Concise International Chemical Assessment Document 33

---

This report contains the collective views of an international group of experts and does not

necessarily represent the decisions or the stated policy of the United Nations Environment

Programme, the International Labour Organization, or the World Health Organization.

Concise International Chemical Assessment Document 33

BARIUM AND BARIUM COMPOUNDS

Please note that the layout and pagination of this pdf file are not identical to those of the

printed CICAD

First draft prepared by 

Dr Harlal Choudhury, National Center for Environmental Assessment, US Environmental Protection

Agency, Cincinnati, Ohio, USA, and 

Mr Richard Cary, Health and Safety Executive, Liverpool, United Kingdom

Published under the joint sponsorship of the United Nations Environment Programme, the

International Labour Organization, and the World Health Organization, and produced within the

framework of the Inter-Organization Programme for the Sound Management of Chemicals.

World Health Organization

Geneva, 2001

---

The International Programme on Chemical Safety (IPCS), established in 1980, is a joint venture

of  the  United  Nations  Environment Programme (UNEP), the International Labour Organization (ILO),

and  the  World  Health  Organization  (WHO).  The  overall objectives of the IPCS are to establish the

scientific   basis  for  assessment  of  the  risk  to  human  health  and  the  environment from exposure to

chemicals, through international peer review processes, as a prerequisite for the promotion of chemical

safety, and to provide technical assistance in strengthening national capacities for the sound management

of chemicals.

The  Inter-Organization Programme for the Sound Management of Chemicals (IOMC)  was

established in 1995 by UNEP, ILO, the Food and Agriculture Organization of the United Nations, WHO,

the  United  Nations  Industrial  Development  Organization,  the  United Nations Institute for Training and

Research,  and  the  Organisation  for  Economic Co-operation and Development (Participating

Organizations),  following  recommendations made by the 1992 UN Conference on Environment and

Development  to  strengthen cooperation and increase coordination in the field of chemical safety. The

purpose of the IOMC is to promote coordination of the policies and activities pursued by the Participating

Organizations, jointly or separately, to achieve the sound management of chemicals in relation to human

health and the environment.

WHO Library Cataloguing-in-Publication Data

Barium and barium compounds.

(Concise international chemical assessment document ; 33)

1.Barium - toxicity  2.Barium compounds - toxicity  3.Risk assessment

4.Environmental exposure  I.International Programme on Chemical Safety

II.Series

ISBN 92 4 153033 2 

(NLM Classification: QV 618)

 

ISSN 1020-6167

The  World  Health Organization welcomes requests for permission to reproduce or translate its

publications, in part or in full. Applications and enquiries should be addressed to the Office of Publications,

World Health Organization, Geneva, Switzerland, which will be glad to provide the latest information on

any changes made to the text, plans for new editions, and reprints and translations already available.

©World Health Organization 2001

Publications  of  the World Health Organization enjoy copyright protection in accordance with the

provisions of Protocol 2 of the Universal Copyright Convention. All rights reserved.

The designations employed and the presentation of the material in this publication do not imply the

expression  of  any  opinion  whatsoever on the part of the Secretariat of the World Health Organization

concerning the legal status of any country, territory, city, or area or of its authorities, or concerning the

delimitation of its frontiers or boundaries.

The mention of specific companies or of certain manufacturers’ products does not imply that they are

endorsed or recommended by the World Health Organization in preference to others of a similar nature

that  are not mentioned. Errors and omissions excepted, the names of proprietary products are

distinguished by initial capital letters.

The  Federal  Ministry  for  the  Environment,  Nature  Conservation  and Nuclear Safety, Germany,

provided financial support for the printing of this publication.

Printed by Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, D-70009 Stuttgart 10

---

iii

TABLE OF CONTENTS

FOREWORD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   1

1.

EXECUTIVE SUMMARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   4

2.

IDENTITY AND PHYSICAL/CHEMICAL PROPERTIES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   5

3.

ANALYTICAL METHODS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   5

4.

SOURCES OF HUMAN AND ENVIRONMENTAL EXPOSURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   6

5.

ENVIRONMENTAL TRANSPORT, DISTRIBUTION, AND TRANSFORMATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   7

6.

ENVIRONMENTAL LEVELS AND HUMAN EXPOSURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   9

6.1

Environmental levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   9

6.2

Human exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  10

7.

COMPARATIVE KINETICS AND METABOLISM IN LABORATORY ANIMALS AND

HUMANS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  11

8.

EFFECTS ON LABORATORY MAMMALS AND IN VITRO TEST SYSTEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13

8.1

Single exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13

8.2

Irritation and sensitization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13

8.3

Short-term exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13

8.4

Medium-term exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13

8.5

Long-term exposure and carcinogenicity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15

8.6

Genotoxicity and related end-points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16

8.7

Reproductive toxicity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  17

8.8

Immunological and neurological effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  17

9.

EFFECTS ON HUMANS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  17

9.1

Case reports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  17

9.2

Epidemiological studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  18

10. EFFECTS ON OTHER ORGANISMS IN THE LABORATORY AND FIELD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21

10.1

Aquatic environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21

10.2

Terrestrial environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  22

11. EFFECTS EVALUATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  22

11.1 

Evaluation of health effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  22

 

11.1.1 Hazard identification and dose–response assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  22

 

11.1.2 Criteria  for  setting  tolerable  intakes/concentrations  or  guidance values for barium and barium

compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  24

 

11.1.3 Sample risk characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  25

11.1.3.1

Ingestion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  25

11.1.3.2

Occupational (barium sulfate) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  25

11.1.4 Uncertainties in the evaluation of health risk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  25

---