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人类健康与地质环境有什么联

发布时间: 2021-02-16 16:24:12

⑴ 生态环境与人类健康有什么联系

球不只是我们人类生存的地方,也是其他动物,植物等生存的地方!

保护环境就是保护动植物

⑵ 人体健康与第四纪地质

第四纪环境提供了人类赖以生存的物质、能量和信息,从而使人类得以繁衍生息。目前我们人类正在努力地探寻第四纪原始环境的形成机制,其目的就是要更好地认识第四纪环境发生、发展和变化的规律,进而使人类更好地适应环境、利用环境和改造环境,否则,将无法逃避自然灾害和自身酿成的恶果的侵袭,最终将使人类付出巨大的代价。

1. 地质地貌对表生环境中元素的影响

地质构造、岩性等地质条件均对元素的迁移产生影响。岩层褶皱剧烈、断裂构造发育、节理错综复杂的地区,侵蚀作用、地球化学作用和元素的迁移比较强烈,元素随水流或其他介质大量迁移。坚硬的岩石难以侵蚀风化; 质地软弱的岩石易于风化侵蚀,其中元素随淋失作用、搬运作用而迁移。此外,与地质构造密切相关的火山作用会给地表环境带来某些元素,如 B、F、Se、S、As 和 Si 等; 与岩浆活动有关的多金属矿床可使地表环境中富含 Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、V、W、Mo 等元素,从而对元素的迁移、聚集产生一定的影响。

地形地貌条件对元素的迁移影响十分明显,一般山区为元素的淋失区,低平地区为元素的堆积富集区。对内陆河流而言,坡降较大的中上游为元素的淋失地段,坡降较平缓的下游则为元素的堆积地段。研究表明,因某些元素 “缺乏”引起的地方病常常分布在元素淋失区; 因某些元素 “过剩”而引起的地方病常发生在元素堆积区。

2. 人类活动对原生地球化学环境的影响

大气圈、水圈和生物圈参与地表化学环境的演化。人类是生物圈的重要组成部分,人类活动对地表化学环境产生越来越明显的影响。20 世纪以来,伴随人口的增加和社会经济的发展,各种生产和生活活动向地表环境中排放大量化学元素或化合物,与原生地球化学环境叠加,并参与环境中的各种化学反应,使地表地球化学环境演化更加复杂。

人类活动对地球化学环境最明显的影响是环境污染。其中最重要的是工业排污,农药和化肥对水、大气、土壤等环境和生物的污染。多种化学元素或化合物通过食物链作用,在人体中产生积累,严重影响人体健康。

目前,人类活动对地球化学环境产生的最主要、最常见的污染是有毒化学元素和农药污染。这两种污染通过食物链,对人体健康产生严重危害。

3. 原生地球化学环境异常与人体健康

地质环境是由地壳、空气、水等所组成的,也称原生环境。人类在发展过程中,在利用和改造自然环境的同时也受到环境的制约,并最终适应了环境。原生地球化学环境对人体有良性和恶性两个方面的作用。温泉水中含有的矿物质对人体皮肤、关节等疾病的治疗作用就属于良性作用; 特定地球化学环境条件下形成的 “矿泉水”含有钙、镁、锶等元素,是人体健康所需的有用元素,因而被大量开发饮用。然而,由于地球化学元素的地带性分布规律,某些人体组织不可缺少的微量元素在一定的环境中却非常缺乏或含量过高,结果导致生活在这些环境中的人群因对某些微量元素的摄入不足或过量而发病。

图 15-1 化学元素在人体血液(mg/mL)与地壳中(μg/g)元素含量的相关性(引自刘天齐等,1996)

20 世纪 70 年代初,英国学者汉密尔顿调查了 220名英国血液中 60 种化学元素的含量,并测定了地壳中相应元素含量,用含量均值的对数绘制了元素相关图(图 15-1)。由图 15-1 可见,除人体原生质中的主要成分碳、氢、氧、氮和地壳中的主要成分硅外,其他化学元素在人体血液中的含量和地壳中这些元素的含量分布规律有惊人的相似性,由此说明人体化学组成与地壳物质成分具有密切的联系。人体中某种元素的含量与地壳元素标准丰度曲线发生偏离,表明环境中该元素对人体健康产生了不良影响。

在中国,出现了一些地方病,如甲状腺肿、氟中毒、大骨节病、克山病等。地方病是指某些病只发生在某些特定的地区,具有明显的地带性。它产生的根本原因就是与原生地球化学环境和地貌环境有关。如甲状腺肿主要分布在山区,而平原区少见,它由于人们生活环境中的水、土壤等碘元素缺乏而导致; 再如氟中毒病主要分布在干旱、半干旱地区或火山岩、黄土地区。显而易见,地方病与地质环境密切相关。

4. 人体健康与气候环境

第四纪气候与人类疫灾存在着很大的相关性。据龚胜生的研究,中国疫灾频率具有不同时间尺度的周期性变化,较小周期叠加形成较大周期。在世纪和千年时间尺度上,疫灾频度与气候的寒冷程度呈正相关,寒冷期疫灾频繁,温暖其疫灾稀少,气候越寒冷,疫灾越频繁,寒冷期越长,疫灾频繁期也越长,3000 年来中因气候的趋干趋冷,也在很大程度上造就了中国疫灾日趋频繁的长期变迁趋势。

⑶ 城市环境与人类健康有什么联系

城市的出现是人类走向成熟和文明的标志,也是人类群居生活的高级形式。同时,城市所带来的一系列社会问题,一直困扰着人类。

城市可以满足人们的诸多需要,如方便上班、购物、医疗、教育、娱乐、人际交往、获得信息等。然而,随着社会的发展,城市的规模越来越大,城市的人口越来越多,城市的建筑越来越高、越来越密,这种便利与舒适正在慢慢失去。人口拥挤、交通堵塞、水资源短缺、用电紧张、空气污染、噪声污染、垃圾成堆、污水成河、绿地缺失,到处是钢筋混凝土,城市环境变得越来越糟糕,城市原有的舒适与便利荡然无存。城市环境问题越来越受到人们的关注,城市环境对健康的影响,越来越受到人们的重视。

随着城市越来越大,一方面出现了大城市经济发展的“规模效应”,另一方面也出现了我们不愿看到的“污染效应”。即由于城市人口的增多,汽车尾气造成的污染也显著变强,水、电、燃气、煤的使用都显著增加,城市粉尘造成的污染变得更为严重。

一、汽车尾气排放剧增在车水马龙的街头,一股股浅蓝色的烟气从一辆辆机动车尾部喷出,这就是通常所说的汽车尾气。这种气体排放物不仅气味怪异,而且令人头昏、恶心,影响人的身体健康。

汽车尾气造成的污染与呼吸系统疾病、各种癌症(特别是肺癌在一些大城市已上升到首位)、皮肤疾病、心血管疾病、神经系统疾病均有明显关系。

现在城市的汽车越来越多,汽车尾气带来的城市空气污染问题也越来越突出,在一些城市,汽车尾气已经成为城市空气的主要污染源。

汽车尾气中含有上百种不同的化合物,其中有害污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称,与交通事故遇难者相比,英国每年死于空气污染的人要多出10倍。

铅作为防爆剂,这样的汽油叫做含铅汽油。含铅汽油使汽车排放的尾气中含有较高浓度的铅,对人体健康危害严重。鉴于此,我国已于2000年开始使用无铅汽油,相应的四乙基铅被一系列新型汽油防爆剂所取代。在我国,无铅汽油是指含铅量在0?013克/升以下的汽油。所以说无铅汽油并非铅含量为零的汽油,因此,汽车尾气中仍然含有少量的铅。农村居民,一般从空气中吸入体内的铅量每天约为1微克;城市居民,尤其是街道两旁的居民,每天吸入的铅量会大大超过这个数值。城市大气中的铅60%以上来自汽车含铅汽油的燃烧。人体中铅含量超标可引发心血管系统疾病,并影响肝、肾等重要器官的功能及神经系统。由于铅尘比重大,通常积聚在1米左右高度的空气中,因此对儿童的威胁最大。

目前,无铅汽油中取代四乙基铅的新型防爆剂主要有:芳香烃类、甲基叔丁基醚(MTBE)、三乙基丁醚、三戊基甲醚、羰基锰(MMT)、醇类等,其中以MTBE用量最大。

汽车尾气中主要的有害成分为:未燃烧或燃烧不完全的CH、NOx、CO、CO2、SO2、H2S以及微量的醛、酚、过氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染等。其中对人危害最大的有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅的化合物及颗粒物。

汽车尾气的颗粒物中含有强致癌物苯并(a)芘,在一般情况下,1克颗粒物含有约70微克苯并(a)芘,每燃烧1千克汽油可产生30毫克苯并(a)芘。当空气中的苯并(a)芘浓度达到0?012微克/立方米时,居民中得肺癌的人数就会明显增加。

二、城市资源消耗巨大我国600多座城市中就有400座缺水。地表水供不应求,人们就越来越多地求助于地下水,造成地下水采补失衡,致使地下水位持续下降,引发一系列的严重后果:成片的机井报废、海水入侵、地面出现沉降、裂缝和塌陷、植被枯死。城市水污染和由此造成的水资源短缺问题已经到了影响城市存亡的严峻时刻。

城市就像一个大的污染体,清洁的河水流经城市后,则变成了又脏又臭的污水河。城市,将它的废水倒进了河里;城市,将它的废物扔进了河里;城市,将它的污物洗进了河里。随着我国工业的发展和城市人口的增加,工业废水和生活污水的排放量急剧增加,加之城市污水处理能力跟不上发展,使绝大多数河流的城市段和城市湖泊出现了严重污染和富营养化,造成了城市水的危机,并威胁着人们的生命健康和安全。

城市的电力需求也持续攀升,每到夏季来临,由于高温等因素引起用电高峰,许多城市频频出现用电告急的情况。电力供应能力的增加有限,发电装机增长远低于用电迅猛增长,发电设备利用小时数继续攀升。跨区送电大幅增长,全国联网对缓解部分地区供需紧张作用明显。电煤供应明显不足,价格持续攀升。发电机组长期超负荷运行,致使机组检修安排困难,甚至造成非计划停运增多。全国多个省市因机组检修和非检修安排困难及非计划停运增多,直接导致拉闸限电或者加剧了拉闸限电局面。

城市里的燃气、煤炭需求数字也非常庞大,无论是燃气,还是燃煤,都会对城市空气污染的加重“助一臂之力”,尤其是燃煤为主的城市中,空气中粉尘和硫氧化合物的增加非常明显。

三、城市粉尘危害不浅粉尘分落尘和飘尘两类。落尘颗粒较大,粒径在10微米以上,能很快降落到地面,多属于燃烧不完全的小碳粒,即人们所看到的黑烟。飘尘颗粒小,粒径在10微米以下,其中相当大一部分比细菌还小,长时间在空气中飘浮。粒径在5—10微米间的粒子,能进入呼吸道系统,由于惯性力作用被鼻毛与呼吸道黏液排出,小于10微米的粒子由于气体扩散的作用被黏附在上呼吸道表面而随痰排出;而半微米到5微米的飘尘可以直接到达肺细胞而沉积,并能进入血液送往全身,在身体各部位累积,引起疾病。

城市中的粉尘可由于汽车开过后随风带起的公路扬尘、生活燃煤排出的粉尘、工业锅炉排出的烟尘、汽车尾气排出的固体悬浮颗粒等构成。粉尘中还含有多种金属微粒及气体,如铅、汞、镉、铬、钒、铁及其氧化物,具有催化作用,能促使其吸附二氧化硫、氧化氮等有害气体。飘尘也能吸附致癌性很强的苯并芘等碳氢化合物。

此外,人们如果随地吐痰,痰中的各种病菌,特别是像结核杆菌等,也可随粉尘飘浮在空气中,吸入人体后就可能感染肺结核。

城市空气污染,在无风或风速不是很大、逆温等不利于稀释、扩散的气象条件下,又能在大气中富集,使空气污染程度增大,从而大大增强公共危害。

除了以上提到的这些外,城市中存在的噪声污染、光污染、电磁污染、热污染等问题也日益变得尖锐突出。

⑷ 人类健康与疾病有什么联系

在正常情况下,身体各个系统、器官进行着各自的功能。如由肺、气管、支气管等组成的呼吸系统主要负责呼吸功能,它吸进氧气,吐出二氧化碳,进行着身体与外界环境的气体交换;由口腔、食道、胃、小肠、大肠、肛门等组成的消化系统主要负责消化功能,它将水、食物摄入体内,进行消化,吸收进机体需要的营养和水分,将剩下的残渣和废物即粪便排出体外;由肾、输尿管、膀胱、尿道等组成的泌尿系统主要负责泌尿功能,它排出身体的可溶性毒废物质和多余的水分即尿液;由心脏、动脉、静脉等组成的循环系统主要负责循环功能,它泵出具有营养成分的新鲜血液通过动脉流至全身,营养各个器官的组织、细胞,以保证各个组织、细胞的新陈代谢功能。各个组织、细胞新陈代谢产生的废物,通过静脉带到肝进行解毒,再通过血液循环到肾,或不经过肝脏而直接通过血液循环到肾,随尿液排出体外。溶在静脉中的废气,主要是二氧化碳,则通过循环到肺,经呼吸排出体外;大脑神经系统、内分泌系统和免疫系统调节着全身各组织器官的功能和新陈代谢活动,是机体的自我稳定调节系统,维持着各器官与器官之间、系统与系统之间,以及机体与外界环境之间的协调与平衡。

在各种有害因素即病因作用身体的时候,身体对病因所引起的损害发生一系列抗损害反应,自我稳定调节系统努力维持着原来的平衡。当病因引起的损害十分严重,使机体自我稳定调节系统的功能失败或发生紊乱,机体的平衡被破坏,便会出现各种器官、组织的机能、代谢和形态结构的病理变化。而这些病理变化又可使机体各器官、系统之间,以及机体与外界环境之间的协调关系发生障碍,从而引起各种病理症状、体征和行为异常,特别是对环境适应能力和劳动能力的减弱甚至丧失。这时我们说:机体生病了。

可见,疾病是一种状态,是身体内部环境的稳定、原有的平衡遭到破坏的状态,是身体的生命活动的异常状态。疾病又是一个过程,是有害因素侵袭身体、身体与有害因素进行抗争、恢复原有平衡的过程。疾病的发生也是一个过程,是一个渐变的、由量变到质变的过程。

人们常常认为没有疾病就是健康,健康就是没有疾病,把健康和疾病对立起来。其实,这是一个错误的认识。世界卫生组织(WHO)给健康的定义是:健康不仅仅指没有疾病或虚弱现象,而且指一个人在生理上、心理上和社会适应上的完好状态。

对于健康的定义,应该从两个方面来理解:一是健康不仅仅是指身体方面的健康,还包括心理方面和社会适应等方面的健康。许多人认为,只要自己身体没有疾病就是健康的,把心理健康排除在健康之外。实际上,心理健康问题,不仅导致人们痛苦,影响其学习和工作,产生社会适应的问题,而且,心理健康还可以通过自主神经、内分泌、免疫和行为的中介作用,影响到躯体的健康,导致一些心身疾病、慢性疾病、癌症等严重的躯体健康问题。心理和身体是一个统一的整体,二者相互联系、相互影响,心理的健康会影响到身体的健康,身体的健康会影响到心理的健康。无论是身体或心理的健康问题,都会影响到社会的适应。

其次,健康和疾病之间不是对立的关系,健康和疾病之间没有截然的界限,不是说没有疾病就是健康,不健康就是有疾病。健康和疾病之间是一条连续带,从疾病最严重一端到健康的顶峰,中间还有很宽的移行带或中间地带,每一个人都处在这条带的某一点上,大多数人处在中间“正常”的一般健康的位置。你可能没有疾病,但你可能并不健康,你可能处在亚健康状态。亚健康是一种离疾病很近的状态,如不注意调养,就可能发展成疾病。所以,我们大多数人都还可以进一步提高自己的健康水平,还可以更健康。

很多人常常是生病以后才认识到健康的重要,其实,我们平时就应该注意健康的维护,努力提高自己的健康水平,预防疾病的发生。那么,导致疾病发生的原因又有哪些呢?

引起疾病的原因是多方面的,不同的疾病常常病因不同。

根据性质的不同,可以分为物理的、化学的、生物的和心理社会的。

物理性致病因素包括:高温、低温、高气压、低气压、各种射线的辐射、机械损伤等;化学性致病因素包括:各种有毒化学物质,包括各种金属与非金属,如铅、锰、镉、铊、砷、汞、铊等;无机化合物与有机化合物,如苯、一氧化碳、硫化物、氮氧化物、农药等;生物性致病因素包括:各种细菌、真菌、病毒等微生物病菌和寄生虫等的入侵,身体自身组织的变性、代谢紊乱、免疫紊乱等;心理社会性致病因素包括:各种精神创伤、心理压力、负性情绪的困扰等,以及各种社会生活事件带来的心理应激、社会文化带来的生活方式的变化等。

另外,病因又可以根据来源的不同,而分为内在自身的原因和外在环境的原因。

内在自身的致病因素包括:遗传的缺陷和变异、内分泌与代谢的紊乱、自身组织变性、自身免疫功能的降低或紊乱等;外在环境的致病因素包括:各种物理的、化学的因素对人体的损伤和毒害,各种微生物病菌的入侵,各种社会生活事件带来的心理刺激等。

虽然,疾病的发生常常是内外因素共同作用的结果,但从人类医学发展史来看,外在环境的致病因素始终是人类健康的主要威胁。20世纪中期以前,导致人类健康损害的致死性疾病主要是由自然环境中的细菌、病毒引起的传染性疾病,如鼠疫、天花、霍乱、麻疹、结核等。20世纪中期以后,随着抗生素、疫苗的应用,这些传染性疾病已得到很好的控制,但是,由人类自身行为带来的环境污染、心理应激、生活行为方式等导致的癌症、心脑血管疾病、心理疾病等慢性病却成了人类健康的主要威胁。特别是生态环境的恶化、环境的污染如不能得到有效的遏制,人类的生存将面临极大的威胁。

⑸ 生态环境与人类环境有什么联系

生态环境——人类赖以生存的根基
人类与环境息息相关,人类与环境的关系专,是相互依存又相互影响属相互制约的对立统一的辩证关系.人类的任何行为都会对环境产生影响,反之,环境的任何改变也直接影响到人类的生存与发展.人类与环境是和谐共处的关系.呼唤环境保护,维护生态平衡,至关重要.
在自然界,除人类以外的其他客体都被称为环境(这里指自然环境,不包括社会环境).人类是环境的产物,人类的生存和发展一时一刻也离不开环境,同时人类也在不断地改造环境,
以谋求自身的生存与发展.而环境的演化存在着不以人的意志为转移的客观规律,不能盲目的用人的主观意志改造环境.有人把人类与环境的关系通俗而形象地喻为“兄弟”关系,人类有事应多和环境“兄弟”商量.
生态环境一旦遭到破坏,需要几倍的时间乃至几代人的努力才能恢复,甚至永远不能复原.
人类为恢复和改善已经恶化的环境,必须做长期不懈的努力,其任务是十分艰巨的.环境已经向人类亮出了“黄牌”,如再不清醒,就将会被罚出“场”外.到那时,尽管人类为
子孙后代留下数以亿计的财富,但由于前人“愚蠢”的行为,毁掉了他们的生存条件,再多的财富又有什么意义!

⑹ 人类工程活动和地质环境之间的相互关系是什么

人类工程活动都是在一定的地质环境中进行的,两者之间必然产生特定方式的相互关联和相互制约。这种相互的关联与制约,始终是客观存在的。一方面,地质环境制约着人类工程活动;另一方面,人类工程活动又会以各种方式影响着地质环境 地质环境制约着人类工程活动:

①影响工程活动的安全活动断层和强烈地震区。

②影响工程建筑物的稳定性和正常使用不良地基处理不当、岩溶地区水库的防渗等。

③由于某些地质条件不具备而使工程造价提高场址选择不当、建筑材料选择不当(建筑形式与材料)。

人类工程活动影响地质环境:人类活动进入工业革命以来,已成为巨大的不容忽视的地质营力,它所产生的后果不但等同于外动力地质作用,而且无论是强度还是速度都远远超过地质作用。大量抽取地下水、修建水库蓄水、工程开挖等等。

(6)人类健康与地质环境有什么联扩展阅读

地质环境的区域差异,导致生物向不同方向进化。生物是地质环境的产物,但又改变地质环境,例如土壤是植物和地质环境相互作用下形成的。

生命在长期演化中,同环境愈来愈适应,因此生物体的物质组成及其含量同地壳的元素丰度之间有明显的相关关系。除原生质中主要组分(碳、氢、氧、氮)和岩石中的主要组分(硅)外,人体组织(特别是血液)中的元素平均含量和地壳中这些元素的平均含量具有明显的相关性。

地质环境向人类提供矿产和能源。人类每年从地层中开采的矿石达4立方公里,从中提取金属和非金属物质。

人类还从煤、石油、天然气、水力、风力、地热以及放射性物质中获得能源。矿产资源是经过漫长的地质时代形成的,属于不可更新资源,经人类开发利用后,很难恢复,因此矿产资源的合理开发和有节制地使用是非常重要的。

⑺ 地质环境与人体健康

组成人体的化学元素约60多种,这些化学元素的平均含量和地壳中化学元素的平均含量有明显的相关性,表明人体的组成与地球化学环境有密切的关系(图13-8)。此外,不同元素在人体中的含量有明显的差别。构成人体生命的元素可分为三类:①生命不可缺少的主要组成元素,由氧、碳、氢、钾、钠、钙、镁、氮、硫、磷、氯共11种元素组成,占人体元素含量的99.95%;②生命所必需但稍为过量或缺少就有害的微量元素,如钼、铁、锌、铜、碘、氟、锡等;③生命不需要但易被人体吸收的有害元素,如镉、汞、铅、铀等。

图13-8 人体血液和地壳中元素含量的相关性

(据陶世龙等,2010)

微量元素保持适当的浓度对人体健康是有益的,但如果缺乏或过量又会引起疾病或死亡。例如缺铁会引起贫血疾病,但铁的含量过多,则会引起急性铁中毒、呕吐、胃肠道出血,甚至死亡。有害元素如砷、汞、铅、钡等,当它们超过一定浓度时,就会对人体产生危害。人体中某种微量元素或有害元素的多少,与饮水、食物及空气中的元素有关,而它们又与地壳表层岩石及土壤的化学成分有密切的关系,即与各地区的地质环境有关。研究表明,在不同的地质环境下,人体健康状况有明显差异。有些疾病的分布有显著的区域性,特别是地方病的发生、发展明显地受自然地球化学环境的控制,具有强烈的地带性分布特征。在地质环境中,以沉积岩为母岩形成的土壤,通常化学组分较全,而以岩浆岩为母岩形成的土壤,则往往缺乏某些必要的元素。在同一岩类地区的发病率,则与元素的迁移聚集有关。这是造成地方病的根本原因。

现已查明,有20多种地方病是由于原生地质环境中某些微量元素过多或不足所造成的。黑龙江、陕西等省流行的克山病,是一种病因尚未完全了解的地方性心肌病,主要发生在山区吃当地自产粮的农业人群中。20世纪70年代对发病区小麦、玉米和稻米的分析表明,有些病带内这三种粮食的含硒量明显偏低,一般都小于0.025×10 -6(非病带则大于0.025×10 -6),说明克山病有些病带处于低硒环境。1981年,曾对15个克山病区150万人采取补充硒的办法,使发病率几乎降低为零。河南省食道癌发病率高的地区,多在安山岩和中更新统洪积层出露区,这些地区土壤和岩石中的铜、锌、钒、锆等元素含量偏高,人体过多地吸收了这些元素,使体内元素含量比例失调,从而导致食道细胞癌变。

由于工业生产或其他活动而造成的环境污染也会严重损害人体健康,受污染的环境可称为次生地质环境。在日本富山县神通川河上游铅锌矿附近的一座炼锌厂曾经排出大量未经处理的含镉废水,用这种水灌溉稻米引起“骨痛病”,患者体内的含镉量比正常人高出100倍,病情严重者竟达到咳嗽都会使肋骨折断。

早在17世纪中叶,就有人提出某些地方病的病因学说。20世纪70年代初以来,我国开始广泛重视地质环境与健康和疾病的相关问题。近些年来,我国环境地质工作者与医学界相结合,在防治地方病和环境污染引起的疾病方面,做了大量的工作,取得了显著的成绩。今后,研究原生或次生地质环境中化学元素的分配状况对人体健康的关系,仍然是必须高度重视的科学内容。

⑻ 地质环境与人类健康的关系

中国的地质环境通过地球化学、水文和生物作用与人类活动的相互关系影响人类健康。从几种全国性的情况看,克山病和大骨节病带的分布,大体上同东北到西南以温带森林和森林草原土系为中心的低硒带相吻合(方克定,2002)。在全国半数以上县分布的高氟病,明显地与含高氟的岩石、泉水、含水层和煤层有关(蔡宏道,1995)。
气候等环境因素,以及人类活动和生活习惯,会加深地球化学背景对人类健康的影响。例如在贵州省西部的砷中毒病,不但同二叠系煤层中高砷含量(100mg/kg)有关,而且还同高原区的潮湿气候和漫长的寒冬有关。在这样的环境里,当地居民多喜欢吃辣椒,并在没有装烟囱的屋子里烧煤取暖。同时,他们还常在屋中悬挂辣椒和玉米将其晾干。此种生活习惯使煤中的砷可通过升华作用而附在玉米、辣椒的表面,从而进入人体(郑宝山,1996)。在有些地区,致肺癌的氡可通过屋基土壤岩石直接释放,或通过由含氡的矿渣制成的砖而侵入室内。
有些健康问题还与特殊的土地——资源分布格局有关。如在山西,因其丰富的煤炭资源而成为中国的主要能源基地。但那里石炭系的含煤地层盖在寒武、奥陶系碳酸盐岩含水层上。后者常是当地的重要水源。通过煤炭工业,及与煤有关的化工产业,导致一些岩溶大泉受到SO42-,Pb,CN, Fe, COD的污染,危害人类健康。血吸虫病的分布,多在中国东南部的湿地区。在中国的西南部,石灰岩的分布超过50万km2。缺碘症常在石灰岩地区分布。同时,由于强烈的岩溶化,主要水资源都集中分布在2,836条总长度1,3919km,总流量1,428m3/s的地下河中。另一方面,主要的土地资源多分布在地下河的汇水区,并以后者为排水系统。很明显,任何方式的土地利用,不论是城市建设、矿山开发、农业、工厂或公路建设都会对地下河水质和人类健康带来问题。

⑼ 人类与地质环境关系演化

人类与地质环境相互作用,是从人类有意识地制造工具开始的。在此之前,人类与动物没有太多差别,本能地、被动地依附于地质环境。从人类文明的历史发展过程分析,可将人类与地质环境的相互作用的历史进程大致划分为以下几个时期。

(一)文明史前时期

在这一时期,人类从被动地依附于地质环境转向主动地求助于地质环境,从周围的地质环境中有目的、有意识地就地选取合适的矿产材料作为原料来制造工具。以当时人们开发利用的主要矿产种类为依据,历史学家将文明史前时期划分为旧石器时代、新石器时代、青铜器时代和铁器时代。

矿产资源的开发利用,对人类社会文明的发展产生了巨大的、无可代替的作用。旧石器时代人们将石料打制为生产工具,维持采集和狩猎的原始生活。我国考古工作者发现,最早为人们所利用的矿产主要是石料、石英和燧石[29]。例如,脉石英是周口店附近来源比较丰富的一种原料,北京人在长期实践中发明了砸击法将脉石英打制为石制品,使这种劣质原料的制品成为石制品的主要组成部分[30]。大约在公元前3500年,古美索不达米亚人已经学会用太阳晒干的粘土砖块建造永久性居所。到了新石器时代,石料矿产的利用更加广泛,制作的工具除石刀、石箭外,还有石斧、石镰、石犁等。同时,人们开发利用粘土、陶土等非金属矿产作为原料来烧制陶器,开发利用多种矿物作为原料来制作玉器、首饰和绘画。之后,人们发现铜熔炼后加入少许锡硬度会大大增强,开始向青铜器过渡,最先为人们所利用的金属包括铜、铅、锡和锌,逐渐达到繁荣,之后又向铁器时代过渡[31]。实际上,铁器在很多方面劣于青铜器。铁器能推广应用,在很大程度上,是由于青铜器原材料的缺乏。铁矿可能是最早的基于经济原因而出现的其他金属矿的替代品。虽然某些矿产资源发生了缺乏或耗竭的现象,但当时的决策者并没有意识到资源匮乏对社会经济发展的影响。

大约六七千年以前,人们开始开发利用地下水。考古学家在浙江余姚河姆渡原始社会遗址发现了我国最早的水井。这口水井原先可能是一个天然的或人工挖的锅底形水坑,为防止井壁坍塌,向坑中打入四排木桩,组成一个方形的桩木墙,将墙内的泥土挖出,就建成了水井[32]。原始社会末期,人们已经打出了深达六七米,直径两米的生活用水井。随着井的大量开凿,人们对地下水的性质也有了新的认识。《管子》记载了地下水埋藏深度、地下水质和相应的地表土壤情况。引泉水灌溉也属于地下水利用的一个方面,《水经注》中多处提到古代利用泉水灌溉,如山西汾阴(今山西万荣县西)引瀵水种稻等。

虽然在矿产、地下水、土壤开发利用方面取得了缓慢的进步,但是在自然界面前人类仍处于任由摆布的地位,对地震、滑坡、泥石流等突发型的地质灾害完全无能为力。对自然灾害,人们认为是上天降罚于人类,这便产生了天命主义禳弭思想[33]。人们想要免除自然灾害,只能祈求上天宽恕。

由上述论述可知,这一时期人类与地质环境的关系,主要表现在人类向地质环境资源的单纯索取上。

(二)农业文明时期

从原始社会末期到近代资本主义萌芽,人类经历了漫长的农业文明时期。这一时期,人类在向地质环境索取更多的生活生产资料的同时,主动地顺应地质环境,利用缓慢进步的技术改造地质环境;随着人口的增加与技术的进步,人们对地质环境改造的能力在局域内超越了地质环境承载力,引发了当时难以解决的地质环境问题。

越来越多的矿种被不同程度地开发利用。我国秦汉时期,盐矿、铁、铜、金、银、铅、锡、汞等矿产的开采进入一个兴盛时期。魏晋时期,煤炭已用作生活燃料,人们已经懂得将石油做燃料用于战争中的火攻。隋唐时期,盐业、铜矿开采得到了大力发展。到宋代,煤炭已经成为人们日常生活和手工业较为普遍使用的燃料。山西已有很多人以采煤为生,煤矿开采已经有一套比较完整的技术。从鹤壁古煤矿遗址知道,当时是先由地面开凿圆形竖井,深达46m,然后依地下自然煤层的变化开掘巷道。巷道高1m多,形状上窄下宽,上宽1m,下宽1.4m,再把需要开采的煤田凿成若干小区,运用“跳格式”的先内后外的方法逐步后撤。井下排水一方面用辘轳往外抽水,另一方面把地下水引进采完煤的坑洼地区贮积起来。古代英国早期主要砍伐森林获得所需的燃料,但是随着森林资源的大规模开伐,木材供应紧张,人们开始开发煤炭以替代木材。1300年,纽卡斯尔和英格兰东北部煤炭开采业已经有了一定规模,人们将开采的煤炭用船水运到伦敦供居民使用,到1600年煤炭的使用已经相当普遍了。到1700年工业革命前夕,英国煤炭产量达到了300万t[34]

原始社会末期,人们开始开发利用一种新的资源,并很快取代矿产成为最重要的地质资源,这种资源就是土壤。土壤的开发利用,标志着农业的出现。农业的出现是人类发展史上的一次重要革命。随着农业的发展,越来越多的土地留下了人们耕作的痕迹,人类对地质环境的作用随着农田的扩大而在空间上不断扩展和延伸。农业的发展,促进了人口增长和经济发展。由于人口增加,大片宜耕或不宜耕的土地被开垦成农田,原来的森林、草原、湖沼、山原不断为农田景观所取代。农业是直接依托地质环境而发展的生产部门,无限制的土壤开发带来了人们意想不到的地质环境问题。古代美索不达米亚土壤开发就是一个典型的实例。美索不达米亚地处幼发拉底河和底格里斯河之间的冲积平原,地势平坦,土地肥沃,但是气候干旱,土壤渗透性差。为了得到充足的水源,苏美尔人开凿运河,开挖沟渠,引底格里斯河和幼发拉底河河水灌溉农田,农业开发取得了前所未有的成功。据吉尔苏城邦文献记载,在公元前2400年平均粮食产量高达每公顷2537L。然而,长期的只灌不排和过度灌溉导致当地地下水位不断上升,在蒸发作用下,地下水中的盐分不断在土壤中累积,导致土壤次生盐渍化问题,原来肥沃的土地逐渐退化。粮食产量不断下降,到公元前2100年下降到每公顷1460L,到公元前1700年下降到每公顷897L[35]。同时,引来的河水携带着大量的泥沙,不断淤积在运河与沟渠附近的农田,在破坏农田的同时,形成了多堤岗、多沼泽的地貌特征,给人类生活生产造成了巨大影响。据考古学家研究,我国楼兰古国处于塔里木河下游一个绿洲上。由于汉代政府采取了在西域驻兵屯田的策略,塔里木河中上游的农业开发规模日益扩大,用水日渐增多,破坏了下游楼兰的水资源条件,引起绿洲地质环境恶化,土壤沙化日益严重,原本水草茂盛、水网交织、森林密布的绿洲最终退化为不适合人类居住的地质环境,楼兰古国亦随之而倾[36]。针对大规模的森林砍伐和土地开荒,1666年日本幕府已经意识到发生土壤流失、河流淤积、洪水泛滥等灾害的危险,向人们发出警告并鼓励植树造林蓄养土地[37]

随着古代人口增长和城邦的发展,不同城市间货物贸易推动了交通道路的建设。大约在公元前600年,古埃及人开凿了连接地中海和红海的第一条运河,运河宽60m深13m,长约160Km,大量挖掘出来的土壤堆放在运河沿岸。用400年的时间,古代罗马人采用泥沙、碎石和岩块铺设了30万Km道路。约公元前100年,人们广泛采用石灰石烧制混凝土,用作建筑材料[38]

(三)工业革命时期

18世纪中叶,以蒸汽机的发明为标志,人类社会进入了工业革命时期。这一时期人类与地质环境的关系主要表现为经济活动对地质环境无约束的大规模扰动、改造和污染。随着科学技术水平的快速提高,人类征服自然的能力空前提高,矿产、地下水和土地(土壤)资源开发规模日益扩大;农业生产、交通水利设施建设、矿冶工程、城市化等经济活动对地质环境作用强度不断加大;矿山环境问题、土壤流失、地面沉降、土壤污染等地质环境问题逐步显现、恶化,对人类生活生产形成了越来越严重的威胁;人类保护地质环境的意识缓慢觉醒,工业化国家开始制定相应的法律法规来约束人们的经济活动。

工业革命极大地推动了煤炭、铁矿等矿产资源的开发利用,矿产对于经济社会的重要性再次超过了土壤。1795年,William WilKinson发明了熔炼铁矿石的熔铁炉;1815年,Humphry Davy发明了防止煤矿瓦斯爆炸的安全灯;1856年,Henry Bessemer发明了底吹酸性过程技术。随着一系列技术的发明,人们开发利用矿产资源的能力不断提高。据Flinn估算,1750~1830年英国煤炭产量从520万t增长到3040万t,80年间增长了6倍左右[39];生铁产量从1740年的1.74万t增长到1880年的774.92万t[40],140年间增长了约445倍。美国工业革命也伴随着矿产资源的大规模开发。据统计,美国煤炭产量经历了两次快速增加的时期:第一次为1867~1918年,煤炭产量从0.13亿t迅速增加到6.14亿t,之后的1918~1964年,受多种因素影响,煤炭产量在3亿~6亿t之间变动;第二次为1965~1998年,煤炭产量从4.73亿t快速增长到10.14亿t(图1-13)。同时,随着经济规模的扩大,金属矿产产量持续增加(图1-14)。由于矿产资源开发利用引发地质环境问题往往在时间上存在滞后效应,人们在意识到地质环境问题的危害时,很可能已遭受了惨痛的教训。英国LanarKshire,HicKleton,Northwich等矿区先后发生了地面沉降。据SherlocK估计,到20世纪初英国因采矿导致的地面沉降相当于59.1亿立方码的岩石被从地表挖走[42]。1971年,美国西弗吉尼亚南部一座煤矿由于露天开采的疏忽,大雨造成煤炭泥浆池决口,洪水导致118人死亡和4000人无家可归。

图1-13 美国煤炭产量变化示意图(1867~1990年)[41]

图1-14 美国典型金属矿产品产量变化示意图(1867~1990年)

农业和城市发展对地下水的需求不断增加。在1900年以前,美国主要通过自流井开采地下水。随着各个州自流井数量越来越多,自流井自流水量不断衰减。到20世纪30年代,Tolman发现了地下水开采所引发的海水入侵和地面沉降现象。含水层枯竭、地下水污染、海水入侵和地面沉降等问题的先后出现,使人们认识到开发地下水需要进行合理规划和科学管理。

交通、矿产开采、城市化、农业开发等工程经济活动规模的日益扩大,使人类活动逐渐成为作用于地质环境的一种主要地质营力。在火车发明之前,英国主要依靠水运运输矿产和货物。为了扩大运输范围,英国自1731年开始开凿运河。从第一条Newry运河开始到最后一条Liverpool Junction运河完成,持续了近一个世纪的时间。据统计,到19世纪末,英国开凿运河挖掘岩土约2.53亿立方码,修建铁路搬移岩土约30.31亿立方码,道路建设搬移岩土约6.24亿立方码,采矿搬移岩土约196.92亿立方码,房屋建设搬移岩土约5.00亿立方码。由于农业开荒、矿产开采和城市化,1770~1980年欧洲森林面积从2.30亿hm2减少到2.12亿hm2,减少了7.8%;草地面积从1.90亿hm2减少到1.38亿hm2,减少了27.4%;农田面积从0.67亿hm2增长到1.37亿hm2,增加了104.5%。从全球范围来看,1770~1980年森林面积从62.15亿hm2减少到50.53亿hm2,减少了18.7%;农田面积从2.65亿hm2增长到15.01hm2,增加了466.4%;城市化水平从3%增长到41%,城市人口达到18.1亿人[43]。可以看出,在越来越多的地区人们对地质环境的扰动超过了自然营力的作用。

(四)信息革命时期

20世纪末,人类社会经历了前所未有的来自知识信息革命的冲击。在发展中国家加快工业化的同时,发达国家进入了知识经济时代。这一时期人类与地质环境的关系主要表现为开发与保护并重,从过去无节制的大规模扰动、改造和污染模式转向人地协调相处模式。在技术进步的推动下,全球经济一体化的步伐加快,发展中国家在全球产业分工中多处在产业链低端,以生产资源环境密集型产品为主。一方面,发达国家加大治理工业化过程中遗留的地质环境问题力度,加强地质环境涵养与保护;另一方面,发展中国家承载了越来越多的资源消耗和地质环境污染,地质环境压力不断增大。

经济活动对地质环境的作用在空间上不断延伸,在强度上不断加大。矿产资源的开发不再局限于陆域地表浅部。一是向海域进军,探索海底蕴藏的矿产资源。几十年前人们还仅是开发大陆架的石油和天然气,而目前正在试图探索、勘查深海洋底。二是向地壳深部进军,探索地表500m以下蕴藏的矿产资源。据估计,目前人类每年从地质环境开发的矿产资源总量高达300亿t以上,人均消费量达到6t左右[44]。城市化、工程建设、矿产开采、农业开发等工程经济活动搬运和移动的土壤与岩石量达到了前所未有的程度。HooKe根据不同历史时期典型国家的工程经济活动规模,估算出了不同历史时期人均搬运岩土量(图1-15)。如果以人均搬运岩土量表示人类对地质环境作用强度,从图1-15可以得出,在距今200年以前的人类漫长历史进程中人类对地质环境的作用强度很弱;近100年人类对地质环境的作用强度急剧增大,到目前人类每年搬移土壤和岩石总量已经超过了全球沉积循环的自然的土壤和岩石流动。

图1-15 人类不同历史时期人均搬移土壤和岩石量估算曲线图[31]

在可持续发展的框架下,各个国家先后出台了相关的法律、规定、政策和规划,加强地质环境保护与管理。美国1977年颁布了露天采矿与复垦法,在1990年和1992年进行了大幅度的修改和完善,对矿产开采、矿山闭坑、土地复垦等活动做出法律规定,并建立了废弃矿山复垦基金和矿山环境恢复履约保证金等制度,防治矿山开采所引发的地质环境问题。2002年欧盟出台了“第六环境行动计划”,目的是促进自然资源的可持续利用和废弃物管理,强调资源消费不能超过环境承载能力[45]。2006年欧盟发布了“土壤主题战略”,通过建立土地框架指南,以期解决土壤流失、土壤污染、盐渍化等土壤地质环境问题。

⑽ 综述地质环境对疾病产生有什么影响论文2000字

地质环境与人体健康
环境与人体的关系是生物发展史上长期形成的一种互相联系、相互制约和相互作用的关系。由于客观环境的多样性和复杂性以及人类特有的改造和利用环境的主观能动性,使环境和人类呈现着极其复杂的关系。在人类长期发展过程中,人体对环境的变化形成了一定的调节机能,以适应环境的异常改变;只要环境改变不超过人体的适应范围,就不会造成机体对环境适应能力平衡的破坏,人体健康及生活能力就不会受到影响。但是人体对环境变化的这种适应能力是有限的,如果环境条件出现任何剧烈的异常改变(如气象条件的剧变,自然的或人为的污染等),超越了人类正常的生理调节范围,就可能引起人体某些功能、结构发生异常反应,甚至呈现病理变化,使人体产生疾病或影响寿命。
(1)地方性甲状腺肿

地方性甲状腺肿主要是因缺碘引起的甲状腺代偿性肿大为主要表现的地方病。临床上地甲病患者除颈部逐渐变粗外,并无明显症状,当腺体大压迫周围器官时,可出现一些局部症状,如心悸、气短、呼吸困难等。严重的地方性甲状腺病地区内儿童可并发地方性克汀病。克汀病患儿的临床特征是不同程度的呆、小、聋、哑、瘫。已经成病就很难治愈,成为家庭和社会的负担。

本病是世界上流行最广泛的一种化学性地方病,估计全世界约有两亿多病人。我国许多地方都有此病的流行,尤以西北、华北、西南等地区较多见,山区多于平原、内陆多于沿海、乡村多于城市。各年龄组的人都可发病,甚至在新生儿中也可见到。引起该病的主要原因是环境缺碘。碘是人体合成甲状腺素的必需微量元素。缺碘可促使甲状腺滤泡明显增生,结果使甲状腺代偿性肿大。流行病学调查证明:绝大多数地方性甲状腺肿地区的土壤、饮水或食物中都缺碘,含碘量与患病率密切相关,而经补充碘后,甲状腺肿的流行可得到控制。

地方性甲状腺肿的防治应以预防为主,防治结合。目前的主要预防方法是为病区居民补充碘。给碘的方法我国已有很好的经验,即供应碘盐和碘化食油,且以供应碘盐简便易行,效果较好。

碘盐:又称健康盐,一般在10万份食盐中加入l一2份碘化钾混匀制成。在流行区要坚持长期食用。碘盐应存放在干燥、低温和暗处,包装严密o

另外,供应富含碘的食物(海产品如海带、海鱼),合理的膳食、清洁的饮水、有规律的生活,均可减少地方性甲状腺肿的发病。

(2)地方性氟病

地方性氟病是长期摄人过多的氟引起的以氟斑釉齿和氟骨症为特征的一种慢性全身性疾患。本病流行甚广,世界各大洲都有发生。我国北方、西北和西南地区十多个省、市都有氟病流行。

发病原因:氟摄人量过高是发生本病的主要原因。据调查,每人每日摄入氟总量起过4毫克时即可能在体内蓄积,导致慢性中毒。饮水及食物中含氟量愈高,则地方性氟病的患病率也愈高。当营养不良,特别是缺钙和缺少维生素A、D及C时,能促进氟骨病的发生。

发病机理:对于氟骨症及斑釉齿的发病机理,目前尚有不同的认识。但据临床及实验资料,发现氟有以下几方面毒性作用,有助于阐明本病的发病机理。

A.破坏钙、磷代谢:过量的氟进人人体后与钙结合形成氟化钙,主要沉积于骨组织中,少量沉积于软骨中,使骨质硬化,从而引起一系列症状。氟与钙结合使血钙减少,从而刺激甲状旁腺分泌增多,溶骨作用加强,加速了骨的吸收,使骨质疏松或软化。此种现象多见于产妇及哺乳期妇女o

B.抑制酶活性:因氟与钙、镁结合成难溶的氟化钙及氟化镁,故体内许多需钙参加的酶活性被抑制。例如,抑制稀醇化酶和琥珀酸脱氢酶等,使三羧酸循环障碍,糖元合成减少,可致骨组织营养不良;抑制骨磷化酶,导致骨组织钙盐的吸收和蓄积障碍o

C.对牙齿的作用:适量的氟可取代牙釉质中的羟磷灰石的羟基而形成氟磷灰石。它是牙齿的基本成分,可使牙釉质光滑坚硬、耐酸、耐磨,并具有抗酸作用。氟又可抑制口腔中的乳酸杆菌,降低碳水化合物分解产生的酸度,从而具有防龋齿作用。但是,体内进入过量氟,大量氟沉积于组织中,可影响牙釉质形成正常的棱晶结构,而形成不规则的球状结构,产生斑点、缺损或条纹,同时使牙齿的硬度减低、质脆及碎裂,甚至可早期脱落。

临床表现

A.斑釉齿:为地氟病最明显的病症。恒牙,特别是切牙最明显。牙齿表面粗糙,失去光泽,出现粉白、棕黄色或褐色的大小不等、形状各异的斑点、缺损或条纹。牙齿质脆易缺损或脱落。

B.氟骨症:患者主要临床表现为腰背酸痛、关节僵硬、上下肢弯曲、驼背。严重的可引起四肢及躯干关节固定,甚至发生截瘫。

预防措施:首先应查清氟的来源,如主要来源于饮水,则应更换适宜的水源,一般讲地面水中含氟量较地下水为低。如更换水源有困难时,则应采取水中除氟的方法。常用的方法有碱式硫酸铝法,按0 0 5%克/升加入水中,搅拌半分钟,可使水氟由7.O毫克/升降低到1.O毫克/升。此外,尚有硫酸铝法,向水中按100~200毫克/升剂量加入硫酸铝,搅拌均匀,静置沉淀1—2小时,即可饮用。

另外,减少食品中含氟量,如高氟地区不使用含氟量高的化肥(如磷矿粉等),食品不用含氟量高的煤烘烤,并加强食品含氟量的监测、监督,都是预防地方性氟病的有效措施

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