地質(zhì)環(huán)境與健康

1、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

2、、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,B,C,D,生物地球化學(xué)性疾病 （Biogeochemical Disease）(endemic disease),化學(xué)性

3、元素性地方?。?由于地殼表面元素分布的不均一性，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，稱化學(xué)性元素性地方病，又稱生物地球化學(xué)性疾病。,,生物性地方?。菏笠?血吸蟲(chóng)病 布氏桿菌病,化學(xué)元素性地方病： 碘缺乏病

4、 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

5、，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?。↖odine Deficiency Disorders，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

6、 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

7、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

8、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,⑵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

9、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、地方性克汀病,⑴發(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

10、、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?。?⑵臨床表現(xiàn)：,智力低下：主要癥狀聾啞：生長(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?。粙胗變荷L(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

11、、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 ～1:50,000 KI 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

12、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

13、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

14、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,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32

15、46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：

16、 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

17、→ 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

18、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

19、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

20、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) >

21、 +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（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)

22、,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)和周圍神經(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類對(duì)人致癌物,,,黑腳病 （black foot diseas

23、e）,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

24、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?。╧eshan disease）,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

25、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

26、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

27、、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） 重金屬污染 （2） 農(nóng)藥污染,,,,,,（1） 重金屬污染 1）鎘污染—痛痛病（itai-i

28、tai disease）,病因：長(zhǎng)期食用含鎘廢水灌田生產(chǎn)的含鎘很高的稻米而引起的慢性鎘中毒。靶器官：腎臟Cd 損害腎小管腎功能異常鈣/磷代謝障礙 尿鈣增加 骨質(zhì)脫鈣 骨骼病變患者低分子蛋白尿 尿中磷酸鹽、尿糖、氨基酸 尿酶改變多發(fā)生在40－60歲婦女，營(yíng)養(yǎng)不良者多發(fā),痛痛病主要臨床表現(xiàn)：,痛痛病防治措施,本病無(wú)特效療法 ，病死率很高。預(yù)防措施1、保證土壤中鎘含量不超過(guò) 1.0mg／kg2、成人每

29、周攝入的鎘不應(yīng)超過(guò)400－500 μg 。3、為了早期發(fā)現(xiàn)鎘污染對(duì)健康的危害，我國(guó)制定了《環(huán)境鎘污染所致健康危害區(qū)判定標(biāo)準(zhǔn)》（GB17211-1998）,2)鉈污染 鉈（thallium, Tl）對(duì)環(huán)境造成的污染主要是由于含鉈廢水及廢渣受風(fēng)吹日曬和降水淋溶污染地表水、地下水、土壤和大氣所致?！　　°B及其化合物的毒性高，為強(qiáng)烈的神經(jīng)性毒物，并可對(duì)肝和腎臟造成損害。　　　三價(jià)鉈的毒性大于一價(jià)鉈。　　　睪丸對(duì)鉈的親和力較