发布时间:2026-09-01
稀土元素(REEs)及钇(Y,合称REY)广泛应用于高新技术、能源、医疗和农业等领域,并日益在城市环境和人体生物样品中被报道。成熟牙釉质高度矿化、无细胞且不发生生理性更新,能够保存形成过程中获得的部分化学信息。然而,现有生物磷灰石REE研究主要集中于考古或化石牙齿和骨骼材料,易受到埋藏后元素摄取和成岩改造影响,现代人牙釉质中La–Lu(不含Pm)及Y的浓度范围和配分特征仍缺乏系统认识。
针对上述科学问题,中国地质大学(北京)硕士生虎小郁在导师韩贵琳教授的指导下,对中国南京现代人临床拔除的牙釉质样品中的La–Lu(不含Pm)及Y开展ICP-MS测试,并结合CI球粒陨石标准化和λ参数化方法,系统表征REY浓度、组成及REE配分特征。主要认识如下:
(1)46份样品中,ΣREE浓度为6.1–24 ng/g,中位数为11 ng/g;ΣREY为7.6–32 ng/g,中位数为14 ng/g。Ce和La是含量最高的镧系元素,而多数重稀土元素的中位浓度低于0.35 ng/g。
(2)轻稀土元素(LREE)、中稀土元素(MREE)和重稀土元素(HREE)的中位占比分别为73%、20%和6.9%,南京现代人牙釉质REE组成总体以LREE为主。
(3)CI标准化REE配分存在明显的元素间波动。λ₀、λ₁和λ₂分别表征配分曲线的整体水平、线性斜率和曲率,可概括其整体形态,但局部元素起伏不宜逐一解释为独立的地球化学异常。
(4) Eu相对于拟合REE背景总体呈正向偏离,其测量值与拟合值比值中位数为6.1,46份样品中45份高于1;Ce和Gd未表现出稳定的方向性偏离。Eu正向偏离的来源仍需结合独立来源或形态数据进一步研究。
本研究系统刻画了南京现代人牙釉质REY的浓度水平、组成及整体配分特征,建立了南京现代人牙釉质REY的生物矿物参考数据集,为不同人群和环境间的牙釉质地球化学比较,以及现代与考古、化石牙齿REE特征对比提供了基础参照。

图1 南京现代人牙釉质REY浓度

图2 牙釉质样品的REE组分比例及ΣREE浓度

图3 南京现代人牙釉质CI标准化REE配分及λ参数
论文信息:Xiaoyu Hu, Lisheng Zhao*, Ziyang Ding, Xi Gao, Di Wang, Wenqian Sun, Biao Zhu, Guilin Han*. Modern human dental enamel as a biomineral baseline for rare earth elements and yttrium in urban Nanjing, China. Environmental Geochemistry and Health, 2026, 48:542.
文章链接:https://doi.org/10.1007/s10653-026-03437-9