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硼(boron，B)广泛存在于自然界。硼酸及硼酸盐用于玻璃制造业及肥皂、洗涤剂、阻燃剂和制药、化妆品、农药和农用肥料中。
1.在环境中的存在及人群暴露水平
1．1 在水及其他环境中的含量水平 在全世界，硼在地下水中的质量浓度范围为0．3～lOOmg／L。在丹麦、法国和德国，90％ 以上地下水中硼含量分别为≤0．3mg／L、≤0．3mg／L和≤0．1mg／L； 在荷兰和英国，硼含量可达0．6mg／L；在意大利和西班牙，平均质量浓度为0．5～1．5mg／L。
在欧洲，地表水中硼质量浓度为O．001～2mg／L，均值低于O．6mg／L。在巴基斯坦、俄罗斯和土耳其，在水体中硼质量浓度为0．001～7mg／L，大多数样品低于0．5mg／L；在日本，硼的质量浓度可达0．01mg／L；在南非为0．3mg／L。在南美富含硼的地区河水中含硼量范围为4～20mg／L；在其他区域的水样中硼质量浓度≤0．3mg／L。在北美，地表水中硼质量浓度范围从0．02mg/L至 360mg/L，但是，一般低于0．1mg／L，90％中位数大约为0.4mg／L。
就总体情况而言，在饮水中硼的质量浓度范围为0．01～15mg／ L，多数样品质量浓度低于0．5mg／L。详情见下表。
表 硼在饮水中的浓度
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国家 |
样品数 |
质量浓度／mg·L-1 |
国家 |
样品数 |
质量浓度／mg·L-1 |
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美国 |
2595 |
O．8％的水样>1．O |
英国 |
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O．05～0．505 |
硼在水果、蔬菜、坚果、豆类中含量较高，而在乳制品、肉类、谷类、鱼中的含量较低。 此外，硼也可以存在于空气和土壤以及水生物等之中。
1.2人群暴露水平一般人群可从下述途径摄人硼：饮用含硼的公共供水和天然水；食用生长于富硼土壤中的农作物或含硼水灌溉或被空气中含硼颗粒物污染的农作物；食用生活于高硼水体中的水生物以及使用化妆品和药品等。
基于食物中硼的含量，每日硼的摄入量为：所有年龄组硼摄入量的中值、均值和95％中位数分别是：0.75mg／d、0.93mg／d、2．19mg／d；年龄17岁以上的成人分别是：0.79mg／d、 0.98mg／d、2.33mg／d。美国成年男人硼平均摄入量为1.52mg／d。 根据英国全国膳食调查，硼的摄入量为0．8～1.9mg／d。
饮水中硼的含量范围变动很大，但是世界的大部分地区硼的含量在0．1～0．3mg／L之间。如果以饮水量每日2L计，则估计从饮水中硼的摄入量为0．2-0．6mg／d。
2.对实验动物和体外试验系统的毒性
2．1急性毒性 硼或硼砂对小鼠和大鼠的经口半数致死量(LD50)为400～700mg／kg；对豚鼠、狗、兔、猫的经口LD50为250～350mg／kg。
2．2亚急(慢)性毒性Weir等进行了90d大鼠喂养试验， 硼剂量为0、2．6 mg／(kg·d)、8．8 mg／(kg·d)、26·3 mg／(kg·d)、87．5 mg／(kg·d)、262．5 mg／(kg·d)。最高剂量组动物全部于3～6周死亡；87．5mg／kg组动物体重和肝、肾等脏器重量降低、肾上腺和肾脏的脏器系数(质量与体重之比)明显增加，但肝脏和卵巢脏器系数降低，睾丸重量也明显降低。
此外，还有多项使用狗和小鼠等所进行的亚慢性毒性实验报道。
2．3生殖毒性、胚胎毒性和致畸性多项实验已经证实，雄性生殖系统是硼毒作用的靶器官。在大鼠、小鼠和狗的实验中均观察到睾丸损伤。在大鼠多代繁殖试验中饲料中，硼剂量为0、117mg／kg、350mg／kg、1 170mg／kg。在最高剂量组，大鼠出现不育，雄性睾丸萎缩、无精子，雌性排卵减少。未观察到有害作用的水平(NOAEL)为350mg／kg(饲料中)，相当于按体重计的硼摄入量17．5mg／(kg·d)。
Price等于大鼠妊娠第0～20d从饲料中给予动物硼酸，在第一阶段实验中，硼摄入量按体重计为0、3．3 mg／(kg．d)、6．3 mg／(kg·d)、9.6 mg／(kg·d)、13．3 mg／(kg·d)、25 mg／(kg·d)。在第二阶段实验中，硼摄人量按体重计为0、3．3 mg／(kg·d)、6．5 mg／ (kg·d)、9.8 mg／(kg·d)、12.9 mg／(kg·d)、25.3 mg／(kg·d)。结果表明，第一阶段的NOAEL为9.6 mg／(kg·d)；最低观察到有害作用的水平(LOAEL)为13．3 mg／(kg·d)(豚鼠体重降低)。第二阶段的NOAEL和LOAEL分别为12.9 mg／(kg·d)、25.3 mg／ (kg·d)。
使用大鼠和家兔进行了致畸试验。在大鼠实验中，于妊娠O～20d喂饲含硼酸饲料，按体重硼剂量为0、13．6 mg／(kg·d)、28·5 mg／(kg·d)、57．7 mg／(kg·d)，另有一组大鼠在妊娠6～15d染毒，按体重计硼的剂量为90 mg／(kg·d)。结果表明，胎鼠每窝平均体重在所有实验组均比对照组明显降低；每窝畸形胎鼠发生率以及至少有一个胎鼠出现畸形的窝数所占百分比，≥29 mg／(kg·d) 组均明显增加。最常见的畸形是脑室扩大和第8肋发育不全或变
短。LOAEL为13．6 mg／(kg·d)。
Price等使用家兔研究了硼酸的致畸作用。经口给予按体重计硼的剂量为0、10．9 mg／(kg·d)、21．9 mg／(kg．d)、43．7 mg／(kg·d)，结果发现，每窝畸形活胎鼠明显增加，主要有心血管和骨骼畸形。NOAEL为21．9 mg／(kg·d)。
2·4致突变性 在鼠伤寒沙门菌以及小鼠淋巴肉瘤细胞L5178Y／TK试验系统中，在S9存在或不存在的条件下，均未见硼具有致突变性。在中国地鼠卵巢细胞(CHO)试验系统中，硼酸未引起染色体畸变和染色单体交换率的明显增加。
Landolph报道，硼砂在中国地鼠V79细胞、小鼠胚胎成纤维细胞和人成纤维细胞的恶性转化试验中未呈现致突变性。
2·5慢性毒性和致癌性在B6C3F1小鼠的2年喂养试验中， 饲料中接受的硼酸剂量为0.2500mg／kg和5000mg／kg，未发现肿瘤发生率的增加。Sprague-Dawley 2年喂养试验中，大鼠接受饲料中的硼酸剂量为0、117mg／kg、350mg／kg、1170mg／kg，也未发现肿瘤发生率的明显增加。
3.对人体健康的影响
急性中毒的报告不少，但是中毒的剂量差异很大。总起来说中毒中心的资料表明，硼酸引起临床症状的平均剂量尚不很清楚，可能的剂量范围是100mg～55．5g。
在土耳其进行的一项调查表明，有两个区饮水中硼含量差别很大，在第一区饮水中硼含量为2．0～29mg／L；第二区为0．03～0．4mg／L，结果表明未见高硼饮水对生育力的影响。
Whorton等调查了硼砂矿职业接触者生育力与一般人群的差异，结果表明，调查所见并不支持硼对男性工人生育力产生有害作用。
未见硼及其化合物对人致癌性的报道。基于小鼠和大鼠的终生实验，美国环保局把硼化合物分类为D组，即不属于人类致癌物。
4.在饮水中限值的确定，
硼的限值是采用TDI的方法确定的。根据动物发育毒性实验结果，NOAEI，为(按体重计硼的摄入量)9．6 mg／(kg·d)，LOAEL为(按体重计硼的摄入量)13.3 mg／(kg-d)。采用不确定系数为60[种间差异(动物外推到人)为10；种内差异为6]。
TDI=(9.6mg/(kg·d))/60=0.16mg／(kg·d)
在计算限值时，设定硼从饮水中摄入量占总摄人量的10％； 体重为60kg的成人饮水量为2L／d。
限值=（0.16mg/(kg·d)×60kg×10%)/(2L/d)=0．5mg／L(取整数)
我国卫生部2001年发布的《生活饮用水水质卫生规范》规定， 硼在生活饮用水中的限值为0．5mg／L。
