环境地化之氟的生物地球化学与地方性氟病(1)地方性氟病的分布中国地方性氟中毒分布示意图(2)氟的地球化学与生物化学作用地方性氟病因及症状影响骨骼正常发育生长人体在高氟环境中，长期摄入过量的氟，在机体内可形成CaF2。CaF2沉着于骨及软骨组织中，破坏钙磷代谢，从而影响骨骼正常发育生长；影响牙齿健康CaF2还可导致牙齿钙化不全，牙釉受损。影响人体内分泌功能过量的氟可抑制许多酶的活性，干扰基因合成，影响甲状腺、胰腺、肾上腺、性腺等的内分泌功能，从而使胃、胰、心脏、大脑、肝脏等脏器和器官受到损伤。另外，对生殖功能也有一定影响。过量的氟对中枢神经有毒害作用过量氟可影响神经传导，破坏条件反射，引起神经中毒。生活在高氟区的人群，往往有肢体麻木、知觉异常、反应迟钝、嗜睡不醒等症状。严重的氟中毒就是氟骨症。表现为骨质被破坏、堆积、骨质软化，骨外膜赘骨增生，韧带钙化，骨质疏松。随之而来的是肌肉萎缩、肢体变形。(3)地方性氟病的预防低氟水的分布也很广泛，因此龋齿广泛流行。对于低氟水的改良方法，主要是进行氟化。数十年来国内外饮水氟化的实践显示了良好的防治效果，特别对青少年的龋齿防治取得了良好的效果。但20世纪60年代以来，由于城市人口癌症患病率明显升高，且似乎表现为与饮水氟化城市的死亡率高于为氟化城市，因此，一度时期以来把死因归咎为饮水氟化。最近的研究表明，癌症死亡率与饮水氟化无关。3．砷与砷中毒(1)砷的地球化学大气中的砷无污染的空气中的砷含量也有0.01～1.0μg/m3。煤烟是大气中砷的主要来源。工厂冶炼或施撒农药，可使空气中的砷含量达到1～nμg/m3。岩石中的砷岩石中的砷是环境中砷的主要来源。各类岩石的平均砷含量都很相近，为1.4—2.5μg/g左右，页岩在所有岩石中的砷含量最高，为13μg/g。土壤中的砷土壤中砷的平均含量大约为0.1～9.0μg/g。在砷矿区，或富砷地层周围的土壤含砷量很高。土壤被砷污染后，其毒性的大小与土壤本身的化学成分、土壤所处的地球化学环境有关。如果土壤富含较大量的铁、铝、钙等成分，虽然它们可促使砷在土壤中积累，但土壤的粘粒、氧化铁、氧化铝易与砷结合，形成难溶的砷化物。在pH值和Eh值较高的环境里，土壤中砷的活性较高，易于溶解、迁移，易于为生物所吸收。天然水中的砷各种天然水砷含量在5～50μg/L之间，最高可达280mg/L。大气降水各地区的均值大约为0.016～0.1μg/L。海水的平均含砷量为2～10μg/L。世界河水平均含砷量为2μg/L，范围为2.5～10μg/L。地表水、潜水的一般含砷量为0.5～5μg/L，个别可达5—50μg/L。地下水由于埋深、Eh值、pH值、含水层的岩性不同，含砷量差别很大，一般为1～50μg/L，高者可达100～2000μg/L。温泉水及火山温泉水含砷量亦很高，一般为1.2—8.5mg/L。天然水中各种形式的砷酸和亚砷酸是比较稳定的。在氧化条件下以砷酸盐为主，还原条件下以亚砷酸盐为主。在氧化环境中As3+更多地转变为As5+，这一转变可大大降低总砷（As3+、As5+的总和）的毒性。食物中的砷人体中的砷主要来自于饮水和食物。鱼虾类含砷量最高，为2.17～170μg/g；肉类较高，为0.85～1.3μg/g；谷类最低为0.02～0.10μg/g。(2)砷的生物化学性质(3)砷中毒及其类型1)药物型砷中毒2)污染和职业型砷中毒4．硒的地球化学与疾病2)低硒与地方性疾病早在100年前就在新西兰发现一种由于低硒造成的动物肌营养不良症，称为白肌病。白肌病主要分布于湿润的针叶林灰化土带、落叶阔叶林棕壤带、温带森林棕褐土带和森林草原黑土带，降雨量600～1000mm。人类与低硒有关的疾病：涉及到循环系统的有：心血管疾病、克山病；涉及到消化系统的有：胃癌、肝癌和胰腺癌等；造血系统的有：溶血性贫血、白血病；神经性系统的有：营养性肌无力、肌萎缩。全国克山病分布示意图中国硒营养背景值示意图三大类病因学说：营养说；中毒说；生物地球化学说。三种硒分布类型：东北型：克山病与大骨节病基本上平行分布。西北型：大骨节病较严重。西南型：只有克山病，没有大骨节病。总的来看，特定的有机环境及有机污染饮水与克山病密切相关，这也是一个Mg、Se、Mo等元素缺乏的地球化学环境。我国主要黄土区克山病、大骨节病、地方性氟中毒病分布示意图5．区域环境与伽师病新疆喀什平原不孕症分布示意图新疆喀什平原低血钾症分布示意图(1)伽师病的地球化学环境(2)伽师病的病因分析锰是一种十分重要的生命必需的微量元素，儿童缺锰，生长发育受到抑制，成年人缺锰影响生育。病区环境本来就缺锌，由