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北京郊区居民头发与粮食中232Th、238U含量比较
卫生毒理学杂志 1999年第1期第13卷 实验研究
作者：吕慧敏 汤川雅枝 井上义和
单位：吕慧敏 (卫生部工业卫生实验所 北京 100088)； 汤川雅枝 井上义和 (日本放射线医学综合研究所)
钍和铀是天然放射性核素，广泛分布于环境中。钍和铀进入人体后通过生物代谢过程，一部分可排出体外，另一部分则能直接沉积在组织器官中。头发通常是人体微量物质聚集份额较高的部分，由于头发样品方便易得，亦能反应出人体受外来污染的基本情况。重点对北京郊区居民头发与粮食中钍和铀含量进行了比较研究，由于样品种类和样品例数较少，虽只是一个初步的探讨，但对钍和铀所致人体卫生学和危害评价具有一定的参考价值。目前，关于人体和环境中钍和铀分布水平方面的研究国内外虽有报道［1～4］，但北京郊区居民头发中钍和铀与主要膳食中钍和铀水平的比较研究本文尚属首次。
材料与方法
1.样品的采集：样品采集于北京郊区两县的两个村庄10户农民家庭。均为日常的自家产品。头发样品是从采样村庄理发馆收集，包括采样家庭成员的头发。29例头发依据样本重量随机混合后进行测定。M县由20例单样混合为5个混合样品，Y县由9例单样，分为3个混合样。
2.样品的分析测定：粮食样品经过充分干燥后，粉碎成粗粉状，取30g放入样品盘在低温灰化炉中进行氧离子低温灰化。在温度约100℃，功率100W，氧气流量约90～100ml/min，液氮冷冻条件下灰化约24小时。为确保样品灰化完全，称取1～2g灰样，在经硝酸和高氯酸湿法硝化约2小时，待沉淀物完全呈白色后，加入20ml10%的硝酸溶解，转移至50ml容量瓶中稀释至刻度待测定。溶液中如出现不溶物或溶液混浊，表明有硅酸盐存在，需用氢氟酸除硅。样品中的钍和铀采用质量分析仪进行测定，并用试剂空白进行本底校正，仪器的测量误差低于5%。头发样品低温灰化前要反复清洗，彻底除去表面污物后，自然干燥，再进行低温灰化。灰化条件与粮食样品基本相同。
结果与讨论
1.粮食样品中钍和铀含量：表1～3中分别列出了粮食中钍和铀的测定结果。
表1 M县1993年产部分粮食中钍和铀的含量
| 采样地点 |
样品种类 |
232Th
(×10-4μg/g) |
238U
(×10-4μg/g) |
| AF1 |
小麦 |
2.16 |
0.64 |
| AF2 |
小麦 |
0.98 |
0.13 |
| AF4 |
小麦 |
4.06 |
0.60 |
| AF5 |
小麦 |
0.65 |
0.91 |
| AF1 |
玉米 |
0.74 |
0.13 |
| AF1 |
豌豆 |
1.38 |
0.91 |
| AF1 |
黄豆 |
0.83 |
- |
| AF2 |
黄豆 |
0.21 |
0.32 |
| AF5 |
黄豆 |
0.31 |
0.13 |
| AF2 |
红小豆 |
0.69 |
0.11 |
| AF3 |
花生 |
0.25 |
0.53 |
( ±s) |
|
1.11±1.13 |
0.40±0.33 |
-表示低于检测下限
表2 M县1994年产粮食样品中钍和铀的含量
| 采样地点 |
样品种类 |
232Th
(×10-4μg/g) |
238U
(×10-4μg/g) |
| AF1 |
玉米 |
0.76 |
0.09 |
| AF2 |
玉米 |
0.72 |
0.12 |
| AF3 |
玉米 |
0.94 |
0.09 |
| AF4 |
玉米 |
0.62 |
0.05 |
| AF5 |
玉米 |
0.53 |
0.07 |
| AF1 |
红小豆 |
- |
0.52 |
| AF2 |
红小豆 |
3.97 |
0.43 |
| AF3 |
红小豆 |
2.12 |
0.17 |
| AF4 |
红小豆 |
0.58 |
0.19 |
| AF5 |
红小豆 |
3.58 |
0.32 |
| (±s) |
|
1.38±1.37 |
0.20±0.16 |
表3 Y县1994年产粮食样品中钍和铀的含量
| 采样地点 |
样品种类 |
232Th
(×10-4μg/g) |
238U
(×10-4μg/g) |
| BF1 |
玉米 |
0.85 |
0.15 |
| BF2 |
玉米 |
1.00 |
0.21 |
| BF3 |
玉米 |
2.74 |
1.00 |
| BF4 |
玉米 |
1.72 |
0.34 |
| BF1 |
黄豆 |
0.29 |
0.11 |
| BF2 |
黄豆 |
0.31 |
0.08 |
| BF3 |
黄豆 |
0.21 |
0.12 |
| BF4 |
黄豆 |
0.35 |
0.09 |
| (±s) |
|
0.93±0.89 |
0.26±0.31 |
从表1结果看出，样品中232Th和238U含量的波动范围比较大，232Th为0.21×10-4～4.06×10-4μg/g；238U为0.00～0.91×10-4μg/g，同一样品中232Th的含量均高于238U，钍和铀的平均值分别为1.11×10-4μg/g和0.40×10-4μg/g，钍约是铀的4倍。
表2为1994年M县产粮食中钍和铀含量的测定结果，为了进行比较，选择了与1993年相同的家庭。但这在样品种类选择上带来了不足，由于采样家庭中缺少1994年自家产小麦，只收集到玉米和红小豆样品。
从表2可见，1994年M县产粮食样品中钍和铀的水平与1993年基本一致，样品中钍也明显高于铀，相差倍数略高于1993年。样品中钍和铀的范围值分别为0.00～0.53×10-4μg/g和0.09～0.52×10-4μg/g，平均值分别为1.38×10-4μg/g和0.20×10-4μg/g。
我们在Y县只收集到1994年产的样品，将其测定结果列在表3。
表3结果表明，1994年产粮食样品中钍和铀的含量分布规律两个县基本相同，也呈现出钍高于铀。钍和铀的范围值分别为0.21～2.74×10-4μg/g和0.09～1.00×10-4μg/g；平均值分别为0.93×10-4μg/g和0.26×10-4μg/g。钍约是铀含量的3倍。
2.头发样品中钍和铀含量：对采样地点居民头发中钍铀含量进行了测定，其结果见表4。
表4 两县居民头发样品中钍和铀含量
| 采样地点 |
样品例数 |
232Th
(×10-4μg/g) |
238U
(×10-4μg/g) |
| A1 |
4 |
1.51 |
1.75 |
| A2 |
4 |
1.55 |
1.90 |
| A3 |
4 |
0.81 |
2.90 |
| A4 |
4 |
1.51 |
2.16 |
| A5 |
4 |
1.56 |
4.07 |
| (±s) |
20 |
1.39±0.32 |
2.56±0.59 |
| B1 |
4 |
1.17 |
2.82 |
| B2 |
3 |
3.52 |
3.52 |
| B3 |
2 |
2.60 |
3.60 |
| (±s) |
9 |
2.43±1.19 |
3.31±0.43 |
A：M县 B：Y县
从表4看出，头发中钍和铀的沉积特点与粮食样品有很大差异。两县的粮食样品中钍的含量明显高于铀，但头发样品则相反，铀明显高于钍，可能由于人体从环境中摄入钍和铀可经过多种途径，从粮食中摄入只是其中一个途径。M县居民头发中的钍与粮食中的钍含量差异不大，但铀的含量相差明显，头发与粮食中钍和铀的比值分别为0.90和9.9。Y县居民头发中钍和铀的含量均明显高于粮食样品，这可能与两地区的地理环境，居民饮食结构及居民个体之间差异有关，丫县居民发钍和铀与粮食中的比值分别为2.61和16.3。
人体中钍和铀的主要来源是经食物链食入和从空气中吸入。国外学者对成人日摄入钍和铀的量的研究结果表明，成人日摄入的铀高于钍［5～7］。美国、日本和印度报道的成人日摄入钍的量分别为1.01，0.35，2.24μg；铀分别为2.5，234和23.2μg。我国尚未见成人日摄入钍和铀的类似研究报道，但根据国外研究结果分析，本文人发中铀的含量高于钍是符合客观规律的，推测也可能这两地区居民日摄入的铀高于钍，但也可能与钍和铀在人体内的代谢有关，还需进一步研究。
参考文献
1.侯庆梅，李文元，吕慧敏，等.广东高本底地区居民肺组织中钍同位素含量的测定.中华放射医学与防护杂志，1985，5(2)：99.
2.吕慧敏.人骨中的天然钍.中华放射医学与防护杂志，1988，8(1)：19.
3.李文元，侯庆梅，吕慧敏，等.稀土铁矿尘中钍含量的测定.辐射防护，1987，7(5)：365.
4.Wrenn ME.Thorium in human tissues.1981,NUREG/CR-1227.
5.Kunio Shiraishi,Yasuhito Igarashi and Yuichi Takaku.Daily intakes of 232Th and 238U in Japan males.Health Physics,1992,63(2):187.
6.Fisenne IM,Perry PM,Decker KM.The daily intake of 234,235,238U,228,230,232Th and 226,228Ra by New York city residents.Health Phys.1987,53:357～363.
7.Swnta CM,Dang HS,Jaiswal DD.Thorium in man and environment uptake and clearance.J Radioanal Nucl Chem,1987,115:149～158.
(修回日期 1998年9月)
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