地球化学环境与人类健康.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,环境地球化学 第,*,页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,环境地球化学 第,*,页,第五章：地球化学环境与人类健康,本章主要内容：,人体与地球化学环境关系；,人体中元素分布,；,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）。,环境地球化学 第1页,地球化学环境与人类健康,第1页,第一节:人体与地球化学环境关系,一、人体化学组成与地球化学环境关系,自然界各种元素或化合物都是以空气、水和食物等形式经由呼吸道和消化道进入体内。研究表明，人体各种化学元素和平均含量与地壳中对应各种化学元素含量相适应，显示了显著相关性。所以，化学元素相适应证实，人和地球化学环境有着亲密联络。,环境地球化学 第2页,地球化学环境与人类健康,第2页,人体血液和地壳中元素含量相关性,环境地球化学 第3页,地球化学环境与人类健康,第3页,第一节:人体与地球化学环境关系,人体中有60余种元素，其中人体99.954是由氢、氧、氮、碳、磷、硫、氯、钾、钠、钙、镁和铁等宏量元素组成，其余不到0.05部分主要是由氟、锌、碘、铜、钒、锰、镍、钴、硒、铬和钼等微量元素(含量0.01)组成。,尽管人体中以氧、碳、氢、氮等宏量元素为主，并成为人体各种软组织、体液和血液内主要组成元素，但那些在人体中所占百分比虽不到0.05微量元素，对人体健康却有着不可忽略作用。,环境地球化学 第4页,地球化学环境与人类健康,第4页,第五节:碳酸盐研究与全球改变,宏量元素,WB,微量元素,WB10,-6,氧,65.9,氟,37,碳,18.0,锌,33,氢,10.0,铜,1.0,氮,3.0,钒,0.3,钙,2.0,铬,0.2,磷,1.0,硒,0.2,钾,0.35,锰,0.2,硫,0.25,碘,0.2,钠,0.15,钼,0.1,氯,0.15,镍,0.1,镁,0.05,钴,0.05,铁,0.004,总计,99.954,0.05%,人体化学元素组成,环境地球化学 第5页,地球化学环境与人类健康,第5页,第一节:人体与地球化学环境关系,二、人体与环境辩证关系,人体与环境之间最本质联络是能量传递和物质交换，人与地壳物质保持平衡是经过人体新陈代谢与周围环境进行物质交换实现。,假如因为某种自然或人为原因，使环境中新出现或增加了某种化学物质，或降低了某种化学物质，超出了人体生理功效所能承受适应能力，人和地球化学环境平衡关系就会遭到破坏，人体健康就要受到影响，甚至发生疾病或死亡。,人体各种生理功效在某种程度上对环境改变是适应，并能使人体与环境到达统一，但这些功效有一定程度。如当一些元素在自然界含量过高或偏低时就会造成一些地方病；当有毒物质经过呼吸、饮水、食物等直接或间接地进入人体就会造成疾病，影响遗传甚至危及生命。,所以，人和自然环境组成相互协调统一体，在地球演变进程中，形成了一个相互制约、相互作用统一关系。,环境地球化学 第6页,地球化学环境与人类健康,第6页,第一节:人体与地球化学环境关系,三、当代人类疾病类型与地球化学环境关系,1疾病类型,遗传性疾病是因为生殖细胞或受精卵里遗传物质在结构或功效上发生了不利改变，从而使发育成个体罹患疾病。,先天性疾病是怀孕期间，在胚胎发育过程中，因为不利原因影响造成疾病。这些不利原因影响了胎儿正常发育，使得胎儿一出生就患有某种疾病。,匮乏性疾病又叫贫穷病，是因为人们所处环境生活条件恶劣、营养不足、卫生条件差所造成疾病。,当代病主要发生在经济发达地域和国家，城市发病率又显著高于农村。,环境地球化学 第7页,地球化学环境与人类健康,第7页,第一节:人体与地球化学环境关系,2疾病类型与环境关系,遗传性疾病与环境,遗传性疾病起因于生殖细胞或受精卵里物质不利改变。遗传物质损害主要是基因缺点和染色体畸变。环境原因能够影响遗传物质，许多化学物质都能够引发突变。,先天性疾病与环境,该类型疾病是胚胎发育过程中一些环境原因造成。在怀孕期间，胎儿在母体内发育过程中，因为受不良环境原因刺激，如过量放射性照射、严重噪声影响以及有害化学物质侵扰等，使胎儿发育异常，出现各种先天性疾病，如先天性心脏病、先天性畸形等。,环境地球化学 第8页,地球化学环境与人类健康,第8页,第一节:人体与地球化学环境关系,匮乏性疾病与环境,因为区域自然环境恶劣，经济、文化落后所造成，主要表现为三个特点：,因为人们所处生活条件恶劣、营养不足所造成营养不良性疾病；,因为医疗、交通落后、人口拥挤、卫生条件差所造成传染性疾病；,因为区域生态环境中有不利健康因子存在，造成特定环境特有地方病，即原生性地方病。,当代病与环境,因为当代社会发展，出现了大量当代病，以癌症心血管和各种职业病为经典代表，主要发生在发达国家和地域以及大城市。国际上已比较一致地认为90以上人类癌症与环境原因相关。,环境地球化学 第9页,地球化学环境与人类健康,第9页,第一节:人体与地球化学环境关系,四、人体对环境致病原因反应,人类环境任何异常改变，都会不一样程度地影响到人体正常生理功效，不过，人类含有调整自己生理功效来适应不停改变着环境能力。假如环境异常改变不超出一定程度，人体是能够适应；假如环境异常改变超出人类正常生理调整程度，则可能引发人体一些功效和结构发生异常，甚至造成病理性改变。这种能使人体发生病理改变环境原因，称为环境致病原因。,人类疾病多数是由生物、物理、化学致病原因所引发。在环境致病原因中环境污染又占最主要位置。,人体对致病原因引发功效损害有一定代谢能力，在疾病发展过程中，有些改变是属于代偿性，有些改变则属于损伤，二者同时存在。当代偿过程相对较强时，机体还可能保持着相正确稳定，暂不出现疾病临床症状，这时假如致病原因停顿作用，机体便向恢复健康方向发展。,环境地球化学 第10页,地球化学环境与人类健康,第10页,第二节:人体中元素分布,生命组成元素,这类元素是生命必须宏量元素，它们在人体及生物体中含量最高，可占人体99.95（以70千克人体重量计）以上，主要是元素周期表中原子序数小元素，包含：H、C、N、O、P、S、K、Na、Ca、Mg、Cl、Si;其中前6种元素是组成生物体结构主要元素，也是组成有机分子基本元素，它们占人体重量97.25。,生命必需元素,这类元素是生命必须微量元素，它们是人体维持正常机能所必需元素Fe、Cu、Zn、Mn、Co、I、Mo、Se、F、Cr、V、Ni、Br，约占人体重量0.025，它们即使在人体内含量甚微，但在人类生命过程中起着主要作用，这些元素在人体中不足或过剩都会影响到人健康，甚至危及生命。,环境地球化学 第11页,地球化学环境与人类健康,第11页,第二节:人体中元素分布,判断元素必需性应符合以下条件：,必须存在于一切生物全部健康组织内；,在不一样动物体内浓度应该相当恒定；,元素一旦从生物体中缺失，往往会发生结构上或生理上异常；,补足这种元素，则可预防异常发生或使其恢复正常。,环境地球化学 第12页,地球化学环境与人类健康,第12页,元素(形态),不 足,正 常,有 害,致 死,Ag,1+,0.060.08,60,1300,Al,3+,10100,As(III或V),0.10.3,550,100300,B硼酸盐,1020,4000,Ba,2+,(水溶性),15,200,Bi,3+,0.06,Br,110,3000,Ca,2+,4001500,Cd,2+,0.6,3,Cl,1-,70,24004000,Co,2+,0.0002,500,Cr(V1)(铬酸盐),0.05,200,3000,Cu,2+,25,250500,F,1-,O.5,20,Fe(II或III),1215,Ca,3+,0.02,Hg(II),0.0050.02,150300,I,1-,0.015,0.2,10000,人体所摄取微量元素(mg/d),环境地球化学 第13页,地球化学环境与人类健康,第13页,元素(形态),不 足,正 常,有 害,致 死,I,1-,0.015,0.2,In,3+,O.01,6000,K,l+,14003700,200,Li,l+,2,Mg,2+,220400,Mn,2+,39,Mo(VI)(钼酸盐),0.7,N(有机),80002,Na,l+,45,16002700,Ni,2+,0.30.5,P(磷酸盐),12002700,10000,Pb,2+,0.30.1,Rb,l+,10,S(硫酸盐等),4203000,100,Sb(III或V),0.1,5,Sc(IV),0.2,Si(硅酸盐),600,Sn,4+,1745,人体所摄取微量元素(mg/d)（续）,环境地球化学 第14页,地球化学环境与人类健康,第14页,第二节:人体中元素分布,元素(形态),不 足,正 常,有 害,致 死,Sr,2+,1.55,Ta(V),1,Te(VI),0.02,Ti(TiO2),110,Tl,1+,0.1,U(VI)U0,2,2+,0.05,V(V),0.3,W(VI),0.05,Zn,2+,1015,Zr(IV),0.1,人体所摄取微量元素(mg/d)（续）,环境地球化学 第15页,地球化学环境与人类健康,第15页,第二节:人体中元素分布,毒性元素,对生物有毒性而无生物功效元素。该类元素又可分为两类：,毒性元素：Cd、Ge、Sb、Te、Hg、Pb、Ga、In、As、Sn、Li，这些毒性元素是指它们对生物体无有益作用，而只有毒性。,潜在毒性和放射性元素：Be、Tl、Th、U、Po、Ra、Sr、Ba。,非必须元素,非必须元素是指那些地壳丰度极小，化学性质极不活泼，其化合物不容于水或难溶于水，而且不具生物学功效元素。它们多具放射性。普通不易与人类所接触，也就不易为生物所吸收。非必须元素包含氦、氖、氩、氪、氙、氡6个气体元素，15个镧系元素，锕、钍、镤3个锕系元素，以及其它24个元素共计48个。,环境地球化学 第16页,地球化学环境与人类健康,第16页,第二节:人体中元素分布,无毒性稳定性元素,该类元素地球化学性质稳定，多呈氧化矿物或自然元素状态产出，并多数呈副矿物。这些元素包含：Ti、Zr、Hf、Sc、Y、Nb、Ta、Ru、Os、Rb、Ir、Pd、Pt，Ag、Au。,两性元素,两性元素指是B。其氧化物具弱酸性，对人体无显著中毒现象。,环境地球化学 第17页,地球化学环境与人类健康,第17页,第二节:人体中元素分布,元素生物学分类周期表,环境地球化学 第18页,地球化学环境与人类健康,第18页,第二节:人体中元素分布,二、人体中元素缺乏和过量供给,一些元素在人体各组织中分布含有显著选择性，普通表现为：,脑：Cd、Sr、Br、A1；,肾：Bi、Pb、Cd、Se、As、Si；,肝：Pb、I、Sm、Se、As、Zn、Cu；,肺：Sb、Sn、Se、Cr、Al；,淋巴结：U、Tb、Sb、Mn、A1、Li。,环境地球化学 第19页,地球化学环境与人类健康,第19页,第二节:人体中元素分布,必需和有毒元素缺乏和过量对有机体影响曲线,环境地球化学 第20页,地球化学环境与人类健康,第20页,第二节:人体中元素分布,有毒元素生理效应曲线,环境地球化学 第21页,地球化学环境与人类健康,第21页,第二节:人体中元素分布,化学元素从环境到有机体作用路线示意图,环境地球化学 第22页,地球化学环境与人类健康,第22页,第二节:人体中元素分布,四、人体中元素分布,元素在人体中分布是不均一,不一样肌体元素含量以下：,人体骨胳中主要元素：,Ca、P、S、Si、Mg、F、Mn等，其中Ca、P、S、Mg等具结构性作用。Sr、Ba、Pb、Be、Cd、U、Au、Li等元素与骨骼有较强亲合性，它们在骨中过量蓄积将会产生不一样程度、不一样性质损害。,这些元素在骨中量占人体总量百分数分别为：Sr为99；F为98.9；Pb为97.6；Ba为91；Be为75；Mg为70；U为65.5；Li为50；Mn为43.4。,环境地球化学 第23页,地球化学环境与人类健康,第23页,第二节:人体中元素分布,牙齿中元素,多由Ca、P、F、Si、V等元素组成。,毛发中 元素,由Si、Ni、As、Zn、F、Fe、Ti等组成。,肌肉中元素,Zn、Cu、Ca、Mg、V、Se、Br等元素，它们在肌肉中量占人体总量百分数为；Zn为65.2；Br为60；Se为38.3；Cu为34.7。,脂肪中元素,V、Hg、Cr、Nb、Sn等，其中V、Cr对脂肪代谢和降低胆固醇有主要作用。钒、汞、铬、铌、锡在脂肪中蓄积量分别可达总量90、69.2、37、26和25。,环境地球化学 第24页,地球化学环境与人类健康,第24页,第二节:人体中元素分布,血液中主要微量元素,Fe、Co、Mo、Cu、V等，其中铁在血液中含量可占人体总铁70。,肺中 元素,Sb、Sn、Se、Cr、Al、Si、Fe等。,肾中 元素,Cd、Hg、Zn、Bi、Pb、Se、As、Si等。,肝中 元素,Se、Cu、Zn、Fe、As、Cr、Mo、V、I等。,淋巴系统中易富集元素,Si、U、Te、Sr、Mn、Pb、Li等元素。,环境地球化学 第25页,地球化学环境与人类健康,第25页,第二节:人体中元素分布,元素,地壳中丰度(WB),人体内含量,人体中作用,缺乏和过量可能引发疾病,Fe,5.80,45g,参,与,人,体,各,种,酶,组,成,缺铁易得传染病和贫血症。过量可引发中毒，表现为肝、肾受损。铁中毒使婴儿呕吐、胃肠道出血、末梢神经衰竭，重者死亡,Cu,0.0063,100150mg,适量铜可确保造血机能正常活动。缺铜会引发贫血、造成局部皮肤脱色(白癜风)、引发白发。过低可造成主动脉血管弹性降低。过量铜严重影响机体正常代谢,Zn,0.0094,1.53.0g,缺锌可造成生殖力下降，形成性发育不全侏儒，引发味觉不灵敏，食欲不振，视力减退，形成暗视盲。锌过多会引发恶心、呕吐、痉挛、下痢。锌毒性极小，即使是高浓度毒性也不大,Mo,1.310,-4,1220mg,钼过多患通风病，可引发甲状腺肿大，干扰机体钙、磷代谢，影响骨、齿生长，形成佝偻病、软骨病和龋齿。缺钼肝解毒功效下降，以致肝损伤,Se,810,-6,ng、mg,低硒引发心肌病和各种癌症，营养性肌无力，肌萎缩以及龋齿、白内障等，儿童恶性营养不良及婴儿猝死，高硒引发脱发、指甲畸形或变软和神经中毒,Mn,0.13,20mg,锰不足可造成软骨、生长障碍、易患动脉硬化症。缺锰则影响造血功效。过量锰会引发中枢神经损伤,元素与人体健康之间关系,环境地球化学 第26页,地球化学环境与人类健康,第26页,元素,地壳中丰度(WB),人体内含量,人体中作用,缺乏和过量可能引发疾病,I,610,-5,1520g,具,有,催,化,作,用,低碘可引发地方性甲状腺肿，生长发育停滞，体力和智商水平下降，中枢神经 发育不全，重者造成呆傻症(克汀病)。高碘也可造成甲状腺肿,Cu,0.0063,100150mg,适量铜可确保造血机能正常活动。缺铜会引发贫血、造成局部皮肤脱色(白癜风)、引发白发。过低可造成主动脉血管弹性降低。过量铜严重影响机体正常代谢,Ca,5.200,1.25g,缺钙轻易诱发高血压，引发佝偻病、软骨病、骨质疏松。钙过多会造成缺血性心脏病，引发呕吐，肾脏钙化,Mn,0.13,20mg,锰不足可造成软骨、生长障碍、易患动脉硬化症。缺锰则影响造血功效。过量锰会引发中枢神经损伤,Cr,0.011,6mg,铬适量有利于胆固醇分解、排泄、可预防冠心病和动脉粥样硬化。缺铬可引发高血压和冠心病。铬过量会引发中毒,Co,0.0025,1mg,缺钴会引发贫血。钴过量会引发机体代谢障碍。产生中毒。过剩还能够诱发甲状腺肿大。长久摄入会引发心肌病,Ni,0.0094,9.8mg,适量镍能够提升胃蛋白酶活性和改进造血过程。过量镍引发慢性中毒，造成中枢神经障碍，肝脏损坏，贫血和胃肠炎等。镍有很强致癌作用,元素与人体健康之间关系（续）,环境地球化学 第27页,地球化学环境与人类健康,第27页,元素,地壳中丰度(WB),人体内含量,人体中作用,缺乏和过量可能引发疾病,Zn,0.0094,1.53.0mg,增能,加提,机高,体抗,免病,疫能,功力,缺锌可造成生殖力下降，形成性发育不全侏儒，引发味觉不灵敏，食欲不振，视力减退，形成暗视盲。锌过多会引发恶心、呕吐、痉挛、下痢。锌毒性极小，即使是高浓度毒性也不大,I,610,-5,1520g,低碘可引发地方性甲状腺肿，生长发育停滞，体力和智商水平下降，中枢神经 发育不全，重者造成呆傻症(克汀病)。高碘也可造成甲状腺肿,Se,810,-6,Nmg,低硒引发心肌病和各种痛症，营养性肌无力，肌萎缩以及龋齿、白内障等，儿童恶性营养不良及婴儿猝死。高硒引发脱发、指甲畸形或变软和神经中毒,Ti,0.64,4.7mg,微量钛可加强心肌收缩。钛还有降低血压作用,K,1.70,145g,保,护,心,血,管,缺钾会引发精力疲惫，心脏麻痹。钾过量引发中毒，表现为手足麻木，知觉异常，四肢疼痛，恶心呕吐,心律不齐，心动过缓，直到死亡,Na,2.30,83g,钠不足表现为软弱无力，食欲不振，头昏等，长久缺钠则影响发育。过量钠可造成婴儿急性中毒、甚至永久性脑损伤、还可引发高血压,Li,0.0021,2.2mg,锂不足会产生狂躁症。锂过高可造成抑郁症，可抑制心肌活动，降低血压，重者可造成心脏停搏。锂中毒表现为肌无力，发射抗进，震颤、视力含糊、昏睡不醒,元素与人体健康之间关系（续）,环境地球化学 第28页,地球化学环境与人类健康,第28页,元素,地壳中丰度(WB),人体内含量,人体中作用,缺乏和过量可能引发疾病,Ca,5.20,1.25kg,保,护,心,血,管,缺钙轻易诱发高血压，引发佝偻病、软骨病、骨质疏松。钙过多会造成缺血性心脏病，引发呕吐，肾脏钙化,Mg,2.80,24g,镁不足可引发生长停滞、发育障碍、骨质松脆，牙齿生长不良，骨痛，精神抑郁、心动过速，肌肉痉挛。过量镁会引发神经系统作用过程抑制，降低动脉压力。,Ti,0.64,4.7mg,微量钛可加强心肌收缩。钛还有降低血压作用,V,O.014,0.1mg,钒过量可抑制许多酶活性，从而影响机体正常代谢。钒中毒可引发肾小管坏死和肝脂肪变性。,Se,810,-6,Nmg,低硒引发心肌病和各种癌症，营养性肌无力，肌萎缩以及龋齿、白内障等，儿童恶性营养不良及婴儿猝死。高硒引发脱发、指甲畸形或变软和神经中毒,Fe,5.80,4.5mg,缺铁易得传染病和贫血症。过量可引发中毒，表现为肝、肾受损，婴儿铁中毒引发呕吐、胃肠道出血、末梢神经衰竭，重者死亡,Cu,0.0063,100150mg,适量铜可确保造血机能正常活动。缺铜会引发贫血、造成局部皮肤脱色(白癜风)，引发白发。过低可造成主动脉血管弹性降低。过量铜严重影响机体正常代谢,Zn,0.0094,1.53.0mg,缺锌可造成生殖力下降，形成性发育不全侏儒，引发味觉不灵敏，食欲不振，视力减退，形成暗视盲。锌过多会引发恶心、呕吐、痉挛、下痢。锌毒性极小，即使是高浓度毒性也不大,Na,2.30,83g,钠不足表现为软弱无力，食欲不振，头昏等，长久缺钠则影响发育。过量钠可造成婴儿急性中毒，甚至永久性脑损伤，还可引发高血压,Co,0.0025,1mg,缺钴会引发贫血。钴过量会引发机体代谢障碍，产生中毒。过剩还能够诱发甲状腺肿大。长久摄入会引发心肌病,元素与人体健康之间关系（续）,环境地球化学 第29页,地球化学环境与人类健康,第29页,第三节：微量元素与人类健康,一、微量元素生理功效,微量元素是指占人体重量小于0.01元素。人体必须微量元素不能由肌体本身制造，它即使在人体内甚少，但在生物化学过程中却起关键性作用，它们做为酶、激素、维生素、核酸成份，维持生命代谢过程。,人体对各种微量元素需要，依年纪、生理条件、环境条件及遗传原因等情况而定。,环境地球化学 第30页,地球化学环境与人类健康,第30页,第三节：微量元素与人类健康,微 量 元 素,成人一日需要量,铁,12mg,锌,1015mg,氟,1.5mg,铜,30g/kg体重,碘,140g,锰,510g,硒,2050g,铬,22.5g,钼,2gkg体重,钴,O.13mg,钒,0.10.3mg,人体必需微量元素对成人供给量,环境地球化学 第31页,地球化学环境与人类健康,第31页,第三节：微量元素与人类健康,微量元素主要生理功效,在酶系统中起特异活化中心作用。酶是一个大而复杂蛋白质结构，它作用在于强化生化作用。几千种已知酶中，大多数含有一个或几个金属原子。失去金属元素，酶活力就丧失或下降；取得金属元素，酶活力就恢复。,在激素和维生素中起着特异生理作用。一些微量元素是激素和维生素成份或主要活性部分，缺乏这些元素，肌体内就无法合成这类激素或维生素。如甲状腺激素中缺乏碘原子，就失去效用，人体就会得甲状腺肿大病。,帮助输送宏量元素作用，如铁是血红蛋白主要组成部分，血红蛋白借助氧化作用把氧带到体内每个组织、器官细胞中去，供给代谢需要。,微量元素在体液内，与钾、钠、钙、镁等离子协同，可起调整渗透压、离子平衡和体液酸碱度作用，以保持人体正常生理功效。,环境地球化学 第32页,地球化学环境与人类健康,第32页,第三节：微量元素与人类健康,二、元素协同和拮抗作用,生命元素拮抗作用是指在生物体总中，一个元素对另外一个元素正常生理功效产生干扰现象，这种干扰多数是抑制或者抵消，但也有可能是加剧。,铜与钼、硒与汞、铜与锌、铊与硒、铜与镉、锌与镉之间存在着生物拮抗作用。,环境地球化学 第33页,地球化学环境与人类健康,第33页,第三节：微量元素与人类健康,元素拮抗作用几个机理,直接化学反应产生拮抗作用。,在生物体内这种化学反应，某种意义上类似于体外无机化学反应。假如两元素能生成难离解稳定化合物或两元素间能发生氧化还原反应，它们之间可能存在着生物拮抗作用。前者如As、Hg、Cd、Ag、Sb等元素对Se拮抗，后者如Cr,6+,对Fe,2+,拮抗；,干扰元素作用于金属酶辅基或金属蛋白蛋白质活性基团，使酶或蛋白质遭到破坏，从而实现对酶或蛋白质中有益元素间接拮抗。,如干扰离子与生物体中有机质（如酶辅基）结合得更稳定，从而使肌体中一些元素被置换出来。,环境地球化学 第34页,地球化学环境与人类健康,第34页,第三节：微量元素与人类健康,因为某一元素作用，使金属酶反应体系中一环受阻，从而产生对另一元素间接拮抗。,这一类型拮抗机理，即使在两元素性质上找不出直接关系，不过从酶作用体系中是能够分析出它们相关作用。,在生物体中，相同原子结构元素在有机络合物中互为取代而造成拮抗作用。,已经观察到拮抗关系中，WMo、CdCa、VMn、NiCu、MnMg应属这种类型。,环境地球化学 第35页,地球化学环境与人类健康,第35页,第三节：微量元素与人类健康,三、配合作用,所谓配合作用是指采取金属配合物(或螯合物)配位体原理排除进入机体各种有毒元素去毒作用。,许多由污染路径进入人体有毒元素，能够针对性地采取一些络合剂和螯合剂有效地加以排除。,环境地球化学 第36页,地球化学环境与人类健康,第36页,第三节：微量元素与人类健康,过量元素,排毒螯合剂,过量元素,排毒螯合剂,Ca,Fe,Co、Zn,Cd、As,Hg,EDTA,去铁肟胺或Na,2,(CaEDTA),Na,2,(CaEDTA),BAL(二巯基丙醇),BAT（二巯基丙醇),Pb、Cu,Be,Tl,Ni,Pu,D青霉胺或Na,2,(CaEDTA),金精三羧酸,三苯卡巴腙,二乙基草酸钠,Na,3,(CaDTPA),用于治疗机体内金属元素过量一些,螯,合剂,环境地球化学 第37页,地球化学环境与人类健康,第37页,第三节：微量元素与人类健康,四、常见与元素相关疾病,元素对人类健康影响反应了人体内、外环境之间平衡。,当人体摄入一些元素过量或不足，均会出现各种地方性症候和地方性疾病。这类疾病几乎包括到机体全身，它们包括到心血管组织、脑血管系统、内分泌系统、生殖系统、消化系统、骨齿系统、神经系统、细胞组织、结缔组织和其它方面。,环境地球化学 第38页,地球化学环境与人类健康,第38页,第三节：微量元素与人类健康,疾病类别,疾病名称,摄入过量元素,摄入不足元素,心血管系统疾病(一),(1)心血管病,(2)动脉粥样硬化,(3)冠心病,(4)心衰猝死,(5)新生婴儿猝死,(6)糖尿病,(7)心肌病,Cd,Co,Ca、Mg、Se,Cr,Ca、Mg、Se、Cr、Mo,Mg,Mg,Cr,脑血管系统疾病(二),(1)脑溢血,(2)高血压,(3)脑神经紊乱,Si0,2,Si0,2,Cu,内分泌系统疾病(三),(1)地方性甲状腺肿,(2)脑垂体分泌缺乏症,(3)内分泌紊乱(女),I,I,Zn,Zn、Mg、Mn、Ca,与 元 素 有 关 疾 病,环境地球化学 第39页,地球化学环境与人类健康,第39页,疾病类别,疾病名称,摄入过量元素,摄入不足元素,生殖系统疾病(四),(1)性发育不全、侏儒症,(2)生长发育不良,(3)受精率低下,(4)不育不孕,(5)不孕症,MgS0,4,U、Ra,Zn,Mn,I,Zn、Mn,消化系统疾病(五),(1)地方性肠炎,(2)地方性胃肠炎,(3)胃肠炎,B,MgSO,4,Cd,Mg、Zn,骨齿系统疾病(六),(1)龋齿,(2)氟骨症,(3)膝外翻综合症,(4)骨质松脆、牙发育不良,(5)佝偻病,(6)趴病,(7)大骨节病,(8)软骨代谢障碍,(9)骨质松脆症,F,F、Mo,Sr,Ba,腐殖酸,F、V,Ca,Me,Mg、Ca,Se,S、Mn、Se,Cu、Sr,与 元 素 有 关 疾 病（续）,环境地球化学 第40页,地球化学环境与人类健康,第40页,疾病类别,疾病名称,摄入过量元素,摄入不足元素,细胞癌变(七),(1)前列腺癌,(2)乳房、结肠、卵巢、膀胱癌,(3)肝癌,(4)眼癌,(5)皮肤癌,(6)骨癌,(?)喉癌,(8)咽喉癌,(9)直肠癌,(10)结肠癌,(11)食管癌,(12)胃癌,(13)白血症,(14)肺癌,Cd,亚硝胺,As,As、Se、Ag,Be、Cd、Se,Ni、As、Cd,Ni,Ni、Cd,Cd、Zn,Zn,Pb、As,Cr,6+,、Pb、Sn、Si、As、Se、Sb,Se、I,Se、Mo,Mo,Cu,Cu,Zn,与 元 素 有 关 疾 病（续）,环境地球化学 第41页,地球化学环境与人类健康,第41页,疾病类别,疾病名称,摄入过量元素,摄入不足元素,神经系统疾病(八),(1)中枢神经发育不全、脑发育落后、智力低下,(2)神经性疾病,(3)神经性传导障碍,(4)抑郁症,(5)狂躁症,(6)神经中毒(水俣病),(7)Wilson症,I,Pb,F,Rb,Hg、Se、As、Tl、Cu,I、Zn,Li,结缔组织(九),(1)脱毛症、指甲脱落,(2)扁甲(营养性),(3)毛发、皮肤异常,Tl、Se,I,Ca、Me,I,其它,(1)营养性贫血,(2)高铁血红蛋白症,(3)糖尿病,(4)地方性肌萎缩,(5)结石症,(6)缺铁性贫血,(7)溶血性贫血,(8)暗视盲(味、嗅觉异常),N0,2,F、Ca,Pb,Fe、Cu,Cr,Mg,Fe,Zn、V,与 元 素 有 关 疾 病（续）,环境地球化学 第42页,地球化学环境与人类健康,第42页,第三节：微量元素与人类健康,1硒（Se）,概述,硒是亲硫稀有非金属，呈红色或灰色，性脆易氧化为二氧化硒，结晶硒为主要光导电材料。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、摄影复制术及X硒版摄影。,生物学功效,硒是生物体各种酶和蛋白质主要组成成份，含有很强生物活性，参加各种生理生化作用。硒抗氧化性是因含硒谷胱甘肽过氧化酶(GSHPX)对体内已生成过氧化物起解毒作用；参加辅酶A、辅酶Q合成，刺激免疫球蛋白产生，有保护心脏、肝、肾和增强免疫功效；调感人体抗癌原因，抑制癌细胞生长，降低铅、镉、汞、铊、砷、铬等毒物毒性；代替维生素E作用，促进维生素E利用。,环境地球化学 第43页,地球化学环境与人类健康,第43页,第三节：微量元素与人类健康,人体中硒,正常成人含硒142lmg，就能满足生理需要。硒在人体内主要分布于肝(50)、肾、骨、指甲和头发。我国推荐成人最低日需硒量为40g，美国提出成人日需量为50200g。,Se生理功效,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，可造成“克山病”和“大骨节病”。,普通来说，机体硒含量与机体抗氧化水平呈正相关关系。但过高则相反，研究表明人体血液中高硒(0.43g/mL，与正常人群0.075g/mL相比)不但不增加GSHpx活性，降低LPO水平，相反，高硒却降低了GSHpx活性(47.59unit/mL全血，与正常人群83.21unit/mL全血相比)，增加了LPO含量(3.50M丙谷醛MDA/mL血清，与正常人群2.93nMMDA/mL血清相比)。所以，人体接触硒或硒化物过多，摄入过量，可中毒。,硒化物毒性较元素硒大，可溶性硒盐毒性最高。硒中毒类似砷中毒，引发呼吸道刺激和全身性反应。肝、肾损伤最严重。,环境地球化学 第44页,地球化学环境与人类健康,第44页,第三节：微量元素与人类健康,硒不足及过量防治,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硒。,控制硒接触，是预防职业性硒病主要步骤。硒中毒者，应中止高硒饮食或脱离高硒环境，加强营养，多食高蛋白和亚麻油，降低硒毒性，口服大量维生素C和维生素E，能加速体内硒排泄。,环境地球化学 第45页,地球化学环境与人类健康,第45页,第三节：微量元素与人类健康,2镍（Ni）,简述,镍是一个银白色带特殊光泽金属，含有磁性。主要用途是用来与其它金属一起制造合金，制造碱性电池及抗腐蚀涂料。纯镍或者镍化合物还能够用作各种化学过程催化剂。,镍污染环境主要起源是矿产工业、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、煤燃烧会使大气受到镍化物污染。,环境地球化学 第46页,地球化学环境与人类健康,第46页,第三节：微量元素与人类健康,人体中Ni,金属镍在人体中含量普通为323g100g。人体一昼夜平均摄入0.30.6mg，就能满足成人机体需要。镍吸收后，分布于各组织器官，其中以肺含量最高，占38，脑占16.7。,Ni生理功效,对人体危害最大是镍化合物，尤其是羟基镍。人体大量吸入羟基镍后，其中23被吸收进入血液，与细胞内核酸、蛋白质结合，能够造成急性中毒，会出现头痛、头晕、恶心、呕吐等症状。在脱离接触636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。镍也是一个致癌物质。,Ni中毒预防,对全部能排放羟基镍生产过程与设备必须采取密闭化设施，限制其进入环境。,环境地球化学 第47页,地球化学环境与人类健康,第47页,