原生水文地质环境与地方病.doc

表生环境中元素的迁移与分布1、表生带地质环境中元素的迁移规律 （约45） (1)元素迁移的形式和强度元素的迁移分为空气迁移、水迁移和生物迁移三种形式。实际上，固体迁移或机械迁移也是很重要的，因而是四种迁移形式！ （2）元素的性质与元素的迁移2、外部环境条件与元素的迁移 （约45） （1）环境的pH值与元素的迁移（2）氧化还原环境与元素的迁移（3）胶体对元素迁移的影响（4）自然地理条件与元素的迁移（5）地貌、地质条件与元素的迁移腐殖质在环境中的形成、分布及作用1、腐殖质及其性质 （约35） 是表生环境中分布很广且分子结构十分复杂的有机物质，存在于土壤和天然水中（或自然界水中更为合适） 腐殖质分为胡敏素（humin）和腐殖酸,前者不溶于碱溶液，后者溶于碱溶液，后者为腐殖质的主体。腐殖酸为由C、H、O、N等元素组成的分子结构十分复杂的有机化合物，具有明显的酸性、胶体性质（是有机负胶体）、亲水性等物理化学性质 腐殖酸又分为胡敏酸（humic acid）和富啡酸（fulvic acid）两大类 胡敏酸微具酸性，微溶于水，与金属构成盐，只有一价溶于水，其它否 富啡酸具强酸性反应，易溶于水，与金属离子形成易溶解的富啡酸盐2、腐殖质的形成与分布 （约10） 主要是来源于动植物残体，决定于氧化还原条件等3、腐殖质对元素的迁移富集作用 （约45） 腐殖质对元素迁移的影响首先表现在对矿物的分解作用上。 腐殖质对元素的迁徙、聚集作用表现为以下几个方面： （1）物理吸附作用及交换吸附作用（2）腐殖酸对元素的络合作用和螯合作用（3）絮凝作用和胶溶作用地质环境与健康1、地质环境和人体健康的关系 （约25）E.L.Hamilton,1971, 60种元素，除C、H、O、N和Si外，人体血液中元素的丰度与地壳化学元素丰度具有明显相关性，丰度曲线基本一致人必需元素25种，其中11种（HOCNCaPClKSNaMg）占人体99.9%，其它14种是微量元素，但须取自外界环境，FSiIFeCoCuZnSeMoCrMnVNiSn，多少皆致病或中毒目前已知可以导致生物体地方病的有30多种元素2、地貌、岩石、土壤与健康 （约50）（1）地貌与健康突起处F、I少，高氟病多、甲状腺病少，低洼处相反；外流区与突起处同，内流或封闭区与低洼处同 参照表1-5 画出（2）岩石与健康岩石决定了土壤的成分，因而是地方病的根源之所在（3）土壤与健康土壤通过食物和饮水影响人类健康3、水质与健康 （约15） 由于水中元素易于被人体吸收，所以水质与人类健康的关系最为密切。（见表1-6） 画出 水文地球化学环境的地带性特征自然景观与水文地球化学特征结合起来进行水文地球化学环境地带性规律研究；水文地球化学环境按照地理纬度，从北向南分为以下四个带，当然局部可能不具有这种地带性特征1、酸性弱酸性还原的水文地球化学环境 （约20）元素贫乏、腐殖质丰富森林、森林草原、森林沼泽景观寒冷、湿润、植被茂盛，以灰化土、棕森林土、草甸沼泽土为主降水量6001000mm，热量不足、蒸发微弱、水分充裕、土壤湿度大、透气性差，多属于还原环境动植物残体分解大量腐殖酸，pH值小TDS150-200淋滤作用强、地表水潜水多为低矿化酸性软水，含有大量腐殖酸水浑浊、味淡而涩、具腐殖味或H2S味，多数元素被禁锢在植物残体中2、中性氧化的水文地球化学环境 （约20） 元素适量、腐殖质贫乏，pH值中，TDS 500mg/l，硬度200-300mg/l,地方病少3、碱性弱碱性氧化的水文地球化学环境 （约20）元素富集、腐殖质贫乏淋滤作用微弱气候干旱，降水小于400mm，干旱-半干旱草原、沙漠区地表水潜水多属碱性，pH 8-10，TDS 500-1000或更高，硬度 300-650mg/l4、酸性强氧化的水文地球化学环境 （约20）热带亚热带雨林景观，热、水充裕，植被发育，风化淋滤强烈红壤、黄壤，缺碱土元素，土壤酸性；地表水潜水多无机酸性软水TDS 50-100mg/l Ca10mg/l，NaMg更少或无，硬度极低I缺乏、Na不足小矮症、缺铁性热带贫血症硬度低（Ca、Mg缺乏）肌肉萎缩症、心血管病流行5、非地带性的水文地球化学环境 （约10）元素富集的氧化环境：火山温泉区SFSiSeAs富集；萤石磷灰石等F富集；某些煤系地层凝灰岩硫化矿床Se富集；金属矿氧化带CuPbZnMoCdHg等富集腐殖质富集的还原环境：典型的是沙漠中的沼泽，毛乌素、昭乌达盟等等生物地球化学地方病病带1、元素贫乏腐殖质富集的生物地球化学地方病病带 （约40）横跨欧亚美三大洲，欧洲北纬5070，其它北纬4060，美加英荷德挪瑞典芬兰苏联中日朝我国呈现东北西南地方病多样：甲状腺、龋齿、大骨节病、克山病、心血管病、脑溢血病、佝偻病、骨质松脆病，及某些部位的癌症，偶尔碱侏儒病，可呈地带性，也可呈灶状分布2、元素过剩的生物地球化学地方病病带 （约40）也是大病带赤道以北40度和赤道以南30度，不连续，由于FSeAsMoCoCuB过剩所致氟中毒、硒中毒、砷中毒、地方性腹泻、地方性低血钾及地方性不孕症牲畜中也流行某些类似的疾病3、非地带性的地方性甲状腺肿分布区 （约10） 尤其以甲状腺肿病为典型，不仅以纬度分带，还以海拔高度分带地质环境与地方病1、地质环境与地方性甲状腺肿 （约27）全世界2亿人患者，缺碘多碘均可致病，但是缺碘为主患者往往智力低下，先天性缺碘特征：聋哑傻矮终身残疾哑巴村高少低多、湿少干多，酸性岩浆岩少基性岩浆岩多、灰化土沙土少沼泽土黑土多饮水中I含量与患病率关系，见图3-3 画出2、地质环境与地方性氟病 （约20）氟来源，参照表3-2 氟斑牙、氟骨症、龋齿松脆病、佝偻病氟过剩和不足均致病，氟是构成骨、齿的重要元素，80-85%集中于此饮水氟易吸收，食物氟不易吸收，故饮水重要表3-3表3-53、地质环境与大骨节病 （约27）骨关节肿痛、弯曲、畸形，拉萨西安北京（晋冀豫鲁苏）长春(东北三省)有机说、无机说、营养说、食物性真菌中毒说，目前没有公论 （1）地貌与大骨节病 大地貌单元无规律，低洼处易发（2）大骨节病的地质环境类型表生天然腐殖环境病区、湖沼相沉积环境病区黄土高原残塬沟壑病区、沙漠沼泽草炭沉积环境病区（3）水源水质与大骨节病饮窖水、地表水，发病率很高；饮清泉水、地下水，发病率低或无通过分析，腐殖酸含量与大骨节病呈相关极为显著4、地质环境与克山病 （约20）（1）克山病克山病是一种慢性病程，以心肌损伤或坏死为主要症状的地方性心肌病。（2）地质环境与克山病大致与大骨节病相同，均为富含腐殖质的还原环境天然腐殖环境病区(东北型)、黄土残塬山丘沟壑病区(西北型)、高原山丘坝子病区(西南型，云南川