02-地質(zhì)環(huán)境與健康-生物地球化學(xué)性疾病

1、2012-03-10,1,主講：楊文卿福建師范大學(xué)閩南科技學(xué)院閩南科技學(xué)院資源高值化研究所手機(jī)：18750560101郵箱：ywq05957781504@163.com,環(huán)境與健康Environment and Health,2012-03-10,2,生物地球化學(xué)性疾病,biogeochemical disease,3,一、生物地球化學(xué)性疾病,由于地殼表面化學(xué)元素分布的不均 一造成某些地區(qū)的土壤和水中某種（些）化學(xué)元

2、素過(guò)多或過(guò)少或比例失 常，通過(guò)食物和飲水使人體內(nèi)某種（些）元素過(guò)多或過(guò)少而引起的一類 疾病，稱為生物地球化學(xué)性疾病 biogeochemical disease,4,二、類型,通?？蓪⑸锏厍蚧瘜W(xué)性疾病 分為兩種類型： 元素缺乏和元素過(guò)多常見(jiàn)的有 碘缺乏病 iodine deficiency disorders 地方性氟中毒 endemic fluorosis 、 地方性砷中毒 endemic a

3、rseniasis,5,三、我國(guó)地方病情況,我國(guó)地方病分布廣，患者多，全國(guó) 除上海市外，各省市自治區(qū)都有碘 缺乏病、地方性氟病的發(fā)生和流行,6,全國(guó)地方性甲狀腺腫約有700多萬(wàn)人，地方性克汀病25萬(wàn)多人，亞臨床克汀病1000萬(wàn)人，受威脅人口4.2億。 地方性氟病中氟斑牙患者4186萬(wàn)，氟骨癥200萬(wàn)人，受威脅人口3.7億。 全國(guó)有14個(gè)省市區(qū)有大骨節(jié)病發(fā)生，病人約200萬(wàn)，受威脅人口約1億?？松讲∈芡{

4、人口8290萬(wàn)人，患者近年來(lái)已明顯減少,7,四、生物地球化學(xué)性疾病基本特征,具有明顯的地區(qū)性 該地區(qū)具有該病的發(fā)生條件 微量元素過(guò)多或缺乏、適宜濃度 非病區(qū)健康人進(jìn)入病區(qū)，可患病， 且屬危險(xiǎn)人群 從地方病區(qū)遷出后，病情不會(huì)加重， 有的可逐漸減輕甚至痊愈。 某些易感動(dòng)物也可患某種地方病 消除該地區(qū)特異致病因子后，可使 該地區(qū)變?yōu)榻】祬^(qū)。,2012-03-10,8,碘缺乏病 iodine defi

5、ciency disorders ,IDD,9,常見(jiàn)食物中的平均含碘量（µg/kg）,10,我國(guó)碘缺乏病主要分布于：----大小興安嶺、長(zhǎng)白山----華北的燕山、太行山、呂梁山、五臺(tái)山----西北秦嶺、六盤山、祁連山 天山南北----西南的云貴高原、大小涼山、喜瑪拉 亞山山脈----中南的伏牛山、大別山、武當(dāng)山、 大巴山、桐柏山----華南的十萬(wàn)大山等地帶。,11,,,,,12,3.這些地區(qū)的共

6、同特點(diǎn)： 地形傾斜、洪水沖刷嚴(yán)重、降雨量集中、水土流失嚴(yán)重、碘元素含量極少。 由于地理和地形地貌的不同，其地方性甲狀腺腫和地方性克汀病的患病率也不同，一般山區(qū)＞丘陵＞平原,13,飲水碘與 地方性甲狀腺腫發(fā)生率,14,地方性甲狀腺腫,15,臨床表現(xiàn) 地方性克汀病是由于胚胎期缺碘，胎兒的甲狀腺激素供應(yīng)不足，胎兒的生長(zhǎng)發(fā)育障礙。由于胚胎期大腦發(fā)育分化不良，可引起耳聾、語(yǔ)言障礙、上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元障礙和智力障礙

7、等，以及出生后至兩歲攝碘不足，使甲狀腺激素合成不足，引起甲狀腺激素缺乏，明顯影響身體和骨骼的生長(zhǎng)，從而表現(xiàn)出體格矮小 性發(fā)育落后、粘液性水腫及其他甲狀腺功能低下等癥狀。 表現(xiàn)：呆、小、聾、啞、癱,16,地方性克汀病臨床表現(xiàn),17,地方性克汀病臨床表現(xiàn),18,地方性克汀病臨床表現(xiàn),19,九、碘缺乏病的預(yù)防,食鹽加碘、碘化油注意碘的副作用,20,看一個(gè)視頻：碘缺乏病,2012-03-10,21,地方性氟中毒 endemic

8、 fluorosis,22,地方性氟中毒endemic fluorosis 是由于某些地區(qū)環(huán)境中氟過(guò)多 導(dǎo)致生活在該地區(qū)的居民長(zhǎng)期攝入過(guò)量氟所引起的以骨相組織改變?yōu)橹饕卣鞯娜硇月约膊?，又稱為地方性氟病。,23,煤的含氟量 煤含氟量隨煤種類和地區(qū)而異，如內(nèi)蒙古赤峰市煤中氟含量為0.012%-0.275%、貴州織金縣煤中為0.16645%-0.2755%、湖北省宜昌市煙煤含氟量0.345%無(wú)煙煤0.0

9、479%、石煤0.1655%。,24,溫泉的水氟含量普遍較高，如歐洲保加利亞的卡贊勒克城附近的溫泉水氟含量為20.2 mg/L。我國(guó)湖北英山縣城郊溫泉水氟含量為4.0 mg/L，廣東豐順縣17個(gè)溫泉水氟含量為4.8～26.0 mg/L，遼寧湯崗子溫泉水氟含量為4.0 mg/L，岫巖縣溝湯溫泉水氟含量達(dá)17.0 mg/L。,25,我國(guó)地方性氟中毒的分布 除上海市外，全國(guó)各省市區(qū)均有不同程度的地方性氟中毒的流行 根據(jù)

10、2000年統(tǒng)計(jì)資料，高氟暴露人口10980萬(wàn)，分布在1280個(gè)病區(qū)縣、149541個(gè)自然村。病區(qū)人口1.5億，氟斑牙現(xiàn)患4000多萬(wàn)，氟骨癥現(xiàn)患260多萬(wàn),26,1.我國(guó)的長(zhǎng)白山以西、長(zhǎng)江以北廣大區(qū) 域，包括黑龍江的三肇、吉林的白城 內(nèi)蒙古的赤峰、河北懷來(lái)、山西大同 陜西榆林等地區(qū)為淺層高氟地下水病 區(qū)；渤海灣濱海平原如遼寧盤錦、天 津塘沽、河北滄州等地為深層高氟地 下水病區(qū)；2.黑龍江海林、北京小湯山

11、、廣東豐順 福建龍溪等地為高氟泉水病區(qū)；,27,3.河南方城、江西寧都、云南昆陽(yáng)、 貴州的貴陽(yáng)、新疆溫宿等地為 富氟巖礦病區(qū)；4.分布于四川、貴州、廣西、湖北、 湖南等12個(gè)省150個(gè)縣的生活燃煤 污染型病區(qū)。,28,地方性氟中毒的臨床表現(xiàn),氟斑牙 dental fluorosis 氟骨癥 skeletal fluorosis 硬化型（挺直如棍） 混合型（彎曲如弓）,29,29,氟骨病患者脊

12、柱彎曲畸形,氟骨病患者膝關(guān)節(jié)功能障礙,30,非骨相損害1.神經(jīng)系統(tǒng)損害 神經(jīng)根損害癥狀常為首發(fā)癥狀，特點(diǎn)是沿受損神經(jīng)根走行方向的放射性疼痛，咳嗽、打噴嚏、用力排便等可使疼痛加劇，神經(jīng)根痛區(qū)皮膚?？刹槌鐾从X(jué)過(guò)敏或痛覺(jué)減退。,31,2.骨骼肌損害 常見(jiàn)手部肌肉或下肢肌肉萎縮，可由神經(jīng)系統(tǒng)損害引起骨骼肌繼發(fā)性改變，也可能是氟對(duì)骨胳肌直接毒作用的結(jié)果。,32,3.腎臟及其它損害 腎臟是氟的主要

13、排泄器官，過(guò)量的氟對(duì)腎近曲小管上皮細(xì)胞產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害，造成機(jī)體氟貯留而加重氟中毒。 過(guò)量的氟對(duì)機(jī)體的多系統(tǒng)器官都有損害作用如內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等。,33,案例 河北省石家莊市懷來(lái)縣八營(yíng)村200多位村民中絕大多數(shù)人都得了一種怪病，上至七八十歲老人，下至十來(lái)歲的兒童，幾乎人人腰酸背痛、四肢疼痛。蹲不能久蹲、坐不能久坐、站不能久站 每個(gè)人的牙齒褐黃、焦黑，一塊一塊地脫落，有幾個(gè)十幾歲的孩子竟成了“沒(méi)牙虎”。由于牙病嚴(yán)

14、重，不少青壯年都鑲上了“大金牙”。由于骨骼不好，人一接近50歲脊柱就嚴(yán)重變形，一個(gè)個(gè)都成了腰彎背弓的廢人。最近村里又發(fā)生了一件心酸事：一位年近60歲的老人“作古”，因?yàn)榧怪鶐缀鯊澇闪恕碍h(huán)狀”，入殮時(shí)怎么擺弄也裝不進(jìn)棺材。有人建議用棺蓋強(qiáng)壓，但親人們不忍看到老人死后還“骨斷筋折”，萬(wàn)般無(wú)奈，只好將棺底撬掉草草掩埋了。,34,看一個(gè)視頻：地方性氟中毒,2012-03-10,35,地方性砷中毒 endemic arsenia

15、sis,36,地方性砷中毒 endemic arseniasis 是由于某些地區(qū)居民長(zhǎng)期從外環(huán)境中攝入過(guò)量的砷而引起的以末梢神經(jīng)炎、皮膚損害和致癌作用為主要表現(xiàn)的一種慢性全身性疾病。,37,分布和流行區(qū) 在孟加拉、印度、中國(guó)、越南、泰國(guó)、柬埔寨等國(guó)家都有流行。 到2003年底全國(guó)共有病區(qū)縣32個(gè) 中國(guó)砷中毒危害病區(qū)的暴露人口高達(dá)1500萬(wàn)之多；已確診患者超過(guò)數(shù)萬(wàn)人 流行區(qū)包括臺(tái)灣

16、、新疆、內(nèi)蒙、貴州 山西、陜西等地。,38,1.臺(tái)灣 老流行區(qū)——嘉羲和臺(tái)南縣(北門、學(xué)甲 布袋、義竹4個(gè)鄉(xiāng)、鎮(zhèn))； 新流行區(qū)——臺(tái)南市、屏東縣、高雄縣、 高雄市2.新疆奎屯病區(qū) 分布于87個(gè)生產(chǎn)連隊(duì)，受威脅居民 約5萬(wàn)人 3.內(nèi)蒙古病區(qū) 截止1994年底已發(fā)現(xiàn)5個(gè)盟(布)，11 個(gè)市(縣、旗)627個(gè)村和一個(gè)農(nóng)場(chǎng)有 地砷病。病區(qū)人口約

17、60萬(wàn)，,39,4.山西省病區(qū) 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)病區(qū)主要分布在大同和晉 中盆地。如塑城區(qū)、應(yīng)縣、天鎮(zhèn)縣、 平遙縣、汾陽(yáng)縣、孝義縣、文水縣 等。病區(qū)人口約100萬(wàn) 5.貴州省病區(qū) 興仁縣、興義市、安龍縣、織金縣、 開陽(yáng)縣，病區(qū)人口約7萬(wàn)～20萬(wàn)，,40,6.陜西省 安康、漢中市5個(gè)縣、區(qū)實(shí)施燃煤型 砷中毒環(huán)境及病情線索調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)， 燃煤戶室內(nèi)空氣、糧食、食品砷含量 超標(biāo)，砷

18、中毒病人檢出率達(dá)42％，是 新發(fā)現(xiàn)的地方性砷中毒病區(qū)。7.吉林、寧夏、青海 也發(fā)現(xiàn)了大面積的砷中毒病區(qū)。,41,居民飲用不同砷濃度飲水砷中毒狀況,42,地砷病區(qū)的成因,飲水型地砷病區(qū)的成因 1.淋溶——蓄積形成的病區(qū) 平原高處各種水砷含量均低，隨地勢(shì)高度下降，地下水中含砷量逐漸增加，至平原底部，由于被水溶解并隨水流動(dòng)而遷移的砷在此富集，使深層地下水水砷含量超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 而形成地方性砷中毒病區(qū)。,43,2

19、.富含砷礦地區(qū)地下水污染形成病區(qū) 砷在自然界主要存在于礦藏中，又是金、銀、銅、鐵、鋁、汞、鈷的伴生礦。因此，在這些富含砷礦的附近地下水或地下水流經(jīng)這些富砷礦后，砷被溶于其中，使水含砷量超過(guò)飲用水標(biāo)準(zhǔn)，而形成地方性砷中毒病區(qū)。,44,3.湖沼相地層構(gòu)造、富集了大量富砷 的松散堆積物 內(nèi)蒙有的地砷病區(qū)距今幾萬(wàn)年前是個(gè)大湖，在上更新代以來(lái)湖水逐漸退縮 到全新世在低洼地留下來(lái)若干個(gè)獨(dú)立的湖沼洼地，這

20、里成了攜帶含砷的地下水與地表水的排泄帶，其砷的富集是長(zhǎng)期歷史時(shí)期在地屋內(nèi)積累的結(jié)果； 湖泊內(nèi)的生物，在體內(nèi)富積了大量的砷，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的歷史時(shí)期，一代代生物遺體腐爛生成含砷的淤泥質(zhì)，即現(xiàn)今病區(qū)高砷含水層,45,燃煤污染型地砷病區(qū)的成因1.敝燒高砷煤的居室內(nèi)空氣含砷 0.083-0.551mg/m3，被烘烤的玉米 辣椒含砷量分別為0.37-6.31mg/kg 和2.12-614mg/kg。2.病區(qū)居民每日平

21、均攝砷量為2.24- 9.13mg/日·人，而非病區(qū)則為 0.30mg/日·人，相當(dāng)于飲水型病 區(qū)居民的攝入量的3-16倍。,46,地方性砷中毒的臨床表現(xiàn),地方性砷中毒的特異表現(xiàn) 1.早期 末梢神經(jīng)炎癥狀，呈四肢對(duì)稱性 向心性感覺(jué)障礙，如疼溫覺(jué)減退、麻木、蟻?zhàn)吒械取Ｋ闹∪馓弁?、收縮無(wú)力，甚至出現(xiàn)抬舉、行走困難?；颊呙l(fā)干枯，易脆斷、脫落。,47,2.皮膚色素異常 皮膚色素

22、異常是慢性砷中毒特異性體征：彌漫性褐色、灰黑色斑點(diǎn)條紋；部分皮膚出現(xiàn)點(diǎn)狀、片狀、條紋狀色素脫失，呈現(xiàn)白色斑點(diǎn)或片狀融合。 皮膚色素沉著與色素缺失多同時(shí)出現(xiàn)在軀干部位，以腹部（花肚皮）、背部為主。,48,3.皮膚角化、皸裂 以手掌、腳跖部為主。 四肢及臀部皮膚角化，可形成角化斑、贅狀物。皮膚角化、皸裂處易形成潰瘍，合并感染，甚至演變?yōu)槠つw癌。,49,4.砷是一種毛細(xì)血管毒物，使血管壁麻 痹、通透性增

23、加；損傷小動(dòng)脈血管內(nèi) 膜，使之變性、壞死、管腔狹窄、血 栓形成。 多發(fā)生于下肢遠(yuǎn)端腳趾部位，病人主訴腳背、腳趾發(fā)涼，顏色蒼白，血管搏動(dòng)減弱（或消失）。 由于血供減少，腳趾疼痛明顯，早期以間歇性跛行為主要表現(xiàn)，久之腳趾皮膚發(fā)黑、壞死（烏腳?。璪lackfoot）。,50,50,Raindrop hypopigmentation of chest(includes male nipple),Hyperker

24、atosis of the hands,Wart-like hyperkeratosis of the palms with obvious hyperpigmentation,51,51,Bowens carcinoma of the hand,52,其他損害1.對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的損害 末梢神經(jīng)炎（特異）； 植物神經(jīng)功能紊亂（非特異）。2.對(duì)肝臟的損害 肝腫大、肝區(qū)痛、肝功能異常等。3.對(duì)腎臟的損害 腎功能損

25、害、腎實(shí)質(zhì)損害。4.對(duì)血液系統(tǒng)的損害 貧血（RBC破壞、Hb合成減少）等。,53,砷的致癌、致突變、致畸胎作用1、致癌作用 砷是確認(rèn)致癌物，主要引起皮膚癌（鱗癌、基底細(xì)胞癌）和肺癌，也可使當(dāng)?shù)鼐用衲I癌、膀胱癌、乳腺癌等發(fā)生率升高。尚無(wú)成功的動(dòng)物致癌模型。,54,2、致突變作用 基因突變、染色體畸變，DNA修復(fù)酶活性抑制。黑腳病流行區(qū)砷相關(guān)皮膚癌P53基因的突變譜進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)許多突變位點(diǎn)位于第5