第三節(jié)地質(zhì)環(huán)境和土壤

一、地質(zhì)環(huán)境與疾病

生物體與環(huán)境中的一些元素能夠保持動(dòng)態(tài)平衡

生物體內(nèi)元素宏量元素：占人體總量的99.95%，人體需要量每日100mg或更多；

C、H、O、N、S、

P、Na、K、Ca、Mg、Cl

微量元素：均少于人體0.01%，人體需要量少于每日100mg微量元素：必需微量元素：生命和機(jī)體正常生理活動(dòng)所必需的元素

Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Mo、Cr、I、Se、F

非必需微量元素：無(wú)明顯生理功能的微量元素

必需微量元素：適宜劑量范圍非必需微量元素：最高容許濃度適宜劑量范圍正常有害作用死亡人體的反應(yīng)攝入劑量必需元素非必需元素必需元素和非必需元素的劑量反應(yīng)關(guān)系A(chǔ)BCD

生物地球化學(xué)性疾?。˙iogeochemicalDisease）(endemicdisease)化學(xué)性元素性地方?。河捎诘貧け砻嬖胤植嫉牟痪恍?，導(dǎo)致元素分布存在區(qū)域性差異，如果這種區(qū)域性差異超出了人類(lèi)和其他生物所能適應(yīng)的范圍，就可能使當(dāng)?shù)貏?dòng)物、植物及人群發(fā)生特有的疾病，稱(chēng)化學(xué)性元素性地方病，又稱(chēng)生物地球化學(xué)性疾病。生物性地方病：鼠疫

血吸蟲(chóng)病

布氏桿菌病化學(xué)元素性地方?。旱馊狈Σ?/p>

地方性氟中毒地方性砷中毒

大骨節(jié)病

克山病判斷化學(xué)元素性地方病的條件①具有明顯地區(qū)性，且與地質(zhì)中某種元素關(guān)系密切；②在不同時(shí)間、地點(diǎn)、人群中均有同樣的相關(guān)性③與地質(zhì)中某種元素有明顯的劑量-反應(yīng)關(guān)系④上述相關(guān)性，可用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論加以解釋由于攝碘量不足而引起的一系列病癥。包括多種疾病形式，甲狀腺腫和克汀病則是碘缺乏的最明顯的表現(xiàn)形式。婦女在懷孕期間缺碘，會(huì)導(dǎo)致流產(chǎn)、早產(chǎn)、死產(chǎn)、胎兒先天畸形。碘缺乏病是目前已知的導(dǎo)致人類(lèi)智力損害的最主要原因，兒童正在生長(zhǎng)過(guò)程中一旦缺碘，則嚴(yán)重影響智力發(fā)育，即使輕微的缺碘，也會(huì)成為學(xué)習(xí)上的低能兒。

碘缺乏病（IodineDeficiencyDisorders，IDD）

1、碘在自然界中的分布水碘水平：山區(qū)<平原<沿海；海產(chǎn)品中碘豐富2、碘在人體內(nèi)的代謝

碘促甲狀腺激素過(guò)氧化物酶活性碘+酪氨酸一碘酪氨酸二碘酪氨酸甲狀腺素偶合—80%經(jīng)尿排出，10%隨糞便排出，用尿碘估計(jì)攝入量—最低生理需要量：75

g/d，推薦攝入量：150

g/d現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表明當(dāng)有代表性的尿樣中碘含量平均值低于5μg／L時(shí)，該地區(qū)即有發(fā)生碘缺乏病的可能；當(dāng)?shù)陀?μg／L時(shí)，當(dāng)?shù)貎和陀谢嫉湫偷南忍煨钥送〔〉奈ｋU(xiǎn)。

3、流行病學(xué)：全世界有118個(gè)國(guó)家和地區(qū)存在碘缺乏問(wèn)題，15.72億人口生活在缺碘地區(qū)，其中有6.55億患有地方性甲狀腺腫大，1120萬(wàn)人患有地方性克汀病，4300萬(wàn)人存在不同程度的缺碘引起的智力低下問(wèn)題，因碘缺乏導(dǎo)致3萬(wàn)名尚未出生的胎兒死亡，約12萬(wàn)名新生兒出生之時(shí)就己存在明顯的身體和神經(jīng)缺陷。我國(guó)約有4億人口受到碘缺乏的威脅，幾乎占世界全部缺碘地區(qū)人口的1/4。病區(qū)分布：山區(qū)>平原；內(nèi)陸>沿海；農(nóng)村>城市4、地方性甲狀腺腫⑴發(fā)病原因缺碘：主要原因致甲狀腺腫物質(zhì)：硫氰酸鹽：杏仁、木薯、黃豆、核桃仁硫葡萄糖苷：芥菜、卷心菜、甘藍(lán)高碘：過(guò)多的碘占據(jù)過(guò)氧化物酶的活性基，使酪氨酸被氧化的機(jī)會(huì)減少，甲狀腺激素的合成受到抑制

新疆奎屯地區(qū)水碘含量地理分帶與地方性甲狀腺腫大率關(guān)系地理分帶ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ

海拔（米）>660660－380380－320320－290295－285270－200深層地下水碘(mg/L)0.86.0112.5228.4955.08244.63青少年腫大率（%）58.955.014.714.76.26.4⑵臨床表現(xiàn)：早期輕度腫大，無(wú)自覺(jué)癥狀中晚期可壓迫氣管和食管引起呼吸困難和吞咽困難檢查可見(jiàn)并觸及腫大的甲狀腺正常甲狀腺組織：看不見(jiàn)摸不著Ⅰ°腫大：看不見(jiàn)摸得著Ⅱ°腫大：看得見(jiàn)摸得著

⑶我國(guó)現(xiàn)行的地方性甲狀腺腫診斷標(biāo)準(zhǔn)如下：居住在地方性甲狀腺腫病區(qū)甲狀腺腫大超過(guò)本人拇指末節(jié)／小于拇指末節(jié)且有結(jié)節(jié)排除甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)、甲狀腺炎、甲狀腺癌等其他甲狀腺疾病尿碘＜50μg/g肌酐，甲狀腺吸碘率呈“饑餓曲線”可作為參考指標(biāo)5、地方性克汀?、虐l(fā)病機(jī)制：

胚胎期由于外環(huán)境缺碘，首先是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育分化障礙，其次是體格發(fā)育受阻。

主要表現(xiàn)為：矮小、癡呆、聾啞、神經(jīng)系統(tǒng)癥狀等。

見(jiàn)于古老的嚴(yán)重病區(qū)。﹡亞臨床克汀?。?/p>

⑵臨床表現(xiàn)：智力低下：主要癥狀聾?。荷L(zhǎng)發(fā)育落后：身材矮小，粘腫型明顯；下肢相對(duì)短，保持嬰幼兒時(shí)期的不均勻性矮??；嬰幼兒生長(zhǎng)發(fā)育落后；克汀病面容；性發(fā)育落后神經(jīng)系統(tǒng)癥狀：現(xiàn)癥甲狀腺功能低下：黏液水腫甲狀腺腫：⑶診斷必備條件：

出生、居住在碘缺乏地區(qū)不同程度的智力障礙輔助條件：神經(jīng)系統(tǒng)癥狀：不同程度的聽(tīng)力、語(yǔ)言、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)障礙甲狀腺功能低下癥狀：不同程度的身體發(fā)育障礙、不同程度的克汀病形象、甲低表現(xiàn)6、防治措施：

補(bǔ)碘：

碘鹽：1:20,000～1:50,000KI

或KIO3

碘油：碘化核桃油或豆油(500mgI/ml)

嚴(yán)重缺碘地區(qū)或孕婦一次肌注1～2ml

口服碘化鉀：甲狀腺制劑：為了避免碘的丟失，炒菜、煮湯時(shí)應(yīng)在出鍋時(shí)再加碘鹽，碘鹽儲(chǔ)存容器放于避光處，并加蓋

（二）地方性氟中毒

是由于一定地區(qū)的外環(huán)境中氟元素過(guò)多，而致生活在該環(huán)境中的居民長(zhǎng)期攝入過(guò)量氟所引起的以氟骨癥和氟斑牙為特征的一種慢性全身性疾病，又稱(chēng)地方性氟病。山西襄汾縣出土的10萬(wàn)年前“丁村人”氟斑牙化石

1.氟在自然界中的分布化合物形式存在，地下水氟>地面水氟2.氟在體內(nèi)的代謝——含氟的氣體、蒸汽和粉塵可從呼吸道吸收，飲水、食物攝入可經(jīng)消化道吸收——75%與血漿蛋白結(jié)合，分布在各組織，蓄積在牙齒、骨骼

3.地方性氟中毒的流行病學(xué)

——全國(guó)各省、市、自治區(qū)：1187個(gè)縣，病區(qū)人口3.3億，氟斑牙3877萬(wàn)，氟骨癥284萬(wàn)，按13億人口計(jì)算，平均每30人有一人氟中毒

——病區(qū)類(lèi)型飲水型：燃煤污染型：飲茶型：

——人群分布氟斑牙：兒童恒牙形成期氟骨癥：多見(jiàn)于成年人，16歲，特別20歲增多，隨年齡增高而增多非病區(qū)遷入易患病:全國(guó)地方性氟中毒環(huán)境類(lèi)型圖淺層高氟地下水型深層高氟地下水型高氟溫泉型富氟鹽礦型

新疆奎屯地區(qū)水氟含量地理分帶與青少年氟斑牙患病率關(guān)系地理分帶ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ

海拔（米）>660

732-450450-330330-310310-300300-280280-270270-230

深層地下水氟

(mg/L)0.280.2770.661.071.852.238.513.87

青少年氟斑牙（%）26.1027.0157.765.4083.3094.3093.40—燃煤污染型地氟病病區(qū)主要分布在長(zhǎng)江三峽流域和西南地區(qū)，有病區(qū)縣199個(gè)，病區(qū)村34872個(gè)，病區(qū)村人口3320萬(wàn)；飲茶型氟中毒主要分布在西藏、四川、內(nèi)蒙、青海和甘肅等?。▍^(qū)）有飲磚茶習(xí)慣的少數(shù)民族居住的地區(qū)；全國(guó)有316個(gè)縣，共3246個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）飲用磚茶，人口約3100多萬(wàn)；8-12歲兒童氟斑牙患病人數(shù)為50.53萬(wàn)人；成人II度及以上臨床氟骨癥患病人數(shù)為301.38萬(wàn)人。1）破壞鈣、磷代謝F—+Ca2+

→CaF2

→

①沉積于骨組織(主要)→骨質(zhì)硬化、骨皮質(zhì)增厚→X線影象：粗大的陰影②沉積于關(guān)節(jié)韌帶肌腱等→硬化③血鈣↓→甲狀旁腺分泌↑→溶骨作用加強(qiáng)→骨質(zhì)疏松或軟化→X線影象：骨密度↓4、發(fā)病機(jī)制2）氟對(duì)牙齒的影響：

①預(yù)防齲齒②過(guò)量的氟沉積于牙組織中，使牙釉質(zhì)不能形成正常的棱晶結(jié)構(gòu)，而形成不規(guī)則的球狀結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生斑點(diǎn)。出牙后，牙面呈現(xiàn)混濁無(wú)光澤的白堊樣斑點(diǎn)和條紋。釉質(zhì)疏松多孔，易使色素沉著，呈現(xiàn)微黃、黃褐或黑褐色。牙齒因結(jié)構(gòu)異常，易磨損、斷裂和脫落。

氟斑牙（白堊型）

3）抑制酶的活性過(guò)量的氟進(jìn)人機(jī)體與鈣、鎂結(jié)合成難溶性的氟化鈣及氟化鎂，使體內(nèi)許多需要鈣、鎂參加的酶的活性被抑制。烯醇化酶、琥珀酸脫氫酶等→三羧酸循環(huán)障礙→影響體內(nèi)糖代謝。

5、氟斑牙臨床表現(xiàn)：釉面光澤度改變釉面著色釉面缺損氟斑牙的診斷依據(jù)：

出生并長(zhǎng)期生活在高氟地區(qū)者，牙齒出現(xiàn)白堊、著色、缺損即可診斷。6、氟骨癥1）癥狀疼痛：最普遍的自覺(jué)癥狀，持續(xù)性多為酸痛，無(wú)游走性神經(jīng)癥狀：因椎孔縮小變窄，使神經(jīng)根受壓或營(yíng)養(yǎng)障礙，表現(xiàn)為肢體麻木，知覺(jué)減退肢體變形：其他：類(lèi)神經(jīng)征表現(xiàn)：頭痛、心悸、乏力、困倦等胃腸系統(tǒng)功能紊亂：惡心，食欲不振、腹脹、腹瀉或便秘等2）氟骨癥的X線表現(xiàn)骨質(zhì)及密度改變：密度增高的主要表現(xiàn)為骨小梁均勻變粗、密，骨皮質(zhì)增厚，骨髓腔變窄或消失，以腰椎、骨盆明顯。

密度減低的主要表現(xiàn)為骨小梁均勻變細(xì)、小，骨皮質(zhì)變薄，骨髓腔擴(kuò)大，多見(jiàn)于腰椎、骨盆和肋骨。骨周改變：主要表現(xiàn)為軟組織鈣化關(guān)節(jié)改變：軟骨退變壞死，關(guān)節(jié)面凸凹不平，關(guān)節(jié)間隙變窄，關(guān)節(jié)邊緣呈唇樣增生，關(guān)節(jié)囊骨化或有關(guān)節(jié)游離體，大關(guān)節(jié)多見(jiàn)。流行病學(xué)發(fā)現(xiàn)生活在高氟地區(qū)，并有飲高氟水，食用被氟污染的糧食或吸入被氟污染的空氣者。臨床表現(xiàn)有氟斑牙（成年后遷入病區(qū)者可無(wú)氟斑牙）同時(shí)伴有骨關(guān)節(jié)痛，肢體或軀干運(yùn)動(dòng)障礙即變形者。X線表現(xiàn)，骨及骨周軟組織具有氟骨癥X線表現(xiàn)者實(shí)驗(yàn)室資料，尿氟含量多超過(guò)正常值。

3）氟骨癥的診斷依據(jù)氟骨癥可用鈣劑和維生素D治療，一方面可調(diào)節(jié)鈣磷代謝，另一方面可減少機(jī)體對(duì)氟的吸收。氟斑牙采用涂膜覆蓋法，藥物脫色法預(yù)防措施：查清氟的來(lái)源改用低氟水，或采取措施除氟（活性氧化鋁法、堿式氯化鋁和硫酸鋁法除氟）改良爐灶…

研制低氟磚茶7、防治措施：

(三)地方性砷中毒

由于長(zhǎng)期飲用含砷過(guò)高的水或暴露燃用高砷煤而致的一種地方病。以慢性中毒多見(jiàn)，主要表現(xiàn)為皮膚色素沉著和（或）脫失、手掌和腳跖皮膚高度角化、皮膚癌和末梢神經(jīng)炎。

1.流行病學(xué)自然界分布廣：重金屬砷化物、硫砷化物自然界中的砷：+5價(jià)深井水、環(huán)境污染中砷：+3價(jià)毒性：+3價(jià)>+5價(jià)

+3價(jià)砷與巰基有高度親和力，在體內(nèi)蓄積性強(qiáng)我國(guó)地方性砷中毒病區(qū)分布：新疆的奎屯、內(nèi)蒙古和山西的一些地區(qū)、臺(tái)灣省西南沿海的一些地區(qū)。貴州黔西南地區(qū)進(jìn)入體內(nèi)的砷與蛋白質(zhì)或酶中巰基結(jié)合，尤其是含二巰基的酶，使酶的生物活性受抑制，引起相應(yīng)的代謝功能障礙。DNA氧化性損害砷可使細(xì)胞內(nèi)活性氧類(lèi)（ROS）生成增高，導(dǎo)致還原型谷胱甘肽耗竭，DNA氧化性損害，引起致癌過(guò)程2.發(fā)病機(jī)制：3.臨床表現(xiàn)

飲水中含砷>20mg/L急性砷中毒飲水中含砷>0.5mg/L慢性砷中毒皮膚改變色素沉著、色素脫失和角化神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周?chē)窠?jīng)都可受累及消化系統(tǒng)食欲減退、惡心、腹痛、腹瀉、消化不良心腦血管及末梢循環(huán)黑腳病致癌作用砷及其化合物是IARC確認(rèn)的第1類(lèi)對(duì)人致癌物黑腳病

（blackfootdisease）

在臺(tái)灣南部沿海病區(qū)發(fā)生的，是由于下肢動(dòng)脈狹窄、阻塞引起腳部干性壞疽。臨床表現(xiàn)先為間隙發(fā)作性腳趾發(fā)冷、發(fā)白、脈搏微弱、疼痛、間隙性跛行，一般是大拇趾先發(fā)病，然后向中心發(fā)展，皮膚變黑壞死。地砷病的危害手/趾掌角化花肚皮-腹部色素沉著與脫失皮膚癌4.診斷水砷含量、空氣砷濃度和污染食物砷含量臨床癥狀實(shí)驗(yàn)室檢查發(fā)砷、尿砷含量5.防治措施對(duì)飲用水含砷超過(guò)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的病區(qū)，要改換水源或消除砷的污染源?？刹捎没炷恋砘?yàn)V過(guò)法除砷，或?qū)⑷齼r(jià)砷氧化成五價(jià)砷，再用石灰沉淀法除砷。對(duì)于敞灶燃用高砷煤的病區(qū)，要改換爐灶，改變生活習(xí)慣，切斷砷的來(lái)源。無(wú)有效方法，對(duì)癥治療

一種病因未明的、以心肌壞死為主要病理改變的地方病。

（四）克山?。╧eshandisease）1.流行病學(xué)病區(qū)從東北至西南形成一條較寬闊的地帶多為大山脈兩側(cè)半山區(qū)或丘陵地帶地貌多呈侵蝕區(qū)，地表水流失嚴(yán)重，致使硒等元素貧乏日本和朝鮮北部山區(qū)也有過(guò)本病報(bào)告

2.克山病的病因?qū)W生物地球化學(xué)病因：微量元素（主要是硒）、氨基酸、維生素缺乏或失衡等引起克山病早期心肌損傷生物病因?qū)W說(shuō)：包括自然疫源性蟲(chóng)媒學(xué)說(shuō)、腸道病毒傳染學(xué)說(shuō)和真菌毒素中毒學(xué)說(shuō)，至今均未取得足夠的證據(jù)證實(shí)

克山病臨床主要表現(xiàn)為急性和慢性心功能不全，心臟擴(kuò)大，心律失常以及腦、肺和腎等臟器的栓塞。根據(jù)心功能狀態(tài)將其分為四型急型慢型潛在型亞急型３.臨床表現(xiàn)及分型

４.防治措施

流行區(qū)推廣預(yù)防性服藥：采用亞硒酸鈉作為預(yù)防性服藥，經(jīng)多年推廣，證明可明顯降低發(fā)病率。綜合性預(yù)防措施：注意環(huán)境衛(wèi)生和個(gè)人衛(wèi)生。保護(hù)水源，改善水質(zhì)。改善營(yíng)養(yǎng)條件，防止偏食，尤其對(duì)孕婦、產(chǎn)婦和兒童更應(yīng)加強(qiáng)補(bǔ)充蛋白質(zhì)，各種維生素及人體必需的微量元素。

二、土壤污染和疾病

（一）土壤污染在人類(lèi)生產(chǎn)和生活活動(dòng)中排出的有害物質(zhì)進(jìn)入土壤中，影響農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育，直接或間接危害人畜健康的現(xiàn)象。來(lái)源：——工業(yè)污染：“三廢”——生活污染：生活垃圾、人畜糞便、生活污水——農(nóng)業(yè)污染：農(nóng)藥、化肥（二）土壤污染對(duì)健康的危害1.

生物性污染的危害人土壤人（霍亂）動(dòng)物土壤人（鉤端螺旋體）土壤人（破傷風(fēng)）2.化學(xué)性污染的危害（1）重