位于包头的白云鄂博铁矿是世界上最大的稀土资源矿山, 其矿石中含有0.04%的放射性钍。国外在上世纪60年代以前, 关于二氧化钍生物学效应的报道主要是二氧化钍胶体溶液作为造影剂注入体内对人类健康的影响, 未见到明确的吸入钍的剂量效应研究报道。国内上世纪60年代以来曾有报道该矿钍尘作业矿工长期吸入此类矿尘会引起周围血象的异常^{[1, 2]}。然而这些报告中没有工人吸入钍后肺内钍负荷的资料, 无法观察到肺内钍沉积量与周围血象之间的相互关系。因此本研究分别于1983年至1987年、1994年以及2001年在确定了工人呼出气中的钍射气活度基础上, 对这类接尘矿工肺内钍沉积量和周围血象的量效关系进行了研究。

1 调查对象

我们分别于1983年~1987年期间、1994年及2001年采用分层随机抽样方法从该矿抽取男性接尘矿工作为调查对象。1983年~1987年期间抽取的调查对象为破碎车间工人。其中将主要接尘工种(破碎工与皮带工)工人列为观察组, 其他工种青年工人列为对照组。并根据被检人员肺内钍沉积量将观察组进一步分为观察1组(< 0.74 Bq)、观察2组(0.74~< 1.48 Bq)和观察3组(≥1.48Bq)。1994年抽取136名矿工, 接尘组来自破碎车间64名矿工, 对照组来自空气中粉尘浓度较低的其他6个车间的72名矿工(西矿17人、主矿20人、运输10人、公路7人、工电8人与汽运10人)。根据接尘组每位工人肺内钍沉积量进一步将其分为接尘1组(< 1.48 Bq)、接尘2组(1.48~< 2.22 Bq)和接尘3组(≥2.22 Bq)。2001年抽取108人, 接尘组为破碎车间48人, 对照组为来自空气中粉尘浓度较低的其他7个车间的62人(东矿12人、主矿12人、运输8人、公路6人、工电6人、供销4人与汽运14人)。

2 方法 2.1 呼出气中钍射气活度的测量

上述调查中分别对每位被检工人进行呼出气中钍射气活度的测量。其原理为在负高压条件下, 用静电收集呼出气中钍射气的较长寿命的子体, 确定呼出气中钍射气活度^[3]。根据Stehney^[4]提供的转换系数推算出的肺内²³²Th的活度。由于²³²Th和²¹²Bi之间不可能有足够的时间达到平衡, 随着²²⁰Rn的呼出在肺内可能有剩余的钍, 所以实际测到的钍的滞留量均偏低。基于Stebbings^[5]的经验, 在本研究中, 应将肺内钍沉积量的实测结果乘以系数2。

2.2 内科一般检查和外周血象常规检查

每位被检矿工在结束呼出气中钍射气活度测定后1周时间内, 到该矿职工医院进行一般内科检查(包括身高、体重、血压、胸腹部及杵状指趾检查)与周围血象的检查(红、白细胞总数、嗜中性粒细胞、淋巴细胞分类与血红蛋白)。

3 结果 3.1 1983~1987年破碎车间各观察组与对照组工人肺内钍沉积量与外周血象的比较

1983~1987年期间调查对象基本背景资料如下。观察1、2、3组的平均年龄范围分别是43.0~ 45.1岁、43.0~46.1岁、42.4~49.4岁; 对照组是25.7~27.0岁。观察1、2、3组平均工龄范围分别是22.3~25.2a, 22.6~ 25.3a, 21.5~27.3a;对照组是4.4~6.4a。我们在1983年~ 1987年期间对破碎车间各观察组与对照组工人肺内钍沉积量与外周血象5项指标测定结果列于表 1。结果表明, 1983年~ 1987年期间观察组中第III组工人的肺内钍活度最高, 范围为1.48~4.88Bq, 平均值分别接近或超过ICRP规定的一个调查水平(2.22 Bq)。3个观察组与对照组周围血象的5项指标平均值经t检验, 其差别均无显著性(P>0.05)。说明当肺内钍沉积量在4.88 Bq以下, 周围血象的5项指标不会出现异常。

3.2 1994年接尘组与对照组不同肺内钍沉积量与周围血象的相互关系比较

1994年的调查中接尘组与对照组基本背景资料如下。接尘1、2、3组的平均年龄(岁)分别为47.0 ±7.2, 50.7 ±8.0和50.9 ±3.3;对照组为48.0 ±5.6;接尘1、2、3组的平均工龄(a)分别为25.8 ±7.3, 30.2 ±7.6和30.2 ±4.9;对照组为(27.0 ±5.0) a。破碎车间的3个接尘组中第3组18人肺内钍沉积量范围为2.380~7.26 Bq, 均超过2.22 Bq (一个调查水平), 最高值为7.26 Bq; 平均值为3.76 Bq。对照组72名工人的肺内钍沉积量范围为0.112~1.45 Bq, 平均值为0.58 Bq。136名矿工肺内钍沉积量和周围血象的结果见表 2。结果表明, 上述周围血象4项指标的平均值均在正常范围内, 其差别均无统计学意义(P>0.05)。调查结果还表明上述4项指标中未发现有1例异常者。可以看出当矿工肺内钍活度不超过7.26Bq (该年度被检工人肺内钍沉积量最高值)的条件下, 长期吸入含钍铁矿尘周围血象的上述4项指标不会受到不利影响。

3.3 2001年破碎车间和内对照组肺内钍活度与周围血象比较

2001年破碎组48人和内对照组62人年龄范围分别为30~59岁和28~59岁; 平均年龄分别为(46 ±8.1)和(42.1±8.1)岁; 工龄范围分别为11~39a和8~25a, 平均工龄分别为(25.6±8.4)和(21.5 ±7.7) a。两组工人肺内钍活度的结果见表 3。结果表明, 两组间肺内钍活度的平均值差别十分显著。上述48名破碎组矿工中肺内钍活度达到1个调查水平(2.22Bq)者为15人。最高值为6.29 Bq; 内对照组则无1人达到2.22 Bq, 最高值为2.10 Bq。周围血象4项观察指标为血色素(gL^-1)、白细胞(× 10⁹ L^-1)、中性粒细胞(%)与淋巴细胞(%), 均以均值±S.D表示。统计结果表明, 两组上述指标平均值间的差别, 其P值全部>0.05, 说明破碎组和内对照组之间差别不显著。

4 讨论与结论

动物实验表明, 呼吸道吸入钍化合物, 大部分被吸入的粒子沉积在肺并转移至淋巴结; 停止吸入后, 钍在体内再分布, 最后沉积在骨、肝和其他软组织^{[6, 7]}。对动物实验进行观察的最长时间为6a, 未见到对周围血象的影响。然而, 与动物实验不同之处在于矿工吸入含钍矿尘的时间则更长, 对其随访的时间比动物实验要更长。由于上述理由, 很有必要对吸入含钍矿尘对矿工周围血象各参数的影响进行量效关系的研究。本研究的特点是在确定每名矿工肺内钍沉积量的基础上, 对其外周血血象不同指标进行了多次观察。尤其是1994年与2001年两次调查的接尘组共112名矿工中, 其中33人肺内钍活度超过2.22 Bq (一个调查水平), 占这两次调查总人数的30%;其中有7人肺内钍活度超过4.44 Bq (二个调查水平), 最高者达7.26 Bq。笔者对上述工人不同肺内钍沉积量与血色素、白细胞、中性粒细胞和淋巴细胞4项指标的量效关系研究表明, 矿工肺内钍沉积量在不超过7.26Bq情况下, 上述4项周围血象指标不会出现异常。