Health effects following long-term exposure to thorium dusts: a twenty-year follow-up study in China

¹ National Institute for Radiological Protection, Chinese Center for Disease Control and Prevention, P.O. Box 8018, Beijing 100088, P.R. China
² Hospital of Baiyun Obo Rare-earth Iron Mine Baiyun Obo, Baotou 014080, P.R. China

Accepted: 25 June 2004

Abstract

A twenty-year follow-up study was carried out at Baiyun Obo Rare-earth Iron Mine in China, This mine has been mined since 1958. Its ore contains 0.04% of ThO₂ and 10% of SiO₂. The purpose of this study is to investigate possible health effects in dust-exposed miners following long-term exposure to thorium-containing dusts and thoron progeny. By using the negative high voltage exhaled thoron progeny measurement system to estimate the miner’s thorium lung burden. The highest thorium lung burden among 1 158 measurements of 638 miners was 11.11 Bq. The incidence of stage 0⁺ pneumoconiosis was increased among dust-exposed miners. An epidemiological study showed that the lung cancer mortality of the dust-exposed miners was significantly (p < 0.005) higher than that of the non-exposed group. It is suggested that the difference results in the long-term exposure to thorium-containing dusts (carcinogens are ThO₂ and SiO₂) and thoron progeny. This is the first evidence in humans of the carcinogenicity after long-term inhalation of thorium-containing dusts and thoron progeny. The total person-years of observation for the dust-exposed miners and the controls were 62 712 and 34 672 respectively.

Résumé

Effets sanitaires après une exposition prolongée à des poussières de thorium : une étude sur un suivi de 20 ans en Chine. Une étude de suivi sanitaire a été effectuée à la mine de terres rares de Baiyun Obo en Chine. Cette mine est en activité depuis 1958. Son minerai contient 0,04 % de ThO₂ et 10 % de SiO₂. Le but de cette étude est d'étudier les possibles effets sur la santé des mineurs exposés pendant une longue période aux poussières contenant du thorium et des descendants du thoron. La charge coniotique en thorium a été évaluée par une méthode électrique de mesure du thoron exhalé. La charge pulmonaire la plus élevée en thorium parmi les 1 158 mesures effectuées sur 638 mineurs était de 11,11 Bq. L'incidence du stade 0⁺ de la pneumoconiose était augmentée parmi les mineurs exposés. Une étude épidémiologique montre que la mortalité liée au cancer pulmonaire des mineurs exposés est significativement (p < 0,005) plus élevée que dans groupe non-exposé. Il est suggéré que cette différence résulte de l'exposition à long terme aux poussières contenant du thorium (les agents cancérogènes sont ThO₂ et SiO₂) et aux descendants du thoron. Cette observation est la première montrant la carcinogénicité après une longue période d'inhalation de poussières contenant du thorium et des descendants du thoron. Les valeurs d'observation de ces mineurs exposés étaient respectivement de 62 712 et 34 672 homme-années.