内蒙古包头白云鄂博复杂矿是全世界最大的稀土资源, 也是我国大型钢厂——包头钢铁(集团)公司的主要矿源。该矿的开采利用至今已有40余年, 研究该矿在开采中所产生含钍稀土矿尘对矿工健康的影响, 是保护矿工身体健康和采取防护措施的科学依据, 其学术价值和经济意义都是十分重要的。

本研究课题先后得到国家自然科学基金委员会和国际原子能机构的资助, 自1987年起到2002年, 中间用了8 a时间, 采用多学科, 多层次的协同研究, 通过数千人和大量动物的实测数据, 其中包括流行病学调查、矿工职业查体、人肺内钍活度的测定; 以及动物实验, 钍在大鼠体内的排泄规律, 大鼠肺部所受剂量的估算、离体细胞培养试验、DNA修复实验等, 各项研究结合起来, 综合分析, 成果显著。

特别是, 在研究手段上, 应用了高灵敏度的呼出气中活度测定装置, 此方法可测出受检测矿工肺内钍的沉积量, 是具有国际先进水平的。两年间(1994, 2001年)对246名接尘矿工呼出气中活度的测定, 推算出相应肺内钍沉积量, 其结果表明这些矿工肺内钍的沉积量的最高值为7.26 Bq, 未超过矿工肺内含钍的允许负荷(111.11 Bq)的1/10。通过大量大鼠的动物实验, 对大鼠血清中的铜蓝蛋白和肺组织中羟脯氨酸进行两年的动态观察, 发现引起白云鄂博矿工尘肺的主要因子是SiO₂, 而钍的作用仅占1/80。又通过对接尘矿工的周围血象和肝功能4项指标检查, 结果在国内外首先以事实证明:只要矿工肺内的钍负荷不超过11.11 Bq (相当于2.73 mg的天然钍)就不会影响其周围血象和肝功能, 反映钍进入血循环和肝的量很低。

本研究用前述的呼出气中活度测定装置, 测得矿工肺内含钍稀土矿尘沉积量, 发现当肺内含钍稀土铁尘沉积量达到755mg时, 就将引起O⁺期尘肺的发生。为矿工的定期监测提供了新的手段。

本研究在国内首先发现:当大鼠肺组织接受钍的α粒子照射时, 其剂量若达到0.35 Gy, 即能诱发肺癌, 但对离体细胞由ThO₂诱发的纤维肉瘤, 其剂量只需要0.43 ×10^-5Gy。表明大鼠体内的免疫系统有阻止辐射致癌的作用, 这是国内外首先发现的。

最重要的发现是对白云鄂博矿3 016名接尘矿工进行肺癌死亡率的回顾性调查(人年数为62 712, 对照组为34 672), 与对照组对比, 同期(1994年1月至2001年3月间)接尘组增加了10例肺癌死亡病例, 而对照组无一例, 两组SMR差别十分显著(P < 0.005), 这是首次发现的由于长期吸入较高浓度(该矿接尘车间空气中的矿尘浓度长期超标数倍至数十倍)的含钍稀土矿尘(含致癌源为SiO₂和ThO₂及其他未明物)和子体诱发的(平均诱发期为38.5 a)的10例肺癌, 长期吸烟和采矿现场较高的γ照射的协同作用不能排除。其中2例病理诊断为鳞癌, 6例为临床检查的X射线胸片诊断, 余2例资料不全。此发现结束了国内外长期认为上述矿尘只能引起混合尘肺的传统观念, 是历史性的重大突破, 具有重要的科学意义, 是本项目的主要创新点, 受到国际该专业权威人士的推崇和赞扬。充分显示了本研究工作的国际领先水平。

本研究还首先发现:小剂量ThO₂的电离辐射能, 对大鼠的淋巴细胞DNA修复能力有增强趋势, 即增强机体的免疫功能, 这个现象很有理论和实际意义, 值得进一步深入研究。

有关资料除在国内发表外, 还列入有关专业国际会议上的报告内容。(1993年澳大利亚、1994年德国、1998年法国、1999年日本、2002年IAEA)。

本研究工作针对性强, 多数工作以被检工人肺内钍活度为基础的定量性和结合其他工作的量效关系, 对国内外其他稀土厂矿、各类含钍和矽尘作业的劳动条件、职工健康、卫生评价、防护措施、制定相应法规和标准, 以及促进有关学科发展, 提供了科学根据。具有巨大的经济效益、社会效益和重要科学价值。

此外, 有5篇论文被WHO的IARC专著第78卷收录并引用。有2篇被国际原子能机构2001年2月印发的"工业应用钍职业性辐射照射的防护"安全报告草稿收录和引用。