第九章地质环境与人体健康

第九章地质环境与人体健康第一节表生环境地球化学特征一地壳中的元素克拉克值（丰度）：元素在地壳中的平均质量百分比。元素存在的方式：少数单质，多以化合物形式出现。地壳主要元素平均质量分数（%）由图可知，O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K，这8种元素占99.24%，其中O、Si、Al、Fe占88.31%。在地壳中己知的90多种元素中，其余80多种元素总和仅占0.76%。这说明各种元素在地壳中的含量是极不均匀的。二表生环境中元素的迁移转化（一）表生环境中元素迁移的特点①地表环境中的元素迁移主要受外动力地质作用的影响，即以太阳能、重力能和月亮引力作为能源的作用。因而元素的迁移具有周期性、地带性和地区性的特点。②水是元素迁移的主要介质。③生物及其活动对元素有迁移聚集作用。④地貌特征及其物理化学条件影响元素的迁移。⑤人类活动影响元素的迁移聚集。（二）地表环境中元素迁移的类型1按介质类型划分：①空气迁移②水迁移③生物迁移2按元素迁移方式划分：①机械迁移②化学迁移③生物迁移（三）元素的迁移能力按元素中水中的迁移系数划分：强淋出：Cl、Br、I、S易淋出：Ca、Mg、Na、F活动的：Cu、Ni、Co惰性的和不活动的：Fe、Al、Ti（四）影响地表环境元素迁移的外在因素1PH值2Eh值3络合作用4腐殖质5胶体6气候7地质与地貌三表生环境地球化学的地带性特征表生环境地球化学的地带性与气候、植被、土壤的地带性基本一致。P219表9-1四人类活动对原生地球化学影响第二节原生地球化学异常与人体健康一地球化学元素与人体健康1人体中元素含量与地质环境中元素的相关性除了人体主要元素C、H、O、N及地壳的主要元素Si外，人体血液中的其他元素的含量与元素中地壳中的平均含量具有高度的相似性。英国汉密尔顿实验数据P223图9-12微量元素的生理功能人体中微量元素包括：人体所必需的：铁、锌、铜、锰、氟、碘、硒等。成人每日所需微量元素见P223表9-2对人体不起生理作用的：铝、金、银、锆等。对人体有毒的：砷、镉、汞、铅、铊等。微量元素在人体中的生理功能①在酶系统中起到活化中心作用②在激素和维生素中起特异的生理作用③输送作用。如铁元素④调节血压、离子平衡和体液酸碱度作用3人体中微量元素的协同和拮抗作用拮抗作用：是某些元素具有抑制生物体吸收其它元素的作用,这种作用称之为拮抗作用。拮抗作用是指不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。二人体对环境致病因素的反应和地方病人体具一定程度的自我调节能力以适应环境的变化。当环境异常变化超出人体自我调节的能力时，则将发生人体生理的异常，从而引发疾病。致病因素包括：物理因素化学因素生物因素本教程主要探讨化学因素，即环境地球化学造成的致病因素。由于不同地区元素分布的不均匀性，造成某些元素的缺失或富集，易形成地区性的疾病即地方病。地方病主要有：甲状腺肿；氟中毒；克山病；大骨节病等。三地方性甲状腺肿地方性甲状腺肿(endemicgoiter)是甲状腺肿的一种。甲状腺肿按地区分布可分为地方性和散发性两种。地方性甲状腺肿是由于一个地区存在特定的环境致甲状腺肿因素(主要是碘缺乏)，因此，使生活在这一地区的人群中有一定比例的人发生了甲状腺肿，一定比例是指当地学龄儿童甲状腺肿大率在5%以上，即甲状腺肿的存在已构成公共卫生问题，一般来说低于5%，是属散发性甲状腺肿，大多由非缺碘因素造成。1地方性甲状腺肿地理分布世界公认地方性甲状腺肿的主要病因是缺碘，该病主要多见于远离沿海及海拔高的山区，流行地区的土壤、水和食物中含碘量极少，主要流行区是亚洲的喜马拉雅山区、南美的安底斯山区、非洲的刚果河流域，大洋洲的新几内亚等。中国的省、区除上海市外，都有不同程度的地方性甲状腺肿流行区。2碘的地球化学环境碘属于卤族元素，化学活泼性较高，常以分子或化合物形式存在。在地表环境中常富集在海水、生物体、有机质中。3碘的生物化学作用人体甲状腺器官中富集碘元素；碘参与甲状腺素的合成。4甲状腺肿流行的影响因素P226表9-35甲状腺肿的预防四地方性氟中毒地方性氟中毒就是由于人们通过空气、食物、饮水长期摄入过量的氟，引起以骨骼和牙齿损害为主的全身慢性蓄积性中毒。表现症状：氟中毒最突出的表现是骨骼和牙齿受损害。骨骼损害引起氟骨症，出现全身关节疼痛，四肢或躯干麻木，手足抽搐、僵硬，严重时还有关节活动困难，弯腰驼背，胸廓变形，甚至不能直立行走，丧失劳动能力。牙损害发生氟斑牙，也叫氟牙症，表现为牙齿表面粗糙、没有光泽，出现白垩、黄色、棕黑色的花纹、斑点或缺损，尤以门牙损害最严重。7-8岁以前摄入氟过多就会引起氟斑牙，8岁以后摄入氟过多就会引起氟骨症。氟斑牙一旦形成，可遗留终生。此外，摄入过多的氟还会损害身体其他许多重要器官并影响一些重要的代谢活动，致使体力、脑力和抗病力等功能下降，身体发育较差。1地方性氟中毒的分布①火山活动区发病带②高氟演示出露区和氟矿区发病带③富氟温泉区发病带④沿海富氟区发病带⑤干旱、半干旱富氟地区发病带2氟的地球化学环境氟主要来源于地壳的矿物岩石和火山喷发。氟中水中的分布由高至低为盐湖水、温泉水，地下水、河水、海水氟在干旱地区的含量高于湿润地区的含量3引起氟病的主要原因：地方性氟中毒根据其氟的来源不同，分为饮水型、燃煤污染型和饮茶型。饮水型氟中毒就是有些地方长期饮用含氟较多的泉水、沟水或井水所致；燃煤污染型氟中毒就是有些地方（特别是产煤山区）长期敞灶燃烧含氟较高的煤烘炕食物和取暖，煤燃烧释放的氟便污染了食物和室内空气，人们吃了被污染的食物、水和吸入污染的空气，摄入了过量的氟，长期如此，即发生氟中毒；饮茶型氟中毒就是发生在我国西部地区少数民族长期大量饮用高氟砖茶水所致的一种地氟病，砖茶系粗老茶叶所制，茶树具有天然富氟功能，茶叶越老含氟越高，砖茶的氟含量是普通茶叶的几倍至几十倍4氟病的防治：三大骨节病大骨节病是一种地方性、多发性、变形性骨关节病。中国又叫柳拐子病、水土病、算盘指病、骨节风等，国际医学界称本病为卡辛—贝克氏病（Kaschin－BeckDisease）。大骨节病在中国病情重、分布范围广，主要发生于黑、吉、辽、陕、晋、甘、藏、青等15个省，在国外主要分布于西伯利亚东部和朝鲜北部，多分布于山区和半山区，平原地区少见。本病基本病变是发育中儿童的关节透明软骨的变形与坏死继发的骨关节炎。病因：生物地球化学说：主要是缺硒。真菌毒素说：有机中毒说：水中的腐殖质有机酸致病六克山病克山病（KD），亦称地方性心肌病（ECD），于1935年在我国黑龙江省克山县发现，因而命名克山病。70年代末急性克山病的发病率已由建国初期的52/10万下降到0.3/10万。1980年农村改革开放后，本病已戏剧性地消失了。在《静静的白桦林》中有所描述，还有部分人受此折磨。主要病变是心肌实质变性，坏死和纤维化交织在一起，心脏扩张，心室壁不增厚，附壁血栓常见，光镜下可见心肌变性坏死。电镜下可见线粒体肿胀，嵴分离和断裂。克山病是一种流行于荒僻的山岳、高原及草原地带的以心肌病为主的疾病。七癌症（略）