我們的目标:1)對重要礦石和脈石礦物的單礦物樣品進行生物有效性實驗,選出毒性元素。2)建立礦床地質環境與健康模型概要。
一、相關科學議題
無論是傳統礦區,還是新興礦區,礦産開采與加工導緻的環境與健康問題普遍存在,這引發了土地管理者、監管機構、礦業群體、媒體和社會大衆的廣泛關注。礦山企業不僅應擔起保護環境,維護大衆健康的社會責任,還應意識到對潛在環境與健康問題的重視或漠視态度将會直接影響到他們拟議采礦項目的成功或失敗。環境保護與整改不僅能夠提高人民健康水平,也能為社會帶來巨大的經濟價值。因此,公衆、監管機構、土地管理者和企業當前工作的重中之重是盡可能充分地認識到過去、現在和未來采礦活動對環境和健康造成的潛在影響。
金屬、化學物質、礦物與放射性毒物(有毒物質)在礦床、廢棄礦物與礦業副産品中的儲量和種類受所處礦床的地質條件、氣候特征和開采加工方法影響。因此,礦床地質環境與健康模型應具備以下特征:
(1)有效預見并減少未來礦産資源開采與加工對環境與職業健康造成的影響(防患于未然)。
(2)有效治理以往采礦過程中有損健康的環境污染。
(3)全面了解采礦前礦山地區應達到的基本環保條件。
(4)為監管機構和土地管理者提供基本科學依據,以便他們制定礦産資源管理開發政策,保護工人和大衆健康,但不過度管制。
二、解決方法
我們的目标:1)對重要礦石和脈石礦物的單礦物樣品進行生物有效性實驗,選出毒性元素(鉛、錳、鐵、鈾、钍、砷、銻)或選出稀土元素:碲。2)建立礦床地質環境與健康模型概要,并包含最近發布的礦床類模型。礦床地質環境與健康模型以地質和衛生文獻調查為基礎,研究結果有助于實現礦産資源計劃目标,了解多種礦物和金屬産品的生命周期。
由于平均原子量較高,尿布粉的背散射掃描電子顯微鏡圖像中鉛粒子非常明亮
(一)礦石與脈石礦物的生物有效性研究
對礦床中常見的原生和次生礦石和脈石礦物進行基本生理性生物有效性測試或生物耐久性測試是地質環境與健康模型的基本要求。生物有效性測試是指物質進入有機體并被利用的潛在程度。生物耐受性測試是指生物抵抗化學或生物化學變化的能力。測試時用各種模拟體液(胃液、肺部液體、溶酶、尿、汗、血漿)過濾礦物質,最後得出的定性認識有助于了解礦石和脈石礦物(及其所含的元素毒物)如何在生物體内被攝入、吸收或通過皮膚滲透的方式而發生化學反應(礦物生物可溶性或生物耐受性、毒物生物有效性等)。
我們正在對重要礦石和脈石礦物的單礦物樣品進行生物有效性測試,選出毒性元素(鉛、錳、鐵、鈾、钍、砷、銻)或選出稀土元素:碲,所測礦物為礦石、脈石礦物的重要組成部分,測試結果也将被納入礦床地質環境與健康模型。
(二)礦床地質環境與健康模型的發展
從地質學、礦物學、地球化學和礦床類型特征角度來看,地質環境與健康模型全面總結了由于職業或環境暴露造成健康損害的因素:
(1)開采前礦化的岩石和土壤。
(2)礦石、礦山粉塵、礦山水、礦山廢料和礦物加工材料。
(3)被礦山廢料或礦山副産品污染的土壤、水、粉塵和植物。
地質環境與健康模型包括具體的礦床類型:a) 實證健康地球科學數據, b) 在礦區進行的相關流行病學或毒理學研究結果。健康研究發現将被應用于具體礦床類型地質研究。據所知,以往衛生界還沒有對礦山開采與加工或設備冶煉方面的健康數據進行經濟地質分類。
地質環境與健康模型前期研究工作會集中在阿拉斯加、中大陸裂谷礦床類型或開采重要金屬的礦床,随後會拓展到礦物大量開采的其他重要礦床類型。
翻譯:陳立立(綜合研究室)
文章來源:美國地質調查局官網礦産資源專欄(鍊接:https://www.usgs.gov/energy-and-minerals/mineral-resources-program/science/geoenvironmental-health-models-mineral?qt-science_center_objects=0#qt-science_center_objects)