染影響已建的乳制品工廠,以避免相互影響引起矛盾,形成影響社會穩定的事件。
綜上所述,不論是基于相關的科學研究數據還是國家相關的法規政策,在乳制品工廠周邊規劃建設民用建筑,特別是會引入聚集人群的房地產項目,必須要充分考慮源于項目新建和運營產生的粉塵、氣體氣味、病原微生物等擴散源對乳制品工廠的影響,確保乳制品工廠的生產環境安全進而確保食品安全,切實為廣大消費者健康負責。新規劃建設項目的污染程度受到項目規模、用途等眾多因素影響,國家相關法律法規并不能簡單提供本文中乳制品工廠這一類問題的處理方式。如果出現項目新建和運營影響乳制品安全的問題,不僅會造成相鄰主體之間的侵權糾紛,還可能產生公共安全事故。因此,從確保食品安全的角度,合理規劃布局,從源頭上就應當避免在乳制品工廠附近,特別是上風向近距離處規劃建設會引入污染源的民用建筑項目。