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。同样，人群如若长期生活在或经常接触某些元素污染的环境，久而久乏，就会患职业病或出现中毒现象，这就是职业病和元素中毒症的环境地球化学病因。

近年来,环境医学调查表明,癌症的高发区也具有区域分布特征,这说明地球化学环境

因素也是致癌的重要因素之一。某些金属元素的致癌作用研究从另一角度作了例证,如美国、新西兰肠癌高发区与环境中缺Se有关,我国河南林县食道癌高发区主要是环境缺Mo,医学研究认为该地区食管癌高发与饮用地下水类型和深度有关。尽管微量元素失衡致癌的医学机制尚不十分清楚,但研究已揭示了环境的地球化学因素的重要性。这几年,在癌症治疗中也已出现利用微量元素的生理功能,结合元素间协同和拮抗关系研制微量元素的抗癌药物,这是一个值得注意的动向。

以碘为例。碘是人体必需的微量元素，成年人中碘的总量约20~50mg，其中20%一30%存在于甲状腺中，参与甲状腺素的合成。甲状腺是一种激素，在细胞内调节氧化速率，影响细胞中的100多种酶系统的活动，特别对人体的热能、蛋白质、脂肪和糖代谢，水盐代谢起着重要作用。碘关系到体格和智力发育、神经、肌肉和循环功能及各种营养素的代谢。一个正常成年人每天的摄碘量以100拼g为宜(中国营养学会建议)，孕妇、乳母应适当增加。如若长期摄入量不足，将引起碘缺乏症，即甲状腺体增大或死胎、流产、先夭畸形、聋哑，甚至影响智力发育，出现痴呆症。据地甲病专家估计，全国几百万痴呆傻人中，约90%为缺碘所致。

体内缺碘，其主要原因显然是摄入量的不足，而这又与碘的地球化学分布有直接关系。碘的地球化学特性决定了碘在自然界分布很不均一，会出现缺碘或富碘的地区。据统计，我国目前约4亿人口生活在缺碘地区，占世界受碘缺乏威胁人口的40%。研究还表明，缺碘还可诱发癌症。同时，环境高碘导致人体碘摄入量过大也会出现高碘型地甲病。据资料，正常成年人持续每天摄入500拼g，可引起高碘甲状腺肿症(一般发现在干旱、半干旱气候的油田地区与沿海地区的人群中)。治疗和预防地甲病采用直接补碘或矫正环境以提高(或降低)环境的碘含量状况。

我国的医学、环境地球化学等工作者对克山病研究所获得的突破性成果，是我国在该领域所作出的一大贡献。经过多学科综合研究，首次确认源于黑龙江克山县的地方性心肌疾病克山病的地球化学环境病因，提出我国存在NE一SW向、与克山病分布区域相一致的低Se(低Mo)的地球化学环境带，表现出土壤一水体一植、动物一人体体系均处于缺Se低M。的生态循环状态。在此基础上，以口服亚硒酸钠直接提高Se摄入量治疗克山病患者，通过改水、喷施含Se、Mo的肥料，以矫正土壤低Se、低Mo状态，增高粮食、饲料的Se、M。含量，提高家禽家畜的摄入量，最终提高人的Se、M。摄入量，防止克山病的发生和蔓延，取得了明显效应。因此获国际生物无机化学家协会施瓦茨奖章(1984年，北京)。

此外，还有许多因环境中某种(些)元素缺乏或过丰而导致的地方病和中毒现象，如地

氟病、大骨节病(环境缺Se)、伽师病(多种元素过剩及少数元素不足)、地方性As中毒(内蒙)、水误病(日本、环境汞污染)、痛痛病(日本、环境C污染)等。

这些研究成果和实践充分论证了地球化学环境对人体健康的重要影响。在此领域，环境地球化学还大有可为。中国地域辽阔，地质背景复杂，地球化学环境多样，研究课题还很多，不仅需要环境地球化学发挥学科优势，与环境医学紧密结合，考虑环境元素的组合分布、元素的协同和拮抗作用等复杂因素，深入探索地方病、职业病及中毒症的病因、机制，寻找更好的防治方法;同时需要环境地球化学工作者依据元素区域分布资料、元素的环境地球化学特性，并考虑人为的环境污染的叠加因素，与环境医学共同预测可能危及人体健康的因素，发现潜在的疾病，探索改善环境质量、预防疾病、保障人群健康的最佳方案。如部分地区的黑色页岩、石煤，因富含有机质吸附的U、V、Cr等微量元素，具有一定量的放射性物质，故应避免作为燃料和建筑材料使用;含放射性元素副矿物的花岗岩及其风化形成的矿，也不应用于建筑材料、自来水的过滤材料等等。

参考文献：

1. 龙莎莎，谈树成等《浅析环境地球化学的研究现状》云南大学

2. 兰雅莉《环境地球化学三个领域的研究》石家庄环境检测中心

3. 张瑾《环境化学导论》化学工业出版社,2008

4. 陈德兴，邵器行等《环境地球化学研究现状》中国地大（武汉）

5. 洪业汤《环境地球化学研究进展》