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第3章 地球化学环境与人类健康1

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环境地质学分论地质环境与人体健康

环境地质学分论地质环境与人体健康
❖ 植被发育一般，而且植物残体分解较彻底，因此，腐殖质堆 积较少。本区元素的淋溶作用不强，富集作用也不显著，无 明显的过剩或不足的现象。天然水多为中性，pH值为7左右。
精选课件
碱性弱碱性氧化的地球化学环境带
❖ 该环境中气候干旱，年降水量为250~400mm，或者更少；主要的土壤为 灰钙土、栗钙土，在低洼处可见盐土和碱土。这种环境最显著的持点是 元素富集、腐殖质贫乏。
❖ （3）生物迁移：通过生物体内的生物化学作用而发生的元 素迁移。
精选课件
地球表生环境中元素的迁移转化的影响因素
❖ 元素在自然环境中的迁移受到两方面因素的影响， 一是内在因素，既元素的地球化学性质，二是外在 因素，既区域地质地理条件所控制的环境的地球化 学条件。
精选课件
❖ 不同元素所的形成不同的化学键（离子键与共价 键），以及同一元素的不同价态对迁移具有较大的 影响。
❖ 一般认为，当金属离子浓度高时，以交换吸附为主，在低浓 度时以螯合作用为主。
❖ 腐殖质螯合作用对重金属迁移的影响取决于所形成的螯合物
是否易溶。易溶则促进重金属的迁移，难溶则降低重金属的
迁移。
精选课件
胶体吸附
❖ 胶体由于具有巨大的比表面、表面能并带电荷，能够强烈的吸附各种分 子和离子。胶体使元素迁移的作用主要发生在气候湿润地区。
精选课件
❖ 1．按介质类型划分
(1) 空气迁移：空气迁移是指元素以空气为介质，以气态 分子、挥发性化合物和气溶胶等形式进行的迁移。
属于空气迁移的化学元素有O、H、N、C、I等元素。 以气溶胶形式迁移只是在近代工业发展以来，因工业废
物的大量排放导致某些微量元素以颗粒物或附着在颗粒 物表面进行的一种迁移。
精选课件
❖ (3) 生物迁移：进入环境的元素通过生物体的吸收、代谢、 生长以及死亡等一系列过程实现的元素迁移。

环境地球化学与人体健康关系的探讨

环境地球化学与人体健康关系的探讨

环境地球化学与人体健康关系的探讨汪立今(新疆工学院资源与环境工程系,乌鲁木齐,830008)刘智艳(新疆医科大学中医学院,乌鲁木齐,830054)摘　要　以研究成果资料为基础,探讨了环境地球化学与人体健康的关系,试图以医学与环境地球化学相结合和元素地球化学分布与生态学特征相结合的方式进一步阐述这一问题,揭示其内在联系和规律。

最后从营养角度讨论了强身健体、延年益寿的方法。

关键词　环境地球化学　人体健康　微量元素第一作者简介　汪立今　男　1958年出生　副教授　从事地质学和环境地质学的教学和科研工作1　人体化学组成与地壳元素丰度的关系 人类生活在地球上,不断地从生活环境中摄取生命活动所必需的营养物质(空气、水和其它物质)。

英国科学家汉密尔顿调查了220名英国人血液中60余种化学元素的含量,同时将其与相应的地壳元素丰度进行对比,结果发现:除C、H、O、N和Si外,与其它元素都具有很好的相关关系,地壳元素丰度控制生命元素的必需性这一现象被称为“丰度效应”[1]。

目前的研究结果表明,人体内几乎含有元素周期表中的所有元素,按所占体重的百分比可将其分为常量元素和微量元素:常量元素占人体体重的0.01%以上,有O、C、H、N、Ca、P、S、K、Na、Cl、Mg和Si;微量元素占人体体重的0.01%以下,目前检出的约有70多种,如Fe、F、Sr、Br、Pb、Cu、Zn、Cr、As、Cd等。

按元素的地球化学性质及其对人体的必需性可将元素分为4类:①必需元素:必需常量元素为Ca、Cl、Mg、P、K、Na和S等7种,人每天需要量在100mg以上;必需微量元素为Cr、Co、Cu、F、I、Fe、Mn、Mo、Se和Zn等10种,每天需要量不超过几毫克。

②可能必需微量元素:Ni、Si、Sn和V等4种;③非必需或有毒的元素:Al、As、Cd、Pb和Hg等5种;④其它元素:Sb、2000年2月21日收稿,5月21日改回。

Ba、Be、Bi、Br、Li、Rb、Ag、Sr、Ti等,对人体健康的影响仍不甚清楚。

第三章 环境污染与人体健康 安徽理工精品课程 环境科学概论

第三章 环境污染与人体健康 安徽理工精品课程 环境科学概论

海水中DDT浓度为 1×10-5ppm
四、环境化学污染物在人体内的 转归
（一）毒物的侵入和吸收 毒物主要经过呼吸道和消化道进入人 体，也可经皮肤或其他途径侵入。 （二）毒物的分布 分布是指污染物质被吸收后或其代谢转化物 质形成后，由血液转送至机体各组织；与组织成 分结合；从组织返回血液；以及再反复等过程。
第三节 环境污染对人体健康的危 害
（三）致畸作用 人或动物在胚胎发育过程中内于各种 原因所形成的形态结构异常，称为先天性 畸形或畸胎。遗传因素、物理因素(如电离 辐射)、化学因素、生物因素(如某些病毒) ，母体营养缺乏或内分泌障碍等都可引起 先天性畸形，并称为致畸作用。
第三节 环境污染对人体健康的危 害
第三节 环境污染对人体健康的危 害
（二）致癌作用 致癌是体细胞不受控制的生长。能在动物和 人体中引起致感的物质称为致癌物。致癌物根据 性质可分为化学（性）致癌物、物理性致癌物（ 如x—射线、放射性核家氧）和生物性致癌物（ 如某些致癌病毒）。
第三节 环境污染对人体健康的危 害
据一些研究资料分析，人类癌症由病毒等生 物因素引起的不超过5％；由放射线等物理因素 引起的也在5％以下；由化学物质引起的约占 90％。国际癌症研究中心(1ARC)对癌症文献进行 了系统的审查和评价，证明由流行病学调查确定 对人致癌的化学物质有26种．经实验室研究确定 致癌的化学物质有221种。
第二节 环境污染及其对人体的作 用
一、环境污染物及其来源 生产性污染物 生活性污染物 放射性污染物
二、环境污染的特征
（一）影响范围大 环境指染涉及的地区广、人口多，而且接触 的污染对象，除从事工矿企业的健康的青壮年也 包括老、弱、病、幼．甚至胎儿。 （二）作用时间长 接触者长时间不断地暴露在被污染的环境中 ，每天可达24h。 （三）污染情况复杂

地质环境与人类健康

地质环境与人类健康
形、水文地球化学变化、土壤以及气候等因素的影响。
Page ▪ 7
地方病与预防措施
（1）火山活动区发病带：火山爆发喷出的火山灰、火山气体等喷发物中 含有大量氟，这些喷出物在火山门周围呈环状分布。生活在火山周围 的居民多患氟斑牙病和氟中毒症。世界上一些著名的火山，如意大利 的维苏威火山、那不勒斯火山、冰岛的火山区等，均有地方性氟中毒 病发生。
In I
Zr
MoRo Pd Sn
PtHg
Y
Ag Te Rh Cd Sb
CcNd
Os Au Hg
Nb
Ro Pd
CsLaPr
SmCdDyErYb
Re Hf
Lf
Ti
Rh 40
In Te
ReIrPt
EuTbHoTm Lu 260
W Os
A8u0
Bi Th
U
元素原子序数
Page ▪ 2
人体中元素含量与地质环境中的元素的相关性
现代人体的化学成分是人类长期在自然环境中吸收交换 元素并不断进化、遗传、变异的结果。人体中某种元素的 含量与地壳元素标准丰度曲线发生偏离，就表明环境中该 种元素对人体健康产生了不良影响。环境的任何异常变化 ，都会不同程度地影响到人体的正常生理功能。如人在某 一地方长时间居住，就会发展自己体内的种种代谢或代偿 功能，以便从环境中获取适量的微量元素。而一旦当他到 新的地点进行生活时，由周围环境通过饮食进入体内的微 量元素含量会有变化，这时人就不得不重新调节自己体内 的技能。而在这一改变过程中，有可能出现一系列不适的 反应，而这一综合反应就是我们平时所说的“水土不服” 。
2.化学元素性（地球化学性） 病因为当地水或土壤中某种（些）元素或化合物过多、 不足或比例失常，再通过食物和饮水作用于人体所产生的 疾病。

论环境化学与人体健康的关系

论环境化学与人体健康的关系

环境地球化学——论与人体健康的关系摘要：环境地球化学是地球化学与环境科学结合衍生的一门新兴的边缘学科。

而它作为地球化学的一个分支学科,主要研究的是人类赖以生存的地球环境的化学组成、化学作用、化学演化与人类相互关系的科学。

关键字：人体健康，环境地球化学，污染，化学品，管理正文：当代人类正面临日益严峻的环境污染和生态体系平衡破坏的威胁,环境成为近代交叉学科发展的新的生长点。

环境地球化学就是地球化学与环境科学结合衍生出来的边缘学科。

环境地球化学作为地球化学的一个分支学科,是主要研究人类赖以生存的地球环境的化学组成、化学作用、化学演化与人类相互关系的科学。

随着它自身的发展以及社会经济发展对它的需求,环境地球化学的研究领域已经逐渐从单纯研究环境与人体健康(主要是地方病)之间的关系发展为对区域环境污染以及全球环境变化的研究。

地球化学环境与人体健康是环境地球化学的一个重要研究领域，受到各国的重视，英国、北欧、美国、德国和日本研究较多，我国在环境Se、Mo、I、As等微量元素与地方人群健康关系方面作了许多的多学科联合的调查研究，获得了丰富的成果沁。

人类生存与环境之间存在着内在联系，人类在其长期进化中，利用和改造自然环境的同时受到环境的制约，并最终适应了环境。

医学研究表明，人体组织要维持生命活动，不可缺少微量元素。

微量元素各具独特的生理功能，而人体本身不能合成微量元素，只能从体外环境中获取。

近年来，医学专家认为，当今人类疾病90%以上与微量元素有关，许多疑难绝症和大面积的地方性疾病都与人体微量元素失衡——缺乏或过量相关。

维持人体微量元素正常动态平衡，只能通过人体与环境之间的物质交换来实现。

这也就是说，元素的环境地球化学分布对人体健康有着直接的、非常重要的影响。

地球化学指出，地壳中元素的分布是不均一的，生命圈层各层圈的物质组成也各不相同。

那么，当人群长期生活在因元素偏低或过丰的自然环境之中，由于人体与环境物质长期交换，必将引起人体的某种(些)元素的平衡失调，进而引发器官组织病变，这就是地方病的环境地球化学病因。

环境污染与人体健康安徽理工精品课程环境科学概论

环境污染与人体健康安徽理工精品课程环境科学概论

，不能满足人体的生理需要时，会使人体的某些
功能发生障碍，形成一系列病理变化；另一方面
，如果由于某种原因，使环境中这类元素的含量
增加过多，也会作用于人体，引起程度不同的中
毒性病变。
精品医学ppt
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五、影响环境污染物对人体作用 的因素
（二）作用时间 很多环境污染物具有蓄积性，只有在体内蓄 积达到中毒阈值时．才会产生危害。因此，随着 作用时间的延长，毒物的蓄积量将加大。污染物 在体内的蓄积是受摄入量、污染物的生物半衰期( 即污染物在生物体内浓度减低一半所需的时间)和 作用时间三个因素影响的。
生中毒，或者感到厌烦．难以忍受，注意力不易
集中，容易疲劳和激动，工作效率降低，患病率
上升。
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第二节 环境污染及其对人体的作 用
一、环境污染物及其来源 ➢ 生产性污染物 ➢ 生活性污染物 ➢ 放射性污染物
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二、环境污染的特征
（一）影响范围大 环境指染涉及的地区广、人口多，而且接触 的污染对象，除从事工矿企业的健康的青壮年也 包括老、弱、病、幼．甚至胎儿。 （二）作用时间长 接触者长时间不断地暴露在被污染的环境中 ，每天可达24h。 （三）污染情况复杂
（二）致癌作用 致癌是体细胞不受控制的生长。能在动物和 人体中引起致感的物质称为致癌物。致癌物根据 性质可分为化学（性）致癌物、物理性致癌物（ 如x—射线、放射性核家氧）和生物性致癌物（ 如某些致癌病毒）。
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第三节 环境污染对人体健康的危 害
据一些研究资料分析，人类癌症由病毒等生 物因素引起的不超过5％；由放射线等物理因素 引起的也在5％以下；由化学物质引起的约占 90％。国际癌症研究中心(1ARC)对癌症文献进行 了系统的审查和评价，证明由流行病学调查确定 对人致癌的化学物质有26种．经实验室研究确定 致癌的化学物质有221种。

环境科学导论_03环境污染与人体健康

环境科学导论_03环境污染与人体健康

第三章 环境污染与人体健康
（二）水体自净的过程 1.物理作用 物理作用包括可沉性固体逐渐下沉，悬浮物、胶体和溶解性污 染物稀释混合，浓度逐渐降低。其中稀释作用是一项重要的物 理净化过程。 2.化学作用 污染物质由于氧化、还原、酸碱反应、分解、化合、吸附和凝 聚等作用而使污染物质的存在形态发生变化和浓度降低。 3.生物作用 由于各种生物（藻类、微生物等）的活动特别是微生物对水中 有机物的氧化分解作用使污染物降解。它在水体自净中起到非 常重要的作用。
（4）生物性污染：指病原微生物排
入水体，直接或间接地传染各种疾病。
第三章 环境污染与人体健康
二、水体自净作用
水体本身有一定的净化污水的能力，即经过水体的物理、化学 与生物的作用，使污水中污染物的浓度得以降低，经过一段时 间后，水体往往能恢复到受污染前的状态，并在微生物的作用 下进行分解，从而使水体由不洁恢复为清洁，这一过程称为水 体的自净过程。 （一）水体自净的特征 （1）进入水体中的污染物，在连续的自净过程中，总的趋势 是浓度逐渐下降。 （2）大多数有毒污染物经各种物理、化学和生物作用，转变 为低毒或无毒化合物。
（二）大气污染源 大气污染源可分为自然源和人为源两种。森林火灾带来的烟尘， 火山喷发带来的火山灰、二氧化硫，干燥地区风刮起的沙尘等 所引起的大气污染，称为自然源。它已超出人类所能控制的范 围。当今所面临的大气污染，主要是与人为活动有关，称为人 工污染源。
第三章 环境污染与人体健康
1.工业企业排放源 表3-2所示为各工业部门向大气排放的主要污染物。
第三章 环境污染与人体健康
第三章
环境污染与人体健康
1.了解环境中的各种污染现象； 2.掌握各种污染现象形成的原因和危害； 3.掌握各种污染事件对人体健康的影响； 4.熟悉全球范围内典型的污染事件。

地球化学环境与人类健康

地球化学环境与人类健康

地球化学环境与人类健康地球化学环境是指地球上水、土壤、大气等环境中的化学组合和过程，以及人类活动对这些环境的影响。

这些环境因素直接影响着人类健康。

在日常生活中，我们所接触的空气、水源和土壤中的化学物质，以及人类活动对自然界的影响，都会对我们的健康产生重要影响。

本文将探讨地球化学环境和人类健康之间的关系，以及这种关系对人类健康的影响。

地球化学环境对人类健康的影响空气质量空气中的化学物质如二氧化硫、一氧化碳、颗粒物等对人类健康有害。

空气污染会导致呼吸系统疾病、心血管疾病等。

长期接触有毒气体会导致慢性疾病，甚至提高患癌症的风险。

水源质量地球上的水资源中也存在着各种有害物质，如重金属、农药残留等。

饮用受污染的水源会导致胃肠道疾病、神经系统问题等。

因此，地下水、地表水的保护对人类健康至关重要。

土壤污染土壤中的化学物质也可能对人体产生负面影响。

通过食用受污染的农产品或直接接触受污染的土壤，人体摄入的有毒物质会导致健康问题，如免疫系统紊乱、癌症等。

人类活动对自然环境的影响人类活动如工业、交通等释放的废气废水，以及废弃物的排放都会污染自然环境。

这些污染不仅直接影响人类健康，还对生态系统造成危害，进而影响人类健康。

如何保护人类健康加强环境监控建立健全的环境监测体系，定期监测空气、水源、土壤等环境的质量，及时发现问题并采取应对措施。

减少化石能源使用化石能源的燃烧会释放大量有害气体，加剧空气污染问题。

推广清洁能源，减少对环境的负面影响。

强化环境教育通过教育普及环保知识，提高社会公众环保意识，促进人们更加重视环境保护与健康关系。

加强立法和治理建立健全的环境保护法律法规，加强对环境污染的治理力度，减少有害物质对人类健康的危害。

结语地球化学环境与人类健康密切相关。

保护好我们生活的环境，从源头上减少污染物的排放，是维护人类健康的关键。

每个人都应该意识到环境保护的重要性，积极参与到环保工作中来，共同创造一个健康、美好的生活环境。

《资源环境与可持续发展》03 环境与健康

《资源环境与可持续发展》03 环境与健康

恢复健康或死亡
转归期
出现疾病的典型症状
临床症状明显期
有轻微不适 无临床表现
前驱期 潜伏期
3、环境致病因素作用的特征
➢ 影响范围广：环境污染涉及的地区广、人口多。 ➢ 作用时间长 ➢ 污染物种类繁多，作用复杂 ➢ 污染容易治理难
4、污染物对人体作用的影响因素
➢ 污染物的理化性质 ➢ 作用条件 ➢ 多因素综合作用 ➢ 个体感受性差异
✓物理性因素
噪声 电磁辐射(紫外线、微波) 电离辐射( 各种放射性物质) 等
✓生物性因素
各种病原微生物 寄生虫卵 生物性毒素
（二）环境致病因素对人体的主要作用及特征 1、主要作用
✓ 急性作用
✓ 慢性作用：呼吸系统、骨骼系统、神经系统等疾患
✓ “三致”作用 致突变作用 致癌作用 致畸作用
2、疾病的发生发展过程
② 危害
➢ 使野生动物生殖发育异常；
江苏出现的不明生物
➢ 对人群影响：与生殖障碍、出生缺陷、发育异常、代谢紊乱以及对某些 癌症 （乳腺癌、睾丸癌、卵巢癌等）的发生、发展有关。
（5）微量元素
凡占人体总重量的1/10，000以上者，如碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁、钠、钾、氯、硫，称为大量元素，共占人体总重量的99.95％。 凡占人体总重量的1/10，000以下者，如铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒锡、硅等41种，称微量元素，共只占人 体总重量的0.05％左右。
（二）环境污染疾病（公害病）
➢定义：因环境污染而引起的地区性疾病
四、生活与健康
（一）食品污染
（1）生物性食品污染
① 黄曲霉毒素
2005-5-12肯尼亚发生玉米 被黄曲霉素污染事件 7人死亡
➢ 产生：30~38℃；湿度80~85%；

第6章 地球化学环境与人类健康

第6章 地球化学环境与人类健康

2、毒性元素 (1)毒性元素：Cd、Ge、Sb、Te、Hg、Pb、
Ga、In、As、Sn、Li (2)潜在毒性和放射性元素：Be、Tl、Th、
U、Po、Ra、Sr、Ba
3、无毒性稳定性元素 Ti、Zr、Hf、Sc、Y、Nb、Ta、Ru、
Os、Rb、Ir、Pd、Pt，Ag、Au 4、两性元素
两性元素指的是B，其氧化物具弱酸性， 对人体无明显中毒现象
2、镍（Ni）
对人体危害最大的是镍化合物，尤其是 羟基镍。人体大量吸入羟基镍后，其中的2 ／3被吸收进入血液，与细胞内的核酸、蛋 白质结合，可以造成急性中毒，会出现头 痛、头晕、恶心、呕吐等症状。
3、铍（Be） 铍一般不会通过水或食物链影响
人体健康，导致人体产生铍病的主要 是铍工业污染。铍主要是从呼吸道吸 入进入人体危害健康的。严重中毒时 可发生化学性肺炎和肺水肿。
0.05
<0.05%
二、人体与环境的辩证关系 1、人体与环境最本质的联系是能量的传
递和物质的交换 2、当某些元素在环境中含量过高或偏低
时，人和地球化学环境的平衡关系就会 遭到破坏，人体发生疾病或死亡
三、现代人类疾病类型与地球化学环境的关系 1、疾病的类型 ① 遗传性疾病 ② 先天性疾病 ③ 匮乏性疾病（又叫贫穷病） ④ 现代病
主要分布于亚洲的、欧洲的阿尔卑斯 山、高加索山、南美的安第斯山，澳 大利亚的新西兰岛、新几内亚岛，非 洲马达加斯加岛。我国该病广泛分布 于山区和内陆。
(2)地质分布 主要分布于地层中有机质层不发育或 缺失，饮水和土壤中碘不足的地区。
2、地球化学环境 (1)碘的环境地球化学
碘在自然界的特征 碘在自然界一般呈碘化物、碘酸盐或 有机碘化物的形式存在。碘在地表环 境中具有很强的迁移能力，易淋溶淋 失。

地球化学环境和人类健康

地球化学环境和人类健康
生在高氟区，长在高氟区， 氟斑牙和氟骨症均可发生。
成年后迁入氟区，仅出现氟骨症。
氟中毒有“欺辱外人”的现象。 同一病人既有骨质疏松，
又有骨质硬化。 地球化学环境和人类健康
3、预防 (1)高氟水区降氟 (2)低氟水改良
地球化学环境和人类健康
防治措施
预防： 饮水型：更换水源、饮水除氟。
煤烟型：更换燃料、改造炉灶、 加强排烟，避免食物污染。
地球化学环境和人类健康
4、预防 ① 改良水质 ② 改善粮食质量 ③ 补硒
地球化学环境和人类健康
(六)地方性砷中毒 是由于某些地区居民长期从外环境中
摄入过量的砷而引起的皮肤角化、色素 沉着、癌变等为主要表现的一种慢性全 身性疾病。
1、分布 在孟加拉、印度、中国、越南、泰
国、柬埔寨等国家都有流行。
第三章 地球化学环境与人类健康
➢人体与地球化学环境的关系 ➢人体中元素的分布 ➢微量元素与人类健康 ➢地球化学环境与人类疾病（地方性疾病）
地球化学环境和人类健康
§4 地球化学环境与人类疾病
一、我国地方病生物地球化学区的成因 类型及地理分布
生物地球化学区是指地表元素缺乏或过 剩而引起生物与环境的化学平衡遭到破 坏的地区，它是在地质、地形、气候、 水文、土壤、植物和人文等问题的综合 作用下形成的。
饮茶型：研制低氟茶， 用低氟茶代替砖茶。
地球化学环境和人类健康
(三)克山病 是一种原因未明的以心肌病变为主的 疾病，亦称地方性心肌病。主要为急性 和慢性心功能不全，心脏扩大，心律失 常以及脑、肺和肾等脏器的栓塞。
地球化学环境和人类健康
1、地质—地理分布特点 (1)具有温暖和中度湿润的气候特点，土
地球化学环境和人类健康
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2、在激素和维生素中起着独特的生理作用
3、协助输送宏量元素
4、微量元素与钾、钠、钙、镁等离子协同，
调节渗透压、离子平衡和体液酸碱度的作
用，保持人体的正常生理功能
二、元素的协同和拮抗作用 1、生命元素的协同作用
指在生物体中，两种或两种以上元素共
存时所产生的一种附加增强作用或效应。
2、生命元素的拮抗作用 指在生物体中，一种元素对另外一种
(4)相似原子结构的元素在有机配合物中互相取 代
三、配合作用 配合作用是指采用金属配合物(或螯合 物)的配位体原理排除进入机体的各种 有毒元素的去毒作用。
用于治疗机体内金属元素过量的某些螯合剂
过量元素 Ca Fe Co、Zn Cd、As Hg 排毒螯合剂 EDTA 去铁肟胺或Na2(CaEDTA) Na2(CaEDTA) BAL(二巯基丙醇) BAT（二巯基丙醇) 过量元素 Pb、Cu Be Tl Ni Pu 排毒螯合剂 D－青霉胺或Na2(CaEDTA) 金精三羧酸 三苯卡巴腙 二乙基草酸钠 Na3(CaDTPA)
第三章
地球化学环境与人类健康
人体与地球化学环境的关系
人体中元素的分布 微量元素与人类健康 地球化学环境与人类疾病（地方性疾病）
§1
人体与地球化学环境的关系
一、人体化学组成与地球化学环境的关系 人体的各种化学元素和平均含量与地 壳中相应各种化学元素的含量相适应， 显示了明显的相关性。
人体血液和地壳中元素含量的相关性
四、常见与元素有关的疾病
1、硒（Se）
(1)概述 结晶硒为重要的光导电材料；硒主要用 于制造整流器，硒还用作脱色绿玻璃和 制造红宝石玻璃；生产不锈钢和铜合金； 作橡胶添加剂和杀虫剂。硒可用于胰脏 放射性扫描、照相复制术及X硒版摄影。
(2)Se的生理功能 缺硒可致肝坏死；硒营养不足，可 降低机体抵抗力，影响视力，严重者诱 发心血管疾病和癌症；地方性缺硒，可 导致“克山病”和“大骨节病”。 硒化物的毒性较元素硒大，可溶性 硒盐毒性最高。硒中毒类似砷中毒，引 起呼吸道刺激和全身性反应。肝、肾损 伤最严重。
Ga、In、As、Sn、Li
(2)潜在毒性和放射性元素：Be、Tl、Th、
U、Po、Ra、Sr、Ba
3、无毒性稳定性元素
Ti、Zr、Hf、Sc、Y、Nb、Ta、Ru、 Os、Rb、Ir、Pd、Pt，Ag、Au 4、两性元素 两性元素指的是B，其氧化物具弱酸性，
对人体无明显中毒现象
二、人体中元素的缺乏和过量供应 某些元素在人体各组织中的分布具有明 显的选择性，一般表现为： 脑：Cd、Sr、Br、Al；
• Cd： • 主要来源：CdS(硫镉矿)、CdCO3(菱镉矿)、 CdO(方镉矿)、CdSe(硒镉矿) • 环境中的来源：Pb, Zn, Cu矿山的开采， 电池，显象管，工业（电镀）废水等 • 毒性：骨痛症，高血压（？）
• Pb： • 主要来源：方铅矿 • 环境中的来源：矿山，冶金，化工，颜料， 玻璃工业，蓄电池等 • 毒性：腹痛，贫血，神经病，脑病等
宏量元素 氧 碳 氢 氮 钙 磷 钾 硫 钠 氯 镁 铁 总计
人体化学元素组成 WB／％ 微量元素 65.9 氟 18.0 锌 10.0 铜 3.0 钒 2.0 铬 1.0 硒 0.35 锰 0.25 碘 0.15 钼 0.15 镍 0.05 钴 0.004
99.954
WB／10-6 37 33 1.0 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.05 <0.05%
2、镍（Ni） (1)概述 镍污染环境的主要来源是矿产工 业、有色合金以及机器制造、金属加 工、化学、仪器制造等企业，石油、 煤的燃烧会使大气受到镍化物的污染。
(2)Ni的生理功能 对人体危害最大的是镍化合物，尤其是羟基 镍。人体大量吸入羟基镍后，其中的2／3被吸 收进入血液，与细胞内的核酸、蛋白质结合， 可以造成急性中毒，会出现头痛、头晕、恶心、 呕吐等症状。在脱离接触6—36小时后，会发生 肺水肿，表现为咳嗽、气急、胸闷、甚至昏迷， 对肝脏也有损害。镍也是一种致癌物质。
1961-1964年湖北省恩施县爆发的原因 不明脱发掉甲病是由于石煤含硒量高所 致的硒中毒，缺硒是克山病的生物地球 化学因素
(3)硒不足及过量的防治
硒不足者，可多食海产品、大蒜、谷物等富硒 食品，也可服用富硒麦芽类硒营养添加剂。缺硒患 者，应服用硒酵母、亚硒酸钠、亚硒酸钠维生素C 片；中药黄芪也含有丰富的硒。 控制硒接触，是预防职业性硒病的重要环节。 硒中毒者，应中断高硒饮食或脱离高硒环境，加强 营养，多食高蛋白和亚麻油，降低硒的毒性，口服 大量维生素C和维生素E，加速体内硒的排泄。
二、人体与环境的辩证关系 1、人体与环境最本质的联系是能量的传 递和物质的交换
2、当某些元素在环境中含量过高或偏低 时，人和地球化学环境的平衡关系就会 遭到破坏，人体发生疾病或死亡
三、现代人类疾病类型与地球化学环境的关系 1、疾病的类型 ① 遗传性疾病 ② 先天性疾病 ③ 匮乏性疾病（又叫贫穷病） ④ 现代病
5、锑(Sb)
(1)概述
锑是一种银白色金属，常以硫化物 或氧化物、锑赫石或锑华的形式存在。 世界锑产量的一半用于制造合金，另 一半以锑化合物形态应用于橡胶、纺 织、陶瓷、玻璃、半导体和医药等方 面。
(2)生物学功能 锑是氮族元素，具中等毒性。锑对肠胃道 粘膜和皮肤有刺激作用，对神经系统和心脏 有损害。含锑化合物能引起恶心、呕吐、体 虚、腹泻、皮炎、咳嗽、呼吸困难、慢性肺 变化；心率不齐、心肌衰退和损害；也使肝 损害和坏死、产生血液疾病等。 (3)防治 防止锑污染对动植物危害的最根本的办法 就是要在锑的生产过程中严格控制其污染物 的排放，制定环境中锑的最大允许浓度标准。
(2)Be的生物学功能 铍一般不会通过水或食物链影响人体健康，导致 人体产生铍病的主要是铍工业污染。铍主要是从呼吸 道吸入进入人体危害健康的。严重中毒时可发生化学 性肺炎和肺水肿。慢性铍病潜伏期较长，主要是吸入 氧化铍等难溶性铍化合物所致，多在接触5年、10年 甚至20～25年后逐渐出现肺部病变，称为铍肺。过量 的铍还可导致骨癌。
(4)现代病与环境 由于现代社会的发展，出现了 大量的现代病。
四、人体对环境致病因素的反应 人类具有调节自己的生理功能来适应不 断变化着的环境的能力： 1、如果环境的异常变化不超过一定限度， 人体是可以适应的； 2、如果环境的异常变化超出人类正常生理 调节的限度，则可能引起人体某些功能和 结构发生异常，甚至造成病理性的变化。
元素的正常生理功能产生的干扰的现
象（这种干扰多数是抑制或者抵消，
但也有可能是加剧）。
作用机理：
(1)直接化学反应产生拮抗作用
(2)干扰元素作用于金属酶的辅基或金属蛋白的
蛋白质活性基团，从而实现对酶或蛋白质中
有益元素的间接拮抗
(3)由于某一元素的作用，使金属酶反应体系中
的一环受阻，产生对另一元素的间接拮抗Leabharlann §2人体中元素的分布
一、元素的地球化学分类 1、生命元素 (1)生命组成元素 H、C、N、O、P、S、K、Na、Ca、Mg、 Cl、Si占组成人体的99.95% (2)生命必需元素 Fe、Cu、Zn、Mn、Co、I、Mo、Se、F、 Cr、V、Ni、Br，约占人体的0.025%
2、毒性元素
(1)毒性元素：Cd、Ge、Sb、Te、Hg、Pb、
6、铝(Al)
(1)概述
铝及其化合物主要有十几种，以无机 和有机的形式存在。主要含铝矿物有： 铵明矾、钙铝榴石、高岭石、水铝钒石 及铝土矿等。虽然铝在地壳中的含量比 较丰富，但它们的活性较低，较难迁移。 因此，在天然水中铝的浓度很低，为00.4mg/L。
(2)生理功能 用于砷透析装置的水含铝，引起病人神 经紊乱；早老性痴呆症与体内铝含量增加 有关。正常人脑铝含量不超过4μg/g(干 重)，而早老性痴呆症患者脑铝明显增加， 最高可达107μg/g(干重) 。 目前的研究表明，铝是一种有毒元素， 还未发现它对生物有何有益作用。一般情 况下，人们对铝的摄入量还远远达不到中 毒的计量。因此，关于铝对人体可能产生 的危害应持以防而不惧的态度。
7、锗(Ge)
(1)概述
锗是IV周期IV族元素，介于金属和 非金属间。锗以化合物状态存在于自然 界中。锗主要作为优良的半导体材料。
(2)生理功能 锗及其化合物的生物效果非常好：
• • • • • • 促进细胞生长和代谢 自由基消除 抗突变 与其他元素的相互拮抗作用 免疫调节 氧富集作用
锗在人体代谢中起着重要积极的作用；可抗肿 瘤，增强放射敏化，诱发干扰素，可强化免疫功 能、抗高血压、增强生物活性，防衰抗老等。目 前锗已被开发用于医疗、食品和保健中。 属于大补的药物如灵芝、人参、枸杞、西洋参、 刺五加等均富含锗。被实践证明的抗癌食品如魔 芋、蘑菇、大蒜也都富含锗。
悦洋片村建尾矿库前后
工人正在处理位于福建上杭紫金山铜矿湿 法厂污水池中的含铜酸水
2010年10月4日， 匈牙利铝厂毒泥水 泄漏，造成有毒氧 化铝废料污染
三、环境地球化学食物链
化学元素从环境到有机体作用路线示意图
§3
微量元素与人类健康
一、微量元素的重要生理功能
1、微量元素是人体多种酶的组分或激活剂
2、疾病类型与环境的关系 (1)遗传性疾病与环境 环境中许多化学物质突变引起遗传物 质的损害（主要是基因缺陷和染色体畸 变）。 (2)先天性疾病与环境
该类型疾病是胚胎发育过程中某些环 境因素造成的。
(3)匮乏性疾病与环境 ① 由于人们所处的生活条件恶劣、营养 不足所造成的营养不良性疾病；
② 由于医疗、交通落后、人口拥挤、卫 生条件差所造成的传染性疾病； ③ 由于区域生态环境中有不利健康的因 子存在，造成特定环境的特有的地方 病，即原生性地方病。
(3)防治 控制铍接触，是防止铍病的重要环节。降低空气 中铍浓度在允许值限之下。