医学地质学

医学地质学的研究有两个主要方面:一是关于整个地质环境与人体健康关系的研究;二是关于人体各部分或人体中外来物质的岩石学和矿物学方法的研究。 地质环境与健康 人文地理学研究者早已认识到,环境因素是重要的,有时对人体健康和疾病还起着决定性的作用。但是地理研究包括环境因素的全部范畴,如气候和卫生条件的变化等。而地质学家则把注意力集中在土壤和下伏的基岩上面。因为人与地质环境的关系常常不如人与气候的关系直接,这就决定了地质学     

略论医学地质

医学地质主要研究地球上的无机物(元素、矿物、岩石等)和有机物(微生物等)对人类、动物和植物的作用和影响。这种作用和影响既包括致病的一面,也包括治病的一面,两者是辩证的统一体。研究表明:砷、汞、氡、石棉、晶质硅等地球物质及沙尘暴等均对人类健康造成危害。而通过对钙、磷等元素与人体骨骼的关系和元素-食物-心血管病关系的分析以及对某些人土食石习惯的探讨都清楚地证明了人体与地球的密切关系。地方病是医学地质研究的重点。我国在地方病防治工作中已取得重要成果。医学地质这一综合性边缘学科有着很大的发展潜力。     

关键元素与生命健康:中国耕地缺硒吗?

地球上的生命和非生命都是由自然界已发现的92种化学元素组成的,通过全国土壤地球化学基准值与人体血液元素含量对比研究,发现血液中40~50种化学元素平均值与土壤地球化学基准值的分布高度一致,表明这些关键元素与生命息息相关。近年大家持续关注的硒(Se)元素是人体必需的微量元素,缺乏会产生健康风险,但摄入过量也会导致中毒,因此被称为健康窗口元素。过去研究认为,中国耕地缺硒是造成健康危害的原因之一。本文通过对全国3 382个网格化点位土壤采样,获得Se的地球化学基准值和空间分布数据,发现中国贫硒国土面积,按照世界卫生组织推荐值(0.1 mg/kg)和中国规范(0.125 mg/kg)计算,分别占21.1%和31.6%;适宜区(0.125~0.40 mg/kg)面积大约555万km²,占国土面积约57.1%;富硒区(>0.40 mg/kg)面积达110万km²,占国土面积约11.2%。贫硒国土主要分布在青藏高原和内蒙古局部地区,而中国9大平原的粮食主产区耕地总体上不缺硒,其中珠江三角洲平原、广西平原、成都平原、长江中下游平原是富硒区(>0.40 mg/kg),华北平原、东北平原、三江平原、关中平原是硒边缘区-适量区(0.125~0.40 mg/kg),只有河套平原是缺硒区(<0.125 mg/kg)。根据覆盖全国的网格化土壤采样分析结果,发现低硒带呈不连续的片状分布于内蒙古东部至青藏高原一带,与传统认为“低硒带分布于东北三省至西南云贵高原”不完全一致。硒的空间分布模式主要受地质背景、岩石类型、土壤类型和自然地理景观控制。     

恩施地区土壤与农作物硒镉地球化学特征

恩施州已开展的1∶25万土地地球化学调查结果显示,恩施地区表层土壤中硒含量丰富,但镉含量同样较高。笔者以该地区3 950件表层土壤及362件作物硒、镉等含量指标为基础,讨论了硒、镉元素地球化学特征,共生成因以及不同种类作物对两种元素的吸收富集能力。结果表明,土壤中硒、镉呈伴生关系,含量分布主要受控于该地区二叠系发育的黑色岩系成土母质,赋存状态与土壤中的有机质和硫化物密切相关。不同作物生物富集系数对比结果显示,银杏、玉米和茶叶对硒的吸收能力高于镉,可作为恩施地区富硒农产品开发的优选作物,同时还应考虑土壤的pH值,中碱性土壤农产品镉富集风险较低。此外,硒对于镉有解毒作用,高硒环境将会显著降低镉对人体的健康风险。     

医学地质遗迹概念和评价体系的建立

在分析和研究医学地质学和地质遗迹发展现状的基础上,首次提出了医学地质遗迹的概念,并对其进行了厘定.我国医学地质遗迹主要分布在"东北地区-太行山-黄土高原-武陵山-四川盆地-云贵高原"一线,地形特征复杂,大型断裂构造带集中.依据致病元素将医学地质遗迹分为5类:硒缺乏(克山病、大骨节病)医学地质遗迹、硒中毒医学地质遗迹、碘缺乏(地方性甲状腺肿)医学地质遗迹、氟中毒医学地质遗迹和地球化学元素致癌医学地质遗迹.以自然地质属性和科研价值为主要评价因子,建立了医学地质遗迹评价体系,并以湖北恩施硒中毒地质遗迹为实例进行评价,结果表明该评价体系具有实用性和可操作性.     

浙江建德市耕地表层土壤硒分布、来源及生态效应

硒是重要的生命元素之一,对动物及人体健康具有重要意义。系统总结了建德市耕地表层土壤硒地球化学特征,分析了土壤硒的分布规律及其与黑色岩系之间的成因联系,探讨了黑色岩系富硒机制,研究了水稻植株中硒富集规律。结果表明,建德市耕地表层土壤硒含量介于0.06~11.5 mg/kg之间,均值为0.35 mg/kg,不同地质背景、成土母质、土壤类型中土壤硒含量差异显著。根据土壤硒和重金属含量,圈出清洁富硒土壤2 647 hm²,主要分布于寒武系灰岩、碳质页岩、钙质泥岩等岩石出露区,指示土壤富硒与这套寒武系“黑色岩系”有密切关系。古沉积学研究认为,黑色岩系形成于缺氧滞水的沉积环境,富含有机质的海底沉积物大量吸附来自地幔的硒,成岩后形成富含硒等元素的黑色岩系。水稻根系土中硒形态组成分析表明,醋酸溶解态硒占比较小,残渣态占比较大,说明水稻根系土中硒可利用性较低。稻米、莲子、草莓及其根系土采样分析表明,稻米对土壤硒的富集系数最高,水稻植株中硒含量具有根>叶>茎≈籽实的特征。     

硒资源及其开发利用概况

硒是一种稀少而又分散的无素,在各种地球化学样品中含量甚微,在自然界它不易形成独立矿物而分散于其他矿物和介质中.早年人们只知道硒及其化合物的毒性,20世纪到50年代才发现硒还是动物和人体所必需的一种元素,它对生物生长和人体健康的显著作用,已经引起医学、地学、农业和生物等方面学者的关注,目前已被广泛应用于玻璃工业、冶金工业、电子工业、国防工业、化工、医学和农业等.     

河北省石家庄市藁城区富硒土壤特征、成因与生态环境健康评价

硒对人体健康有着重要影响.本文以藁城为研究区,利用HG-AFS及ICP-MS等对研究区不同介质中的硒和重金属元素含量进行测试分析,探讨了藁城土壤硒含量特征、主要成因及来源,并对该地生态环境健康进行了评价.结果表明,藁城表层土壤硒均值为0.32 mg/kg,富集系数达到1.68,在研究区南部普遍较高,约171.12 km...     

典型土壤环境中硒的迁移转化影响因素研究——以四川省成都经济区为例

硒作为人体健康生长必需微量元素,由于其显著的抗癌作用,开始受到越来越多人的关注,并因此产生了很大的经济效益。土壤中含硒量不足或过多以及存在的形态,直接影响到植物的生长状况和含硒量,又进一步通过食物链而影响人、畜的健康,因此研究土壤剖面中硒的迁移转化具有重要意义。笔者在四川省成都经济区按照不同的土壤类型采集了4条土壤剖面PM2、PM8、PM9、PM11,测试了土壤中全量硒和有效硒的含量,并通过土壤溶液的培养分别获得了土壤溶液及残渣土壤中全量硒、有效硒的含量,由此计算了土壤溶液中硒的分配系数(Ki=Ci残渣土壤/Ci土壤溶液)。结果显示,全量硒和有效硒含量在剖面的表层明显富集;有效硒含量与土壤全量硒呈显著的正相关关系,与土壤有机质含量呈正相关关系;不同类型土壤中硒的分配系数在剖面中均呈现出由深层到表层逐渐富集的规律,且与土壤中pH值和有机质含量呈现正相关关系。研究表明,不同类型土壤中Se向植物中的迁移转化主要受Se全量、土壤pH值、有机质及土壤粘粒影响,且Se随土壤溶液在垂向上的迁移不明显。     

环境地球化学对人体健康的影响

人类与自然环境之间的最本质的内在联系是化学元素,环境中的化学元素通过土壤、空气、水等与人直接联系。而人体中的化学元素的含量与地球化学环境密不可分,所以,环境中的化学元素与人体健康息息相关,环境中某些化学元素组成和含量会影响到人体的生理功能和生长发育。某一地方或区域中某种元素过多则会产生毒性反应,过少或缺乏则会使人体机能出现某种障碍。研究相关的问题成为地球科学工作者面前的新课题。     

恩施富硒茶叶中Se含量与对应土壤中Se及重金属元 As、Cd、U的关系

采用氢化物—原子荧光分光光度法(AFS)对恩施芭蕉地区玉露茶园不同坡度的茶叶、土壤样品中的Se及重金属元素Cd、U的质量分数分别进行了测试.研究了恩施富硒茶叶中的Se与As质量分数的关系以及其Se质量分数与其种植土壤中的Se质量分数和重金属元素Cd、U质量分数的关系,旨在为恩施富硒茶叶的种植提供依据.研究表明:在w(S...     

富硒土地资源研究进展与评价方法

硒是重要的生命必需元素,开发富硒农产品是提升我国人体硒摄入水平的安全有效途径,富硒土地资源评价与利用规划是土地质量地球化学调查成果服务于特色农产品发展与脱贫攻坚的重要切入点。本文评述了近年来在土壤和作物硒含量、土壤硒成因来源、土壤硒赋存形态及其生物有效性影响因素、土壤-作物系统硒吸收运移、硒与重金属镉等元素之间的相互作用等调查研究成果。针对我国土壤硒背景值约0.20mg/kg,远低于世界土壤背景值0.40mg/kg,整体上处于低硒水平的实际情况,认为采用0.40mg/kg Se作为富硒土壤标准具有较强的科学依据;多数情况下土壤硒主要来源于成土地质背景,部分地区与人为活动密切有关;富硒土壤可分为地质高背景、次生富集作用、人为输入及其多种作用的叠加成因,元素地球化学性质决定了硒与镉等重金属元素共生的普遍性;土壤硒成因来源以及pH、Eh、有机质、铁铝氧化物等土壤理化条件决定了硒和重金属赋存形态与生物有效性,进而影响到富硒土地的可利用性,成为制定富硒土壤地方标准的理论基础与考虑因素;不同作物种类对硒吸收富集能力不同,筛选适应当地农田生态环境、富硒低镉的农作物具有实际意义;现有的部分富硒农产品标准未充分考虑人体补硒目的,并存在标准间协调性差等问题,急需加强富硒农产品标准的制定。本文提出,富硒土地资源评价不仅需要考虑土壤硒和重金属含量,而且需综合土壤硒成因来源及其生物有效性、土壤-作物系统硒迁移累积、硒与重金属镉等元素之间的相互作用机制,以及当地气候、土壤和景观条件下作物种植的适宜性,依据富硒土地资源可利用性进行分类分区、科学规划和合理种植管理。同时建议,为满足富硒土地资源调查评价与可利用性分析、富硒农产品健康效应研究的需要,需要加强土壤和作物硒含量及其形态的提取分离与分析测试方法技术研究与应用。     

黑龙江双阳河流域土壤-作物-人体系统中硒元素及生态环境与人体健康评价

【研究目的】典型黑土地分布区土壤硒自然禀赋、成因来源、生态环境效应及人体健康评价为健康地质研究焦点，开展双阳河流域土壤-作物-人体系统中硒迁移与累积的定量研究，对黑土地富硒农产品开发和地方病防治具有重要意义。【研究方法】测定成土母质、土壤、大气降尘、灌溉水、作物籽实和人发等多介质硒含量，运用GIS、SPSS软件对测试结果统计分析及评价。【研究结果】划定富硒土地46.4 km²，主要沿双阳河及其支流分布；硒以人为成因为主，主要来源于大气降尘补充，输入通量为0.21~1.47 kg/km² · a。土壤、大豆、水稻、玉米和人发硒含量均值为0.305 mg/kg、0.0352 mg/kg、0.0287 mg/kg、0.0198 mg/kg和0.145 mg/kg；作物对土壤硒的富集系数（0.120）远小于1，人发对作物硒的富集系数（4.834）大于1，揭示人发对硒具有较强的浓缩和放大作用，硒在土壤-作物-人体系统中的迁移与积累呈“V”字型模式。【结论】土壤硒含量整体为足硒或富硒，无硒潜在环境风险。大豆、水稻富硒占比为28.4%、9.4%，未发现硒超标情况，无生物硒中毒风险。人发硒含量明显低于参考值0.20~0.60 mg/kg，人体处于缺硒状态，随年龄增长呈递减趋势，可能存在一定的健康风险，应引起地方相关部门关注。创新点：基于系统的生态地球化学数据，运用统计分析学原理，开展典型黑土区土壤-作物-人体系统中硒迁移与积累研究，为富硒农产品开发和地方病防治提供科学依据。     

黔南荔波县水稻—根系土系统中硒含量影响因素分析

硒是人体必需的微量元素之一,其对重金属元素毒性具有拮抗作用,通过食物链转化方式获得硒是人体最主要和最安全可行的途径.以荔波县大面积分布的天然优质富硒耕地为研究对象,采集分析了 30组水稻籽实和配套根系土样品,据此评价稻米食用安全性,研究水稻—根系土系统硒含量关系,探究土壤理化条件对水稻硒吸收运移的影响,以期为研究区富硒...     

氢化物原子荧光法测定人血、内脏及其它生态环境样中的硒

目前硒与生态环境和人体健康的关系已非常引人注目，氢化物原子荧光光谱法(HGAFS)测血^[1]及土壤样^[2，3]中硒已有过报道。我们曾用本法分析过小白鼠肝胃中硒。最近应肿瘤治疗及预防之需，研究了人体全血，膀胱病灶和病周组织中硒的测定。从土壤植物标样的分析数据及与催化极谱法测硒的对照结果看，方法可行。     

安徽贵池地区富硒土壤地球化学特征及开发利用潜力

为了解安徽贵池地区富硒土壤特征与潜力,服务当地富硒土地资源开发,选择贵池西部开展土壤地球化学测量试验,探讨Se、I等有益元素的富集特征、成因及潜力,Cd、As等有害元素的超标特征及成因等,结合研究区土壤中有益、有害元素特征,讨论富硒土地资源及其开发优势。发现表层和深层土壤中Se等有益元素含量总体较高,其中Se含量达到富硒土地标准的表层土壤点位占全部样品点位的76%;表层土壤中Cd含量超标的点位占48%,其他有害元素仅个别点位超标,Cd是制约该地区富硒土地资源开发的主要不利因素。在研究区圈定了61.4 km2的富硒土地资源,认为研究区东部土壤富硒的物质来源是二叠系灰岩,可以利用当地灰岩提升富硒土地资源品质,降低生态风险。     

辽宁丹东地区土壤Se元素地球化学特征及其影响因素

以辽宁省丹东市富硒（Se）土壤为研究对象,依据表层土壤、土壤剖面及成土母岩的调查数据,研究了土壤中Se元素质量分数、分布规律及其影响因素。结果表明：研究区表层土壤中Se质量分数变化范围为（0.028~0.910）×10^-6,高于全国土壤Se质量分数平均值;Se元素空间分布受辽河群影响,显示出表层富集特征。研究区土壤中Se元素富集主要有以下原因：Se元素来源于盖县岩组和高家峪岩组变质岩,其富集受成土过程影响较大,棕壤土层中黏粒或铁氧化物等聚集,易与Se结合发生聚集;区内表生环境地球化学作用对表层土壤中Se元素起到一定的富集作用,土壤中S、N与Se相互吸附固定,有利于土壤Se的富集,此外Al、Fe氧化物对Se具有很强的吸附能力;研究区土壤中Se质量分数与pH值具有显著的负相关关系,土壤中pH值越小,Se质量分数越高。总体上,研究区土壤硒质量分数与有机碳、铝铁氧化物、S、N质量分数具有较好的相关性,这与广州、江西丰城、湖北恩施等地开展的富硒研究相一致。     

广西岑溪市富硒土壤地球化学特征及成因分析

通过开展岑溪市土地质量地球化学评价调查,发现广西岑溪市存在大面积的富硒土壤,土壤硒平均含量值为0.55mg/kg,高于世界和全国土壤含量的平均值。研究区表层土壤中硒元素在水平空间分布上呈面状、片状分布特征。通过不同的成土母质、土壤类型、土地利用类型及土壤的理化性质对土壤中硒的成因及物质来源进行分析,结果表明硒与土壤中Mo呈强相关,而与Cu、TFe_2O_3、Cr、Ni、As呈中等相关,其他元素呈负相关性;表层土壤富硒的原因主要受控于成土母质、土壤类型、土地利用类型以及土壤物理化学性质。     

承德市富硒土壤区镉的地球化学特征及生态风险评价

硒是人体必需的生命元素,开发富硒农产品是提升人体硒摄入的安全有效途径,富硒土地资源是开发富硒农产品的基础。然而,近年来全国开展的多目标地球化学调查发现,富硒土壤中重金属元素镉通常较高,不利于富硒土地开发利用,因此,研究富硒土壤区镉的地球化学特征和生态风险状况对于富硒土地开发具有重要的指导意义。文章对承德市富硒土壤区表层土壤中主要的重金属元素镉的地球化学特征及生态风险进行评价,旨在为承德市富硒土地开发利用提供科学依据。采用“七步提取法”研究了表层土壤镉的形态特征。同时,配套分析了苹果、玉米样品中的重金属元素镉的含量,以了解其生物有效性。结果显示:承德市富硒土壤区表层土壤镉在全区均较富集,在新积土和中性粗骨土、水田中显著富集。研究区圈定了4处镉轻度污染土壤,均在表层土壤镉的高值区。表层土壤镉形态平均含量大小顺序为:水溶态 < 离子交换态 < 强有机结合态 < 腐殖酸结合态 < 铁锰氧化物结合态 < 碳酸盐结合态 < 残渣态,生态风险相对较低。表层土壤镉未对苹果和玉米样品产生影响,苹果和玉米中镉均不超标。承德市富硒土壤区表层土壤镉的生态风险较低,暂不影响承德市富硒土地开发利用。     

岩石、土壤、农作物关系浅议

表土(土壤)、母质、岩石三者之间化学组成变化很小,土壤的化学组成完全继承了母质、岩石的特性。从不同地域作物生长品质的差异的大量事例表明岩石、土壤、农作物之间关系密切。土壤养分绝大部分来自岩石,研究土壤肥力,就必须研究生长土壤的岩石。农业地质学所面临的一个任务是研究土壤与围岩的关系,土壤与农作物的关系,其发展前景无限美好。