地球化学因素与健康

三、地球化学因素与健康

（一）地表化学元素分布

存在于自然环境中的化学元素，根据其在人体内含量多少，分为常量和微量元素两类。在地球地质发展过程中，自然形成了地壳表面这些化学元素分布的不均匀性，进而使地球上不同地区的土壤、水体和植物中化学元素种类和含量存在着差异。

植物对微量元素具有富集作用，因此其微量元素含量往往比其他环境介质要高。如植物中硒的含量通常比土壤中高约10倍。在某些地区植物中微量元素含量相对较为稳定，是该地区人群获得微量元素的主要来源。地形特征和气候也可以影响某些化学元素的分布，如氟往往在山区和内陆干旱的盆地含量很高；碘多在地势倾斜、洪水冲刷严重的山区含量低。

火山喷发会将地壳深层的某些化学元素和化合物带到地表，明显影响一个地区的化学物质含量。如瑞典和新西兰某火山地区的土壤砷含量高达10　000mg／kg。

此外，一些含有害化合物的天然裸露矿也会造成环境污染。如云南省北部大姚县青石棉裸露于地表，随自然风吹雨淋，造成青石棉的大气和水体污染。

（二）微量元素的生物学效应及对健康的影响

目前认为有14种微量元素（锌、铁、铜、钼、铬、锰、钴、镍、锡、钒、碘、硒、氟和硅）在生物体内是维持正常生理、生化功能、生长发育和生殖繁衍所不可或缺的元素，称为必需微量元素。必需微量元素不能通过机体自身合成，必须从外界摄取。

必需微量元素的需要量很小，但对生命活动过程的作用极大。这些生物学效应主要包括：①参与酶的构成和酶的激活，影响酶的活性。在人体内50%～70%酶含有微量元素，它们在酶蛋白结构中起着特异活化中心的作用。如锌与80多种酶的活性有关。②参与某些蛋白质的合成，发挥特殊的功能。如人体血红蛋白分子含有4个Fe^2＋原子，与卟啉环络合成血红素。血红素中的Fe^2＋是载氧功能的中心，起到运送氧的作用。③参与激素及其辅助因子的合成，与内分泌活动密切相关。如碘是甲状腺素的重要组成成分；铜可能具有促进垂体释放生长激素、促甲状腺素、促肾上腺皮质激素和促黄体生成素的作用。④维持正常的生殖功能。锌、铜、硒和锰等微量元素对维持正常生殖和生育功能都有重要作用。此外，研究还表明，微量元素对生长发育、机体免疫功能、感官功能等均有明显影响和重要作用。

因此，当机体必需微量元素摄入不足或缺乏时可导致某些生理功能障碍、生化代谢失调，甚至出现组织器官病理性损伤和疾病发生。然而，其摄入过量也会对人体产生危害。尤其是那些安全范围较窄的微量元素，易出现摄入过量中毒。