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(一)微量元素与人体健康评价
所属图书:《铜仁市地球化学图集》 出版日期:2014-10-01

(一)微量元素与人体健康评价

根据杨克敌等(2013)对微量元素与人体健康方面进行的有益探索与总结,表明人体健康与有益、有害元素含量的关系极为密切。现有益元素主要有:B、Cu、K、Mn、Mo、Zn、Fe。参照全国土壤普查办公室主编的《中国土壤普查技术》(1992)及王云、魏复盛等主编的《土壤环境元素化学》(1995),作为本图集分级的标准。有害元素主要有:As、Cd、Hg、Cr、Ni、Pb、F。采用国家标准《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)分组成图,并重点对人体健康的影响程度进行探讨。

1.有益元素

(1)硼(B)。硼普遍存在于动物的组织和器官中,大多数组织含量为0.05~0.60mg/kg。它的作用较大,适量的硼是人体和动物的营养成分,硼与维生素D3、钙、镁等相互作用,可促进骨骼的生长和发育。过度缺乏硼将引起骨骼异常和生长迟缓,而摄入过量的硼,可能对神经系统产生副作用,并对人体代谢和呼吸系统产生影响。硼元素在铜仁市境内大多数地区含量适中,没有缺乏区,含量偏高区主要分布在沿河自治县中寨、德江县复兴、印江自治县木黄和松桃自治县瓦溪一带,呈不规则状零星分布。

(2)铜(Cu)。铜是人体不可缺少的微量元素,成人体内一般含铜量为80~120mg,大部分以蛋白质结合状态存在。它是血浆铜蓝蛋白、超氧化物歧化酶、细胞色素c氧化酶的构成要素,对造血系统、中枢神经系统的发育等具有重要作用。铜过量会引起急、慢性中毒,而铜缺乏则会导致人体发育停滞、瘦小、毛发退色、皮炎骨骼发育不良、贫血等。铜仁市境内无铜缺乏区,含量相对较高的地区主要分布在沿河自治县大漆、思南县许家坝、江口县梵净山和松桃自治县局部地方,分布不均一,分布面积不大。

(3)钾(K)。钾是人体不可缺少的微量元素,成人体内一般含钾140000mg。铜仁市缺钾区较少,主要分布在石阡县聚凤、龙塘一带,含量高值区分布在万山区岩屋坪、沿河自治县黄土一带。

(4)锰(Mn)。锰是人体必需的微量元素,人体每日摄入量为2~5mg,从食物、水、茶等中可获得足够的锰。人体缺乏锰,将产生人体发育、生殖和代谢紊乱,抗衰老减弱,大脑功能异常,内分泌失调等,而过量则会产生急、慢性中毒等。铜仁市无锰缺乏区,含量较高值区主要分布在松桃自治县寨英、孟溪,碧江区瓦屋,万山区下溪等,这主要与岩石含锰和黏土对锰的吸附有较大关系。

(5)钼(Mo)。钼普遍存在于人体的组织和器官中,它具有新陈代谢作用,是大脑必需七大微量元素之一,也是目前发现具抗癌作用的元素之一。人体缺乏钼时,将产生智力发育不良、神经系统病变、急性心肌炎等。铜仁市无钼元素过量区,市内含量相对较高地区主要分布在松桃自治县、江口县、碧江区、万山区、玉屏自治县境内“黑层”地段,总体呈北东向展布。

(6)锌(Zn)。锌是人体不可缺少的微量元素,成人体内一般含锌量为2.3g。锌分布于人体所有的组织、器官、体液及分泌物中,锌缺乏会使人体生殖系统、心血管系统、消化系统、肾脏、呼吸系统、眼睛、神经系统等出现疾病,也会导致衰老,而过量摄入锌(如成人一次性摄入2g以上)则会产生腹痛、呕吐等中毒现象。铜仁市境内无锌缺乏区,含量相对较高地区主要分布在松桃自治县盘石、碧江区枫木坪等一带,其次为沿河自治县三角塘、淇滩等地,总体呈星点状分布,规律性不明显。

(7)铁(Fe)。铁是人体不可缺少的微量元素,成人体内一般含铁3~4g。铁主要分布于人体的肝、脾和血液中,缺乏适量的铁会使人体含铁酶功能降低、影响行为和智力发育、抗感染力降低、体温调节失衡、身体发育不良等,而过量摄入铁则会引发心脏病、糖尿病、关节炎、骨质疏松等。铜仁市境内无铁缺乏区,含量相对较高的地区主要分布在江口县梵净山、石阡县、思南县、德江县、印江自治县等煤矿产出地区。

2.有害元素

(1)砷(As)。砷是一种有毒元素,它对健康的危害主要指三氧化二砷(As2O3,俗称砒霜)的危害。人体中毒剂量为5~50mg,过量的砷化物进入人体可引起急、慢性中毒,也可引起致癌效应。《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)对农田或旱地中砷含量的要求与规定为:一级土壤砷含量≤20μg/g,二级土壤砷含量为20~40μg/g,三级土壤砷含量≥40μg/g。铜仁市砷含量总体不高,但在局部地段如思南县大河坝、江口县梵净山、玉屏自治县田坪一带达到二级标准,面上呈零星分布,分布面积较小,对人体健康总体影响不大。

(2)镉(Cd)。镉是人体有害元素,对人体的肺等会引发一系列的生理和病理改变,产生中毒等。在铜仁市境内,镉呈较高的地球化学背景分布,其极值达到46000ng/g,《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)对镉的含量规定为:一级土壤镉含量≤0.30μg/g,二级土壤镉含量为0.30~0.60μg/g,三级土壤镉含量≥0.60μg/g。铜仁市镉含量总体不高,多数地段均低于一级标准,仅有极少数如沿河自治县官舟—思渠一带有一定的异常现象,但总体来说分布面积不大,分布零星。

(3)汞(Hg)。汞是人体有害元素,所形成的甲基汞(CH3Hg)对人体的生理、神经生长等危害较大,可导致发育畸形,人体吸入后会产生中毒等现象。铜仁市是贵州汞矿的主要产地,汞资源量居全国第一,也是全国知名的汞地球化学地,特别是万山汞矿区的土壤和水系沉积物中,汞的地球化学背景值最高,达840390ng/g,与贵州全省相比为第一富集元素。《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)对汞的含量规定为:一级土壤汞含量≤0.30μg/g,二级土壤汞含量为0.30~1.00μg/g,三级土壤汞含量≥1.00μg/g。铜仁市汞含量高,分布范围较大,异常较明显。汞异常中心主要分布在万山区大部,碧江区东部,松桃自治县普觉,江口县阴溪桥,石阡县龙塘坳,德江县泉口西侧与务川仡佬族苗族自治县(以下简称“务川自治县”)交界处等地。

由于铜仁市具有特高的汞地球化学背景异常,因此,对于本地区内汞低温热液硫化物矿,以及含汞、镉、砷、氟的煤矿区,必须高度重视环境污染问题,做好预防工作。

(4)铬(Cr)。铬是人体必需的微量元素,但所有铬的化合物浓度过高时都有毒性。人体铬不足,则会导致血糖、胰岛素升高等。《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)对铬的含量规定为:一级土壤铬含量≤150μg/g,二级土壤铬含量为150~350μg/g,三级土壤铬含量为≥350μg/g。铜仁市铬含量不高,大部分为一级土壤,二级土壤零星分布,分布范围不大,主要分布在江口县梵净山、思南县许家坝的局部地区。

(5)镍(Ni)。镍虽是人体必需的微量元素之一,参与人体酶的组成及代谢,但水溶性镍对人体健康危害很大,会产生中毒和致癌作用。《土壤环境质量标准》(GB15618—1995),对镍的含量规定为:一级土壤镍含量≤40μg/g,二级土壤镍含量为40~60μg/g,三级土壤镍含量为60~200μg/g。铜仁市镍含量属中偏低,大部分为一级土壤,二级土壤零星分布,分布范围不大,主要分布在江口县梵净山、松桃自治县牛郎一带。

(6)铅(Pb)。铅对人体健康的影响较大,轻者可引起机体敏感器官可逆性损伤,重者导致多器官、系统的损伤、中毒甚至死亡。《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)对铅的含量规定为:一级土壤铅含量≤250μg/g,二级土壤铅含量为250~350μg/g,三级土壤铅含量≥350μg/g。铜仁市铅矿点虽较多,但大部分属一级至二级土壤,三级土壤零星分布在沿河自治县三角塘及松桃自治县盘石—大兴—碧江区—玉屏一带。

(7)氟(F)。氟对人体危害较大,进入人体主要存于血液中并送往全身各组织,可产生毒性及氟斑牙等地方病。铜仁市氟地球化学峰值为3350μg/g,《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)未对土壤中氟的含量进行规定。铜仁市氟含量大于1000μg/g的地区主要分布在西部,如沿河自治县黄土、德江县高山和石阡县龙井一带(图14),其次为江口县太平、松桃自治县普觉一带。与矿产资源关系进行分析发现,氟主要分布在二叠系沉积作用形成的煤系地层分布区,以及热液作用形成的萤石矿区。

图14 贵州省铜仁市地表水系沉积物F元素含量分级图

铜仁市地球化学图集