第11講地球化學(xué)課件PPT課件

1、環(huán)境地球化學(xué) 第1頁(yè)第一節(jié): 人體與地球化學(xué)環(huán)境的關(guān)系一、人體化學(xué)組成與地球化學(xué)環(huán)境的關(guān)系自然界的各種元素或化合物都是以空氣、水和食物等形式經(jīng)由呼吸道和消化道進(jìn)入體內(nèi)的。研究表明，人體的各種化學(xué)元素和平均含量與地殼中相應(yīng)各種化學(xué)元素的含量相適應(yīng)，顯示了明顯的相關(guān)性。因此，化學(xué)元素的相適應(yīng)證明，人和地球化學(xué)環(huán)境有著密切的聯(lián)系。第1頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第2頁(yè)第一節(jié): 人體與地球化學(xué)環(huán)境的關(guān)系人體血液和地殼中元素含量的相關(guān)性第2頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第3頁(yè)宏量元素 Wt 微量元素 Wt10-6 O 氧 65.9F 氟37C 碳18.0Zn 鋅33H 氫10.0Cu 銅1.0N 氮3.0V

2、釩0.3Ca 鈣2.0Cr 鉻0.2P 磷1.0Se 銫0.2K 鉀0.35Mn 錳0.2S 硫0.25I 碘0.2Na 鈉0.15Mo 鉬0.1Cl 氯0.15Ni 鎳0.1Mg 鎂0.05Co 鈷0.05Fe 鐵0.004總計(jì)99.9540.01)組成，其余不到0.05的部分主要是由氟、鋅、碘、銅、釩、錳、鎳、鈷、硒、鉻和鉬等微量元素(含量0.01)組成。盡管人體中以氧、碳、氫、氮等宏量元素為主，并成為人體各種軟組織、體液和血液內(nèi)的主要組成元素，但那些在人體中所占比例雖不到0.05的微量元素，對(duì)人體健康卻有著不可忽視的作用。第4頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第5頁(yè)第一節(jié): 人體與地球化學(xué)環(huán)境的

3、關(guān)系二、人體與環(huán)境的辯證關(guān)系人體與環(huán)境之間最本質(zhì)的聯(lián)系是能量的傳遞和物質(zhì)的交換，人與地殼物質(zhì)保持的平衡是通過(guò)人體的新陳代謝與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換實(shí)現(xiàn)的。如果由于某種自然的或人為的原因，使環(huán)境中新出現(xiàn)或增加了某種化學(xué)物質(zhì)，或減少了某種化學(xué)物質(zhì)(環(huán)境變化)，超過(guò)了人體生理功能所能承受的適應(yīng)能力，人和地球化學(xué)環(huán)境的平衡關(guān)系就會(huì)遭到破壞，人體健康就要受到影響，甚至發(fā)生疾病或死亡。人體各種生理功能在某種程度上對(duì)環(huán)境的變化是適應(yīng)的，并能使人體與環(huán)境達(dá)到統(tǒng)一，但這些功能有一定的限度。如當(dāng)某些元素在自然界含量過(guò)高或偏低時(shí)就會(huì)造成一些地方??；當(dāng)有毒物質(zhì)通過(guò)呼吸、飲水、食物等直接或間接地進(jìn)入人體就會(huì)造成疾病，影響

4、遺傳甚至危及生命。第5頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第6頁(yè)第一節(jié): 人體與地球化學(xué)環(huán)境的關(guān)系三、人類疾病類型與地球化學(xué)環(huán)境的關(guān)系1疾病的類型 遺傳性疾病 先天性疾病 匱乏性疾病 現(xiàn)代病第6頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第7頁(yè)第一節(jié): 人體與地球化學(xué)環(huán)境的關(guān)系2疾病類型與環(huán)境的關(guān)系 遺傳性疾病與環(huán)境 遺傳性疾病起因于生殖細(xì)胞或受精卵里物質(zhì)的不利變化。遺傳物質(zhì)的損害主要是基因缺陷和染色體畸變。環(huán)境因素可以影響遺傳物質(zhì)，許多化學(xué)物質(zhì)都可以引起突變。 先天性疾病與環(huán)境該類型疾病是胚胎發(fā)育過(guò)程中某些環(huán)境因素造成的。在懷孕期間，胎兒在母體內(nèi)發(fā)育過(guò)程中，由于受不良環(huán)境因素的刺激，如過(guò)量放射性的照射、嚴(yán)重噪聲的影響以

5、及有害化學(xué)物質(zhì)的侵?jǐn)_等，使胎兒發(fā)育異常，出現(xiàn)各種先天性疾病，如先天性心臟病、先天性畸形等。第7頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第8頁(yè)第一節(jié): 人體與地球化學(xué)環(huán)境的關(guān)系 匱乏性疾病與環(huán)境 由于區(qū)域自然環(huán)境惡劣，經(jīng)濟(jì)、文化落后所造成 ，主要表現(xiàn)為三個(gè)特點(diǎn)： 由于人們所處的生活條件惡劣、營(yíng)養(yǎng)不足所造成的營(yíng)養(yǎng)不良性疾病 ； 由于醫(yī)療、交通落后、人口擁擠、衛(wèi)生條件差所造成的傳染性疾病 ； 由于區(qū)域生態(tài)環(huán)境中有不利健康的因子存在，造成特定環(huán)境的特有的地方病，即原生性地方病 。 現(xiàn)代病與環(huán)境由于現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，出現(xiàn)了大量的現(xiàn)代病，以癌癥心血管和各種職業(yè)病為典型代表，主要發(fā)生在發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)以及大城市。國(guó)際上已比較

6、一致地認(rèn)為90以上人類的癌癥與環(huán)境因素有關(guān) 。第8頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第9頁(yè)第一節(jié): 人體與地球化學(xué)環(huán)境的關(guān)系四、人體對(duì)環(huán)境致病因素的反應(yīng)人類環(huán)境的任何異常變化，都會(huì)不同程度地影響到人體的正常生理功能。但是，人類具有調(diào)節(jié)自己的生理功能來(lái)適應(yīng)不斷變化著的環(huán)境的能力。如果環(huán)境的異常變化不超過(guò)一定限度，人體是可以適應(yīng)的；如果環(huán)境的異常變化超出人類正常生理調(diào)節(jié)的限度，則可能引起人體某些功能和結(jié)構(gòu)發(fā)生異常，甚至造成病理性的變化。這種能使人體發(fā)生病理變化的環(huán)境因素，稱為環(huán)境致病因素。人類的疾病多數(shù)是由生物的、物理的、化學(xué)的致病因素所引起。在環(huán)境致病因素中環(huán)境污染又占最重要的位置。人體對(duì)致病因素引起的

7、功能損害有一定的代謝能力，在疾病發(fā)展過(guò)程中，有些變化是屬于代償性的，有些變化則屬于損傷，兩者同時(shí)存在。當(dāng)代償過(guò)程相對(duì)較強(qiáng)時(shí)，機(jī)體還可能保持著相對(duì)的穩(wěn)定，暫不出現(xiàn)疾病的臨床癥狀，這時(shí)如果致病因素停止作用，機(jī)體便向恢復(fù)健康的方向發(fā)展。第9頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第10頁(yè)第二節(jié):人體中元素的分布 生命組成元素 這類元素是生命必須的宏量元素，它們?cè)谌梭w及生物體中的含量最高，可占人體的99.95（以70公斤人體重量計(jì)）以上，主要是元素周期表中原子序數(shù)小的元素，包括：H、C、N、O、P、S、K、Na、Ca、Mg、Cl、Si;其中前6種元素是構(gòu)成生物體結(jié)構(gòu)的主要元素，也是構(gòu)成有機(jī)分子的基本元素，它們占人體

8、重量的97.25%。 生命必需元素這類元素是生命必須的微量元素，它們是人體維持正常機(jī)能所必需的元素Fe、Cu、Zn、Mn、Co、I、Mo、Se、F、Cr、V、Ni、Br，約占人體重量的0.025，它們雖然在人體內(nèi)含量甚微，但在人類生命過(guò)程中起著重要作用，這些元素在人體中的不足或過(guò)剩都會(huì)影響到人的健康，甚至危及生命。第10頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第11頁(yè)第二節(jié):人體中元素的分布判斷元素的必需性應(yīng)符合以下條件： 必須存在于一切生物的所有健康組織內(nèi)； 在不同的動(dòng)物體內(nèi)的濃度應(yīng)該相當(dāng)恒定； 元素一旦從生物體中缺失，往往會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)上或生理上的異常； 補(bǔ)足這種元素，則可防止異常的發(fā)生或使其恢復(fù)正常。 第

9、11頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第12頁(yè)第二節(jié):人體中元素的分布 毒性元素 對(duì)生物有毒性而無(wú)生物功能的元素。該類元素又可分為兩類： 毒性元素 ：Cd、Ge、Sb、Te、Hg、Pb、Ga、In、As、Sn、Li，這些毒性元素是指它們對(duì)生物體無(wú)有益作用，而只有毒性。 潛在毒性和放射性元素：Be、Tl、Th、U、Po、Ra、Sr、Ba。 非必須元素非必須元素是指那些地殼豐度極小，化學(xué)性質(zhì)極不活潑，其化合物不容于水或難溶于水，而且不具生物學(xué)功能的元素。它們多具放射性。一般不易與人類所接觸，也就不易為生物所吸收。非必須元素包括氦、氖、氬、氪、氙、氡6個(gè)氣體元素，15個(gè)鑭系元素，錒、釷、鏷3個(gè)錒系元素，以及

10、其它的24個(gè)元素共計(jì)48個(gè)。第12頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第13頁(yè)第二節(jié):人體中元素的分布 無(wú)毒穩(wěn)定性元素該類元素的地球化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，多呈氧化礦物或自然元素狀態(tài)產(chǎn)出，并多數(shù)呈副礦物。這些元素包括：Ti、Zr、Hf、Sc、Y、Nb、Ta、Ru、Os、Rb、Ir、Pd、Pt，Ag、Au。 兩性元素兩性元素指的是B。其氧化物具弱酸性，對(duì)人體無(wú)明顯中毒現(xiàn)象。第13頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第14頁(yè)元素(形態(tài))不 足正 常有 害致 死Ag1+ 0.060.08601300Al3+ 10100 As(III或V) 0.10.3550100300B硼酸鹽 10204000 Ba2+(水溶性) 15200

11、Bi3+ 0.06 Br 1103000 Ca2+ 4001500 Cd2+ 0.63 Cl1-7024004000 Co2+ 0.0002500 Cr(V1)(鉻酸鹽) 0.052003000Cu2+ 25250500 F1- O.5202000Fe(II或III) 1215 Ca3+ 0.02 Hg(II) 0.0050.02 150300I1-0.0150.210000 人體所攝取的微量元素(mg/d) 第14頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第15頁(yè)元素(形態(tài))不 足正 常有 害致 死I1-0.0150.2 In3+ O.016000 Kl+Lil+ 2 Mg2+ 2

12、20400 Mn2+ 39 Mo(VI)(鉬酸鹽) 0.7 N(有機(jī)) 800022000 Nal+4516002700 Ni2+ 0.30.5 P(磷酸鹽) 12002700 10000Pb2+ 0.30.1 Rbl+ 10 S(硫酸鹽等) 4203000100 Sb(III或V) 0.15 Sc(IV) 0.2 Si(硅酸鹽) 6002000 Sn4+ 1745 人體所攝取的微量元素(mg/d)（續(xù)）第15頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第16頁(yè)第二節(jié):人體中元素的分布元素(形態(tài))不 足正 常有 害致 死Sr2+1.55Ta(V)1Te(VI)0.022000Ti(TiO2)110Tl1+0.1

13、U(VI)U022+0.05V(V)0.3W(VI)0.05Zn2+1015Zr(IV)0.1人體所攝取的微量元素(mg/d)（續(xù)）第16頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第17頁(yè)第二節(jié):人體中元素的分布元素生物學(xué)分類周期表第17頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第18頁(yè)第二節(jié):人體中元素的分布二、人體中元素的缺乏和過(guò)量供應(yīng)某些元素在人體各組織中的分布具有明顯的選擇性，一般表現(xiàn)為： 腦：Cd、Sr、Br、A1； 腎：Bi、Pb、Cd、Se、As、Si； 肝：Pb、I、Sm、Se、As、Zn、Cu； 肺：Sb、Sn、Se、Cr、Al； 淋巴結(jié)：U、Tb、Sb、Mn、A1、Li。第18頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第

14、19頁(yè)人體不同組織對(duì)環(huán)境元素選擇性富集，從而會(huì)由于地球化學(xué)環(huán)境中某種或某些元素的過(guò)量或缺乏而導(dǎo)致器官組織病變的發(fā)生。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)有機(jī)體由于缺乏某種微量元素而生長(zhǎng)不良或不能完成其生命循環(huán)時(shí)，補(bǔ)充少量的這種元素，對(duì)有機(jī)體是非常必需的，但當(dāng)供給量超過(guò)了有機(jī)體的需要時(shí)，同一個(gè)元素又可能起毒害作用。生命必須元素的不足或過(guò)量，都會(huì)導(dǎo)致生物的病害。元素適量時(shí)，植物就能茁壯生長(zhǎng)。當(dāng)元素過(guò)量時(shí)就顯示它對(duì)植物的毒性，甚至導(dǎo)致死亡。這一現(xiàn)象被稱為伯特蘭得定律。即生物最適營(yíng)養(yǎng)定律。這一定律不僅適用于植物，同時(shí)也適用于動(dòng)物和人類。第二節(jié):人體中元素的分布第19頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第20頁(yè)第二節(jié):人體中元素的分布第

15、20頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第21頁(yè)第二節(jié):人體中元素的分布有毒元素生理效應(yīng)曲線第21頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第22頁(yè)第二節(jié):人體中元素的分布化學(xué)元素從環(huán)境到有機(jī)體作用路線示意圖 第22頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第23頁(yè)第二節(jié):人體中元素的分布四、人體中元素的分布元素在人體中分布是不均一的,不同肌體元素含量如下： 人體骨胳中的主要元素：Ca、P、S、Si、Mg、F、Mn等，其中的Ca、P、S、Mg等具結(jié)構(gòu)性作用。Sr、Ba、Pb、Be、Cd、U、Au、Li等元素與骨骼有較強(qiáng)的親合性，它們?cè)诠侵羞^(guò)量的蓄積將會(huì)產(chǎn)生不同程度、不同性質(zhì)的損害。這些元素在骨中的量占人體總量的百分?jǐn)?shù)分別為：Sr為99

16、；F為98.9；Pb為97.6；Ba為91；Be為75；Mg為70；U為65.5；Li為50；Mn為43.4。第23頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第24頁(yè)第二節(jié):人體中元素的分布 牙齒中的元素多由Ca、P、F、Si、V等元素組成 。 毛發(fā)中的元素由Si、Ni、As、Zn、F、Fe、Ti等組成。 肌肉中的元素Zn、Cu、Ca、Mg、V、Se、Br等元素，它們?cè)诩∪庵械牧空既梭w總量的百分?jǐn)?shù)為；Zn為65.2；Br為60；Se為38.3；Cu為34.7。 脂肪中的元素V、Hg、Cr、Nb、Sn等，其中V、Cr對(duì)脂肪代謝和降低膽固醇有重要作用。釩、汞、鉻、鈮、錫在脂肪中的蓄積量分別可達(dá)總量的90、69.2

17、、37、26和25。第24頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第25頁(yè)第二節(jié):人體中元素的分布 血液中的主要微量元素Fe、Co、Mo、Cu、V等，其中鐵在血液中的含量可占人體總鐵的70。 肺中的元素Sb、Sn、Se、Cr、Al、Si、Fe等。 腎中的元素Cd、Hg、Zn、Bi、Pb、Se、As、Si等。 肝中的元素Se、Cu、Zn、Fe、As、Cr、Mo、V、I等。 淋巴系統(tǒng)中易富集的元素Si、U、Te、Sr、Mn、Pb、Li等元素。第25頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第26頁(yè)元素地殼中的豐度(WB)人體內(nèi)的含量 人體中的作用 缺少和過(guò)量可能引起的疾病 Fe5.8045g參與人體各種酶的組 成 缺鐵易得傳染

18、病和貧血癥。過(guò)量可引起中毒，表現(xiàn)為肝、腎受損。鐵中毒使嬰兒嘔吐、胃腸道出血、末梢神經(jīng)衰竭，重者死亡 Cu0.0063100150mg適量銅可保證造血機(jī)能正常活動(dòng)。缺銅會(huì)引起貧血、造成局部皮膚脫色(白癜風(fēng))、引起白發(fā)。過(guò)低可導(dǎo)致主動(dòng)脈血管彈性降低。過(guò)量銅嚴(yán)重影響機(jī)體的正常代謝 Zn 0.00941.53.0g缺鋅可導(dǎo)致生殖力下降，形成性發(fā)育不全的侏儒，引起味覺(jué)不靈敏，食欲不振，視力減退，形成暗視盲。鋅過(guò)多會(huì)引起惡心、嘔吐、痙攣、下痢。鋅的毒性極小，即使是高濃度毒性也不大 Mo1.310-41220mg 鉬過(guò)多患通風(fēng)病，可引起甲狀腺腫大，干擾機(jī)體的鈣、磷代謝，影響骨、齒的生長(zhǎng)，形成佝僂病、軟骨病和

19、齲齒。缺鉬肝解毒功能下降，以致肝損傷 Se810-6ng、mg 低硒引起心肌病和多種癌癥，營(yíng)養(yǎng)性肌無(wú)力，肌萎縮以及齲齒、白內(nèi)障等，兒童惡性營(yíng)養(yǎng)不良及嬰兒猝死，高硒引起脫發(fā)、指甲畸形或變軟和神經(jīng)中毒 Mn 0.1320mg 錳不足可導(dǎo)致軟骨、生長(zhǎng)障礙、易患動(dòng)脈硬化癥。缺錳則影響造血功能。過(guò)量錳會(huì)引起中樞神經(jīng)損傷 元素與人體健康之間的關(guān)系 第26頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第27頁(yè)元素地殼中的豐度(WB)人體內(nèi)的含量 人體中的作用 缺少和過(guò)量可能引起的疾病 I 610-51520g具有催化作用 低碘可引起地方性甲狀腺腫，生長(zhǎng)發(fā)育停滯，體力和智商水平下降，中樞神經(jīng) 發(fā)育不全，重者導(dǎo)致呆傻癥(克汀病)。

20、高碘也可導(dǎo)致甲狀腺腫 Cu0.0063100150mg適量銅可保證造血機(jī)能正?；顒?dòng)。缺銅會(huì)引起貧血、造成局部皮膚脫色(白癜風(fēng))、引起白發(fā)。過(guò)低可導(dǎo)致主動(dòng)脈血管彈性降低。過(guò)量銅嚴(yán)重影響機(jī)體的正常代謝 Ca5.2001.25g缺鈣容易誘發(fā)高血壓，引起佝僂病、軟骨病、骨質(zhì)疏松。鈣過(guò)多會(huì)導(dǎo)致缺血性心臟病，引起嘔吐，腎臟鈣化 Mn 0.1320mg錳不足可導(dǎo)致軟骨、生長(zhǎng)障礙、易患動(dòng)脈硬化癥。缺錳則影響造血功能。過(guò)量錳會(huì)引起中樞神經(jīng)損傷 Cr0.0116mg鉻適量有助于膽固醇的分解、排泄、可預(yù)防冠心病和動(dòng)脈粥樣硬化。缺鉻可引起高血壓和冠心病。鉻過(guò)量會(huì)引起中毒 Co0.00251mg缺鈷會(huì)引起貧血。鈷過(guò)量會(huì)

21、引起機(jī)體代謝障礙。產(chǎn)生中毒。過(guò)剩還可以誘發(fā)甲狀腺腫大。長(zhǎng)期攝入會(huì)引起心肌病 Ni0.00949.8mg適量鎳可以提高胃蛋白酶的活性和改善造血過(guò)程。過(guò)量鎳引起慢性中毒，導(dǎo)致中樞神經(jīng)障礙，肝臟損壞，貧血和胃腸炎等。鎳有很強(qiáng)的致癌作用 元素與人體健康之間的關(guān)系（續(xù)） 第27頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第28頁(yè)元素地殼中的豐度(WB)人體內(nèi)的含量 人體中的作用 缺少和過(guò)量可能引起的疾病 Zn0.00941.53.0mg增能加提機(jī)高體抗免病疫能功力 缺鋅可導(dǎo)致生殖力下降，形成性發(fā)育不全的侏儒，引起味覺(jué)不靈敏，食欲不振，視力減退，形成暗視盲。鋅過(guò)多會(huì)引起惡心、嘔吐、痙攣、下痢。鋅的毒性極小，即使是高濃度毒性

22、也不大 I 610-51520g低碘可引起地方性甲狀腺腫，生長(zhǎng)發(fā)育停滯，體力和智商水平下降，中樞神經(jīng) 發(fā)育不全，重者導(dǎo)致呆傻癥(克汀病)。高碘也可導(dǎo)致甲狀腺腫 Se810-6Nmg低硒引起心肌病和多種痛癥，營(yíng)養(yǎng)性肌無(wú)力，肌萎縮以及齲齒、白內(nèi)障等，兒童惡性營(yíng)養(yǎng)不良及嬰兒猝死。高硒引起脫發(fā)、指甲畸形或變軟和神經(jīng)中毒 Ti 0.644.7mg微量鈦可加強(qiáng)心肌收縮。鈦還有降低血壓的作用 K1.70145g保護(hù)心血管 缺鉀會(huì)引起精力疲憊，心臟麻痹。鉀過(guò)量引起中毒，表現(xiàn)為手足麻木，知覺(jué)異常，四肢疼痛，惡心嘔吐,心律不齊，心動(dòng)過(guò)緩，直到死亡 Na2.3083g鈉不足表現(xiàn)為軟弱無(wú)力，食欲不振，頭昏等，長(zhǎng)期缺鈉

23、則影響發(fā)育。過(guò)量鈉可導(dǎo)致嬰兒急性中毒、甚至永久性腦損傷、還可引起高血壓 Li0.00212.2mg鋰不足會(huì)產(chǎn)生狂躁癥。鋰過(guò)高可導(dǎo)致抑郁癥，可抑制心肌活動(dòng)，降低血壓，重者可導(dǎo)致心臟停搏。鋰中毒表現(xiàn)為肌無(wú)力，發(fā)射抗進(jìn)，震顫、視力模糊、昏睡不醒 元素與人體健康之間的關(guān)系（續(xù)） 第28頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第29頁(yè)元素地殼中的豐度(WB)人體內(nèi)的含量 人體中的作用 缺少和過(guò)量可能引起的疾病 Ca5.201.25kg保護(hù)心血管 缺鈣容易誘發(fā)高血壓，引起佝僂病、軟骨病、骨質(zhì)疏松。鈣過(guò)多會(huì)導(dǎo)致缺血性心臟病，引起嘔吐，腎臟鈣化 Mg2.8024g鎂不足可引起生長(zhǎng)停滯、發(fā)育障礙、骨質(zhì)松脆，牙齒生長(zhǎng)不良，骨痛

24、，精神抑郁、心動(dòng)過(guò)速，肌肉痙攣。過(guò)量鎂會(huì)引起神經(jīng)系統(tǒng)作用過(guò)程抑制，降低動(dòng)脈壓力。 Ti 0.644.7mg微量鈦可加強(qiáng)心肌收縮。鈦還有降低血壓的作用VO.0140.1mg釩過(guò)量可抑制許多酶的活性，從而影響機(jī)體的正常代謝。釩中毒可引起腎小管壞死和肝脂肪變性。 Se810-6Nmg低硒引起心肌病和多種癌癥，營(yíng)養(yǎng)性肌無(wú)力，肌萎縮以及齲齒、白內(nèi)障等，兒童惡性營(yíng)養(yǎng)不良及嬰兒猝死。高硒引起脫發(fā)、指甲畸形或變軟和神經(jīng)中毒 Fe5.804.5mg缺鐵易得傳染病和貧血癥。過(guò)量可引起中毒，表現(xiàn)為肝、腎受損，嬰兒鐵中毒引起嘔吐、胃腸道出血、末梢神經(jīng)衰竭，重者死亡 Cu0.0063100150mg 適量銅可保證造血機(jī)

25、能正常活動(dòng)。缺銅會(huì)引起貧血、造成局部皮膚脫色(白癜風(fēng))，引發(fā)白發(fā)。過(guò)低可導(dǎo)致主動(dòng)脈血管彈性降低。過(guò)量銅嚴(yán)重影響機(jī)體的正常代謝Zn0.00941.53.0mg缺鋅可導(dǎo)致生殖力下降，形成性發(fā)育不全的侏儒，引起味覺(jué)不靈敏，食欲不振，視力減退，形成暗視盲。鋅過(guò)多會(huì)引起惡心、嘔吐、痙攣、下痢。鋅的毒性極小，即使是高濃度毒性也不大 Na2.3083g鈉不足表現(xiàn)為軟弱無(wú)力，食欲不振，頭昏等，長(zhǎng)期缺鈉則影響發(fā)育。過(guò)量鈉可導(dǎo)致嬰兒急性中毒，甚至永久性腦損傷，還可引起高血壓 Co0.00251mg缺鈷會(huì)引起貧血。鈷過(guò)量會(huì)引起機(jī)體代謝障礙，產(chǎn)生中毒。過(guò)剩還可以誘發(fā)甲狀腺腫大。長(zhǎng)期攝入會(huì)引起心肌病 元素與人體健康之間

26、的關(guān)系（續(xù)） 第29頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第30頁(yè)第三節(jié)：微量元素與人類健康一、微量元素的生理功能微量元素是指占人體重量小于0.01、人體所必須而又不能由肌體自身制造的元素。它雖然在人體內(nèi)甚少，但在生物化學(xué)過(guò)程中卻起關(guān)鍵性的作用，它們做為酶、激素、維生素、核酸的成分，維持生命的代謝過(guò)程 。人體對(duì)各種微量元素的需要，依年齡、生理?xiàng)l件、環(huán)境條件及遺傳因素等情況而定。第30頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第31頁(yè)第三節(jié)：微量元素與人類健康微 量 元 素成人一日需要量鐵12mg鋅1015mg氟1.5mg銅30g/kg體重碘140g錳510g硒2050g鉻22.5g鉬2gkg體重鈷O.13mg釩0.10.

27、3mg人體必需微量元素對(duì)成人的供給量第31頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第32頁(yè)第三節(jié)：微量元素與人類健康微量元素的重要生理功能 在酶系統(tǒng)中起特異的活化中心作用。酶是一種大而復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，它的作用在于強(qiáng)化生化作用。幾千種已知的酶中，大多數(shù)含有一個(gè)或幾個(gè)金屬原子。失去金屬元素，酶的活力就喪失或下降；獲得金屬元素，酶的活力就恢復(fù)。 在激素和維生素中起著特異的生理作用。某些微量元素是激素和維生素的成分或重要活性部分，缺少這些元素，肌體內(nèi)就無(wú)法合成這類激素或維生素。如甲狀腺激素中缺少碘原子，就失去效用，人體就會(huì)得甲狀腺腫大病。 協(xié)助輸送宏量元素的作用，如鐵是血紅蛋白的重要組成部分，血紅蛋白借助氧化作用

28、把氧帶到體內(nèi)每個(gè)組織、器官的細(xì)胞中去，供應(yīng)代謝的需要。 微量元素在體液內(nèi)，與鉀、鈉、鈣、鎂等離子協(xié)同，可起調(diào)節(jié)滲透壓、離子平衡和體液酸堿度的作用，以保持人體的正常生理功能。第32頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第33頁(yè)第三節(jié)：微量元素與人類健康二、元素的協(xié)同和拮抗作用生命元素的拮抗作用是指在生物體總中，一種元素對(duì)另外一種元素的正常生理功能產(chǎn)生的干擾的現(xiàn)象，這種干擾多數(shù)是抑制或者抵消，但也有可能是加劇。銅與鉬、硒與汞、銅與鋅、鉈與硒、銅與鎘、鋅與鎘之間存在著生物的拮抗作用。第33頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第34頁(yè)第三節(jié)：微量元素與人類健康元素拮抗作用的幾種機(jī)理 直接化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的拮抗作用。在生物體內(nèi)的

29、這種化學(xué)反應(yīng)，某種意義上類似于體外的無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)。如果兩元素能生成難離解的穩(wěn)定化合物或兩元素間能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，它們之間可能存在著生物拮抗作用。前者如As、Hg、Cd、Ag、Sb等元素對(duì)Se的拮抗，后者如Cr6+對(duì)Fe2+的拮抗 ； 干擾元素作用于金屬酶的輔基或金屬蛋白的蛋白質(zhì)活性基團(tuán)，使酶或蛋白質(zhì)遭到破壞，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)酶或蛋白質(zhì)中有益元素的間接拮抗。如干擾離子與生物體中的有機(jī)質(zhì)（如酶的輔基）結(jié)合得更穩(wěn)定，從而使肌體中某些元素被置換出來(lái)。第34頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第35頁(yè)第三節(jié)：微量元素與人類健康 由于某一元素的作用，使金屬酶反應(yīng)體系中的一環(huán)受阻，從而產(chǎn)生對(duì)另一元素的間接拮抗 。這一類型

30、的拮抗機(jī)理，雖然在兩元素的性質(zhì)上找不出直接的關(guān)系，但是從酶作用體系中是可以分析出它們的相關(guān)作用的。銅對(duì)于鉬的拮抗可能屬于這一種。 在生物體中，相似原子結(jié)構(gòu)的元素在有機(jī)絡(luò)合物中互為取代而造成的拮抗作用。已經(jīng)觀察到的拮抗關(guān)系中，WMo、CdCa、VMn、NiCu、MnMg應(yīng)屬這種類型。從原子結(jié)構(gòu)理論出發(fā)，可以預(yù)測(cè)Fe2+Zn2+、Fe3+Mn3+、Sb5+Mo6+、Cu2+Co2+、Ni2+Mg2+、Ru2+Co2+也存在拮抗關(guān)系，這是因?yàn)樗鼈兊脑咏Y(jié)構(gòu)常數(shù)十分接近。 第35頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第36頁(yè)第三節(jié)：微量元素與人類健康三、配合作用所謂配合作用是指采用金屬配合物(或螯合物)的配位體原

31、理排除進(jìn)入機(jī)體的各種有毒元素的去毒作用。許多由污染途徑進(jìn)入人體的有毒元素，可以針對(duì)性地采用某些絡(luò)合劑和螯合劑有效地加以排除。第36頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第37頁(yè)第三節(jié)：微量元素與人類健康過(guò)量元素 排毒螯合劑 過(guò)量元素排毒螯合劑 CaFeCo、ZnCd、AsHg EDTA去鐵肟胺或Na2(CaEDTA)Na2(CaEDTA)BAL(二巰基丙醇)BAT（二巰基丙醇) Pb、CuBeTlNiPu D青霉胺或Na2(CaEDTA)金精三羧酸三苯卡巴腙二乙基草酸鈉Na3(CaDTPA) 用于治療機(jī)體內(nèi)金屬元素過(guò)量的某些螯合劑 第37頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第38頁(yè)第三節(jié)：微量元素與人類健康四、常見(jiàn)與元素有關(guān)的疾病元素對(duì)人類健康的影響反映了人體內(nèi)、外環(huán)境之間的平衡。當(dāng)人體攝入某些元素過(guò)量或不足，均會(huì)出現(xiàn)各種地方性癥候和地方性疾病。這類疾病幾乎涉及到機(jī)體全身，它們涉及到心血管組織、腦血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、骨齒系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、細(xì)胞組織、結(jié)締組織和其它方面。第38頁(yè)/共43頁(yè)環(huán)境地球化學(xué) 第39頁(yè)第三節(jié)：微量元素與人類健康疾病類別疾病名稱攝入過(guò)量元素 攝入不足元素 心血管系統(tǒng)疾病(一) (1)心血管病(2)動(dòng)脈粥樣硬化(3)冠心病(4)心衰猝死(5)新生嬰兒猝死(6)糖尿病(7)心肌病 Cd Co Ca、Mg、SeCrCa、Mg、Se、Cr、MoMgMgCr