视焦点讯！微量元素与人体健康的关系论文

随着现代科学的发展，我们知道，许多微量元素对人体的健康起着很大的作用。那么微量元素与人体健康之间的关系的怎样的？下面是小编为你精心整理的微量元素与人体健康论文，希望对你有帮助!

微量元素与人体健康论文篇1

随着科学技术的发展，我们了解到，许多元素对人体的健康影响很大，这些元素影响人体的新陈代谢，我们必须了解微量元素的生物学功能，在人体中的吸收分布情况，人体需要量，以及缺乏和过多时引起的疾病。

(相关资料图)

现已发现的化学元素虽然有110多种，但其中不少是人工合成的，实际上，自然界存在的天然元素只有92种，天然元素中除惰性气体元素和锝、钫、锕、镤、砹等以外，其他81种均存在于生物体中。天然元素在生物体中的含量并不相同，其在人或动物体中的作用、功能千差万别。天然元素根据其在人体中的含量可分为宏量元素和微量元素，根据其在人或动物体中的作用、功能又可分为必需元素、非必需元素和有害元素。生命元素通常是指对维持机体正常生理功能所不可缺少的元素。

宏量元素与微量元素。宏量元素是指在人体中的含量占人体质量万分之一以上的元素，包括碳、氢、氧、氮、磷、硫、氯、钙、镁、钾、钠等11种在周期表中位于前20号的元素，共占人体总质量的99.25%。微量元素约有70种，指的是在人体中含量低于人体质量的0.01%‐0.005%的元素，包括铁、碘、锌、硒、氟、铜、钴、镉、汞、铅、铝、钨、钡、钛、铌、锆、铷、锗和稀土元素等。 必需元素、非必需元素和有害元素。必需元素，世界卫生组织规定，当一元素含量低于一定量时通常会导致某一重要生理功能的降低，或该元素对生物体具有重要功能且为有机结构的组成成分，则它对生物体而言就是必需的元素。目前已证实的必需元素有碳、氢、氧、氮、磷、硫、氯、钙、镁、钾、钠碘、锌、硒、氟、铜、钴、锰、铬、钒、镍、锡、锶、硅、溴、砷、硼等，显然，11种宏量元素均为必需元素;非必需元素，一般来说，若某种元素的缺少或者过多对人体或动物体并无显著影响，则可视为非必需元素。主要有铝、钨、钡、钛、铌、锆、铷、锗和稀土元素等;有害元素主要包括汞、铅、镉、铍、锑等，其中汞、铅和镉是最常见的食品和空气污染物，因此而中毒的事件时有发生。

微量元素的生理生化功能。生物体内时刻发生着成千上万的化学反应，这些反应需要酶的催化才能完成，有的酶仅由蛋白质组成，有的酶，则除了蛋白质外，还有一些金属离子或小分子参与，这些金属离子或小分子是酶的活性所必需的，分为金属活化酶和金属酶;也可作为激素、维生素的必需成分或辅助成分发挥作用，或形成功能蛋白，也会影响免疫功能。

铁―微量元素中的老大，铁，元素符号为Fe,是周期表26号元素，在自然界的储量比较丰富，但属于微量元素，正常成年男子体内铁含量平均为50㎎∕㎏，女性为35㎎∕㎏。铁是血红蛋白的组成成分，从而参与氧的储存和运输;目前发现有数十种酶的合成或活性与铁有关，如过氧化氢酶、过氧化物酶和单胺氧化酶等;铁直接参与能量代谢，细胞中线粒体聚集铁越多，能量释放越多，铁缺乏 可引起患者免疫功能障碍，高锌对铁的吸收有抑制作用;人体小肠黏膜上皮细胞有控制和调节铁吸收的能力，人体内储存的铁不多，但是人体内铁的代谢非常旺盛，可被人体吸收的铁有血红素铁和非血红素铁，铁的摄入不足、需求量增加未及时补充、吸收不良、排泄过多、遗传疾病都可造成缺铁性贫血，缺铁还会导致形成青春期女性慢性萎黄病、缺铁吞咽困难综合征等。

碘―智力元素，碘是甲状腺素的主要组成成分,甲状腺是人体内最大的内分泌腺，由无数囊状小泡即甲状腺滤泡组成，甲状腺滤泡中含有甲状腺球蛋白，甲状腺球蛋白是一种含碘蛋白，呈胶状，是人体的碘库，为甲状腺素的前体。一旦人体需要，甲状腺球蛋白即可被水解成有生物活性的甲状腺素，通过血液循环到达全身各处。甲状腺含碘8―15㎎，占人体含碘量的80%。甲状腺激素能促进机体的能量代谢，增加产热量，影响蛋白质、糖、脂肪代谢，影响人或动物体的生长发育，影响人或动物体的神经系统，碘的缺乏会引起地方性甲状腺肿大和克汀病;高碘会引起高碘甲状腺肿、碘性甲亢、桥本氏甲状腺炎、碘过敏、碘中毒，影响儿童智力。

锌―生命的火花。锌参与酶的合成及活性的发挥、促进性器官发育、维持正常味觉和食欲、促进细胞的正常分化和发育、影响维生素A的代谢及视觉、参与免疫功能、对细胞膜的稳定作用，饮食是锌的主要来源，我国膳食营养中锌的摄入标准为：儿童10㎎每天，青少年及成人15㎎每天，孕妇、乳母20㎎每天;缺锌会引起营养性侏儒症、肠原性肢体皮炎、原发性男性不育症、厌食症、异食症、口腔溃疡、影响儿童智商、夜盲症。

硒―癌症的克星。硒的最基本、最主要的生物学功能是抗氧化性，硒有抗癌作用，原因是硒能影响某些致癌剂的体内代谢、硒的抗氧化作用、抗突变作用、激活免疫系统、对肿瘤细胞直接作用，另外，硒能解除重金属的毒性作用，还有抗艾滋病的作用，硒的摄入量为50-250微克每天，缺硒会引起克山病、大骨节病、白内障，但是人体内硒过量也会诱发硒中毒。

氟―防治龋齿。液态氟呈淡黄色，固态时为乳白色，室温下是一种淡黄色气体，氟是人体必需的微量元素，正常成人体内共含氟2.6g，人体中几乎所有的器官和组织中都含有氟，其中骨骼和牙齿中的氟含量大约占人体中氟含量的90%，缺氟可引起龋齿，但氟过多又可引致氟斑牙，甚至氟骨病;氟可以使骨质坚硬，强度增加，氟化物对骨质软化和骨质疏松有较好的效果;适量的氟有利于提高机体的造血能力;氟还影响体内脂类的代谢，饮用水是氟的主要来源，总摄氟量的安全值，青少年为1.5―2.5㎎每天,成人为1.5―4.0㎎每天，但是高氟有剧毒，其毒性可达肾脏、心血管、牙齿、骨骼、神经系统和生殖系统。

铜―铁的助手。铜，原子序数29，是人体必需微量元素，铜的生物功能非常广泛，与多种酶的活性和合成有关，这些酶涉及能量代谢、铁的代谢、色素的合成、抗氧化及胶原组织的交联等等;铜影响铁的代谢和造血功能，还具有解毒(重金属中毒)功能，有助于形成黑色素，影响骨骼、心血管系统及结缔组织代谢，影响能量代谢，影响中枢神经系统，成人体内含铜总量为100―150㎎，其中50%―70%存在于肌肉与骨骼中，20%的铜储存在肝脏中，5%―10%的铜分布于血液中，微量铜存在于酶分子中，世界卫生组织公布人群每天铜摄入量：婴儿0.13―0.2㎎∕㎏每天,幼儿0.08―0.12㎎∕㎏每天,儿童和成人0.03―0.06㎎∕㎏每天,铜缺乏会引起低色素小细胞性贫血、白化病、Menkes综合征、婴儿营养性铜缺乏症、少白头、白癜风、冠心病、女性不孕。

钴―绝对素食者的软肋。钴在体内主要通过维生素B12发挥其功能，钴还能影响造血功能、影响新陈代谢影响甲状腺功能、解毒(苯胺、铅中毒)，钴主要在小肠上端吸收，吸收率在20%―95%之间。钴缺乏会引起巨幼红细胞贫血、白血病、老年性痴呆。

其他必需微量元素有锰、铬、钼、镍;锰是多种酶的组成成分和激活剂，影响生物体生长发育，能改善机体造血功能，促进骨骼生长发育，成人体内含锰12―20㎎，锰中毒多见于使用锰的人;铬元素能形成葡萄糖耐量因子，参与糖代谢，参与脂类代谢，影响体质;钼元素是多种酶的组成成分，钼还具有抗癌作用，成人体内含钼9㎎左右;镍是多种酶的激活剂，镍还能刺激机体造血功能，人体含镍总量约为6―10㎎，镍过量可能造成慢性镍中毒、鼻咽癌。

有害元素包括铅、汞、镉、砷、铝等，铅用途很广，铅在人体中会累积，到一定量会危害人体健康;汞还有可能导致水俣病。

人以及动物体内含多种元素，巧妙合适地利用它们，但愿我们的身体健康，精力旺盛，快乐生活每一天。

微量元素与人体健康论文篇2

内容概要

古往今来，探索生命之谜，保护人体健康、延年益寿已成为人类梦寐以求的美好愿望。目前已发现许多元素在人体内含量不足人体体重的万分之一，总量之和还不足人体体重的千分之一，故取名为微量元素。微量元素是人体中酶、激素、维生素等活性物质的核心成份，对人体的正常代谢和健康起着重要作用。现代医学证明，人体所含微量元素的多少与癌症、心血管疾病及人类的寿命有着密切的关系。本文旨在探索微量元素与人体健康之间的关系。

关键词

微量元素 健康 人体

一、微量元素的概念

所谓微量元素是针对大量元素而言的。人体内的大量元素又称为主要元素，共有11种，按需要量多少的顺序排列为：氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁。其中氧、碳、氢、氮占人体质量的95%，其余约4%，而微量元素约占1%。在生命必需的元素中，金属元素共有14种，其中钾、钠、钙、镁的含量占人体内金属元素总量的99%以上，其余10种元素的含量很少。习惯上把含量高于0.01%的元素，称为常量元素，低于此值的元素，称为微量元素。人体若缺乏某种主要元素，会引起人体机能失调，但这种情况很少发生，一般的饮食含有绰绰有余的宏量元素。微量元素虽然在体内含量很少，但它们在生命过程中的作用不可低估。没有这些必需的微量元素，酶的活性就会降低或完全丧失，激素、蛋白质、维生素的合成和代谢也就会发生障碍，人类生命过程就难以继续进行。

图表 1微量元素在人体中的含量和日需量

从上表中可以看出微量元素在人体中含量很低，但又不可或缺。这些微量元素必须在每天的饮食中具有一定的量。

另有两种可能必须的微量元素，为镍和砷，体内含量各为0.1ug/g。

微量元素在人体中的主要功能是：

1.运载常量元素，把大量元素带到各组织中去。

2.充当生物体内各种酶的活性中心，促进新陈代谢。酶在生物体内是许多化学反应必不可少的催化剂，而许多微量元素却是酶的组成部分或激活剂。例如锌与200多种酶的活性或结构有关。

3.参与体内各种激素的作用。如锌可以促进性激素的功能，铬可促进胰岛的作用等。

二、微量元素具体介绍

目前，对于某些微量元素的功能尚不完全清楚，下面只作一简要介绍。

碘在食物中主要以无机碘化物形式存在，其他形态的无机碘首先被吸收，然后被还原成碘化物。消化器官中的碘迅速地几乎完全被吸收。碘在人体内的含量约为25mg，其中一半分布在甲状腺内。甲状腺的作用是合成、分泌出一种甲状腺激素，它是促进人体生长发育和新陈代谢的重要激素，特别是对脑细胞的发育起决定作用。因此碘有“智力元素”之誉称。缺碘对人体会造成巨大损害，特别是对儿童、婴儿和孕妇。如果婴幼儿时期严重缺碘，其骨骼生长和大脑的发育将会受到严重影响，患呆小症，表现为身材矮小、行动迟缓、食欲不振、智力低下。另外，近年来医学研究表明，人体缺碘还能诱发乳腺癌、卵巢癌、子宫癌及甲状腺癌等。防治碘缺乏症最方便又经济的方法是食盐加碘，同时可经常食用含碘丰富的海产品如海虾、带鱼、海带、紫菜等。

铁在周期表中属d区第Ⅷ族过渡金属，最常见的氧化态是Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)。Fe(Ⅲ)的电子构型是3d5,顺磁性;Fe(Ⅱ)的电子构型是3d6，其高自旋态有顺磁性，低自旋态是逆磁性的。Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)都是较强的路易斯酸，易形成立体构型为八面体的配合物。

一般成年人体内含铁约3~5g，相当于一枚小铁钉的重量，主要存在血液当中。这些铁主要是以络离子的形式存在，可与血红素、蛋白质等形成血红蛋白和肌红蛋白，起到运输和贮存氧的作用。当人体缺铁时会影响血红蛋白和肌红蛋白的形成，从而使血液中的红细胞数量或血红蛋白含量降低，影响载氧量，引起整个肌体的生理紊乱，这就是贫血。据世界卫生组织调查，缺铁性贫血是世界通病，婴幼儿贫血的根源在于缺铁。许多儿童呈“豆芽菜”体型，缺铁也是一个重要原因。防止人体缺铁最方便的方法是通过饮食调节，多食用含铁质较多的动物肝脏和其它内脏，其次是瘦肉、蛋黄。在一些蔬菜和水果中也含有较多的铁质。另外使用铁锅炒菜也能补充人体铁质。在酸性条件下人体肠胃有利于铁的吸收，因此在食物中含有带酸性的维生素C有利于铁的吸收和利用。

氟是卤族元素，价电子构型是2s22p5，电负性最高(4.10)，是最活泼的非金属。在水溶液中以F-离子形式存在。单质氟(F2)是淡黄绿色气体，有强烈的刺激性。其典型的化学性质是强氧化性：常温下能同多种物质反应，高温下几乎能同所有的物质作用。

现代医学已确认氟是人体必需的微量元素，对牙齿、骨骼具有重要作用。正常人骨骼中含氟约在0.01%~0.02%，在牙齿中氟的含量约在0.01%~0.03%。微量的氟在人体中有利于钙和磷的利用及在骨骼中沉积，可加速骨骼的形成，增加骨骼的硬度，并能刺激成骨细胞增生。微量的氟能被牙釉质中的羟磷灰石吸附，形成坚硬质密的保护层，从而抑制喜酸细菌的活性，对牙齿起到保护作用。当饮用水中含氟量降低时就会患龋齿，不仅危害牙齿，还可导致其他口脑疾病的产生。世界卫生组织已把龋齿列为继心血管病和癌症之后的第三大疾病。为了预防龋齿，可采取增氧措施，如饮用水加氟、使用含氟牙膏，食用含氟食品及饮料如贝类、海蛰、葡萄酒、茶饮料等。

钼是周期系中d区ⅥB族第二过渡系元素。Mo的价电子构型为4d55s1，有从-2到+6的多种氧化态，其低氧化态不稳定，常见的氧化态是+4、+5、+6。形成多酸型配合物是高氧化态钼的特征。

微量元素钼在人体内分布很广，成年人体内含钼总量约9mg，在体内分布以肝内含量最高，肾其次。近年来研究表明，缺钼可导致神经异常，智力发育迟缓，影响骨骼生长。更为严重的是人体内含钼量降低可提高食管癌的发病率。众所周知，亚硝胺类致癌物是诱发食管癌的重要因素，亚硝胺类的前体是亚硝酸盐和胺类，它们在适当的酸碱条件下合成亚硝胺。亚硝酸盐主要来自环境中的NO3-，因此降低NO3-的来源是阻断食管癌高发的有效措施。钼是一重有实用意义的抗癌元素，它能有效降低亚硝胺前体NO3-和NO2-，抑制亚硝胺类致癌物的产生。钼的摄入量与饮食有关，动物肝肾、谷物、豆类物质含钼丰富，实为补钼佳品。

正常成年人体内共含钒约25mg，血液中钒含量甚微，人体内钒多集中在骨骼和牙齿中。钒能刺激人体的造血功能，使血红蛋白及红细胞均增多，促进人体的造血功能得以改善。钒还能抑制胆固醇的合成，减轻诱发动脉硬化的程度。若人体内钒的含量降低则导致骨骼发育不正常，生长缓慢，生殖功能受损。另外，牙釉质和牙本质都属于羟磷灰石，钒可以置换到羟磷灰石中，起到预防龋齿的作用。日本学者研究表明，糖尿病患者与体内钒含量的降低有一定的关系。

锌位于元素周期表ⅡB族。在化合物中锌以+2价氧化态存在，它具有一个充满的3d电子壳层，故稳定性强。锌能在许多生物学过程中被利用。它是一个强路易斯酸。

锌是人体中约200种的组成成份，亦是许多的催化剂。缺锌後各种含锌的活性降低，DNA、RNA和蛋白质的合成减少，氨基酸的代谢紊乱。由於锌与很多、核酸及蛋白质的合成密切相关，通过DNA和RNA聚合的作用，促进蛋白质的吸收和合成、细胞的分裂生长和再生。所以锌对婴幼儿和青少年的生长发育有重要的营养意义。如果缺锌可发生缺锌侏儒，补锌可消除缺锌侏儒。锌通过乙氨基酸的媒介，增进食欲和消化机能。还通过唾液内含锌蛋白━味觉素作介质影响味觉和食欲。人和动物缺锌後味觉和食欲减退，补锌即可以改善。现已将食欲降低、偏食、异食癖等列为婴幼儿缺锌的早期表现。有人认为妊娠初期味觉、嗅觉异常也与缺锌有关。缺锌损害免疫功能、生殖功能等。

铜是人体必需的微量元素之一，在成年正常人体内含量约为60~120mg,分布在身体各部分，在肝、脑、心脏及肾内浓度较高。在血液中铜主要存在于红细胞和血清中。与铁相似，铜也参与人体内的造血过程，催化血红蛋白的合成，同时又是人体内的一些金属酶的组成成分。若人体内铜的含量降低则神经、肌肉及肝脏等组织中的氧化代谢就无法得到调节，人体就会出现动作失调、神经失常等症状。若在婴幼儿时期严重缺铜，会导致发育迟缓、肝脾肿大、厌食等疾病。若成年人严重缺铜则会出现血管破裂、内出血及骨骼变脆等疾病。当人体缺乏铜时，在膳食方面可多食肉类、蛋类、豆类、粗粮、蔬菜等含铜丰富的食品或服用铜制剂药物。

在周期表中，Se是ⅥA族元素，与氧、硫同族。Se的价电子构型是4s24p4,有多种氧化态(-2，0，+4，+6)，其高氧化态常以含氧酸根形式存在，-2价的低氧化态为H2Se或-SeH。这些存在形式与同族元素S相应氧化态的化合物极相似。

硒是人体必需的微量元素之一，与人类健康息息相关。在人体内硒在心脏中的含量最高，它对心肌起到保护作用。如果人体缺乏硒，机体细胞就会缺乏自我保护功能，所以全身的组织、脏器功能缺乏。在心脑血管方面表现尤为突出：脑内动脉硬化加重，脑血栓、脑栓塞的发生也会增多，而且脑动脉硬化及脑血栓、脑栓塞通常治疗效果不好;在肝脏的急、慢性炎症期，由于硒的缺乏，肝脏也会缺乏自我保护功能;在消化系统方面，由于缺硒，可出现消化性溃疡、原因不明的乳糜样腹泻。同时，缺硒后全身免疫系统的免疫功能低下，抗感染能力下降，甚至可以导致癌症的发生。食物中海味、小麦、大米、大蒜、芥菜及肉类中含硒量较高。所以身体健康正常的人每天通过合理调节膳食，一般可以满足身体对硒的需要。

在由胰岛素参与的糖或脂肪的代谢过程中，铬是必不可少的一种元素，也是维持正常胆固醇所必需的元素。铬可协助胰岛素发挥作用，防止动脉硬化，促进蛋白质代谢合成，促进生长发育。但当铬含量增高，如长期吸入铬酸盐粉，可诱发肺癌。

在周期表中，钴和铁相邻，属d区第Ⅷ族过渡金属。价电子构型3d74s2。有多种氧化态，常见的重要氧化态是Co(Ⅱ)、Co(Ⅲ)。在通常情况下，Co2+离子稳定，Co3+离子氧化性强。它们皆有较强的配位能力，能与多种配体形成配合物，其立体几何构型以八面体为主。

钴是维生素B12分子的一个必要组分，B12是形成红细胞所必需的成分。钴对蛋白质、脂肪、糖类代谢、血红蛋白的合成都具有重要的作用，并可扩张血管，降低血压。但钴过量可引起红细胞过多症，还可引起胃肠功能紊乱，耳聋、心肌缺血。

锰参与许多酶催化反应，是一切生物离不开的。

五、总结

随着社会工业化的发展及人们生活方式的改变也影响到人体内微量元素的平衡并导致许多疾病，如婴儿母乳喂养不足引起某些微量元素缺乏使婴儿生长发育异常并易患疾病;食物加工的过于精细会丢失某些微量元素从而导致饮食中微量元素的缺乏，饮食的过于单调使体内微量元素失衡引起疾病;而由于铝制品炊具的广泛应用使人体内铝元素的过多及其它微量元素的失衡可引起老年性痴呆。 微量元素的补充主要依靠食物，因此人们的饮食应当丰富多样、粗细搭配，以维持体内微量元素含量的正常与均衡，如有明显缺乏或过量引起相关疾病者应尽早就医及时给予药物治疗。 微量元素与人类健康有密切关系。它们的摄入过量、不足、或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，仅仅像火柴头那样大小或更少的量就能发挥巨大的生理作用。值得注意的是这些微量元素必须直接或间接由土壤供给。根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有18种，即有铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、锶、硼、铷、砷等。这每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。国外曾有报道：机体内含铁、铜、锌总量减少，均可减弱免疫机制(抵抗疾病力量)，降低抗病能力，助长细菌感染，而且感染后的死亡率亦较高。微量元素在抗病、防癌、延年益寿等方面都还起着不可忽视的作用。 微量元素与人类健康密切相关。近年来，微量元素被认为是关系到人类健康和长寿的一个充满希望的新领域，已引起国内外营养界和医学界的普遍重视。

微量元素一旦摄入过量将对人体造成严重的破坏，甚至危及人的生命安全。近几年来由于环境污染的加剧，由于人体过度摄入微量元素而引起的中毒事件频频发生，很多公共疾病的罪魁祸首便是微量元素。

微量元素与人体健康论文篇3

摘要：人类是大自然的产物，是由多种元素组成的生命体，同时又是各种化学反应密切配合的体系。人体与外界环境存在着物质和能量的交换。人类生存需要各种常量元素和微量元素，维持人体正常机能所必需的微量元素，无论缺乏或过量都会导致人体产生疾病;而Cd等无生物功能作用的微量元素，对人体只能有毒害作用。

关键词：微量元素;人体健康;地质环境;常量元素;必需元素;有毒元素

微量元素与人体健康是新兴的由多学科相互渗透的研究领域，它与化学、生物学、药学、环境科学、地学、食品营养学等有着密切的关系。现代化学痕量分析技术的不断完善、日益突出的环境污染问题及配位化学理论体系和研究方法的创立，促使该领域的相关研究不断深入。现从地质与环境、环境与微量元素入手，侧重阐述几种微量元素与人体健康的关系.

1 地质与环境

人类是地球演化过程的产物，人类的生命和生活与地质环境戚戚相关。早在两千年前的“黄帝内经”中就有人与天地相应的思想。恩格斯指出：“地球表面和一切生活条件的渐次改变，直接导致有机体的渐次改变和他们对变化着的环境的适应⋯⋯。”这一论断深刻地揭示了生物演化的根本规律。地壳演化不断为生命活动提供新的物质基础，而生命通过自然选择始终和地壳物质保持统一。当今的生物群落和人类都是地球演化到一定阶段的必然产物，和地壳物质始终保持平衡。地质背景不同会导致地质环境差异，例如：花岗岩区的风化物中富含K Rb Cs(Li) Ba;基性、中性岩区的纯土壤中都含有丰富的Fe Ti Cu V 的化合物;而超基性岩区的土壤中含有大量的Cr Ni Co Mg，且重金属离子与镁的含量成正比。而不同地质环境所分布的生物群落又有不同，从而不难理解植物和动物群落的界限常常与一定的地质建造界限相吻合，不同的土壤植物群落和动物群落显然不同。

2 环境与微量元素

地质环境是通过物质作用于生命体的，这种将环境与生命联系起来的最基本的物质，就是活跃于大自然的各种化学元素。在了解地质背景的基础上，深入研究各种元素在岩石—土壤—地下水和地表水—生物体的分布、赋存状态和迁移规律，有助于寻找地质环境与人体健康的相关性。

美国地球化学工作者汉密尔顿领导的实验室曾做了有价值的分析工作：在对数坐标中比较岩石和人体血液中元素的丰度，除了原生质中的主要成分(C H O N)和岩石中的主要成分.Si以外，两者元素丰度的吻合是惊人的。同时发现这些元素的含量在新陈代谢功能强的脏器内高些，在新陈代谢功能弱的脏器内低些，但是含量的变化仍沿袭元素在岩石中丰度变化的趋势。

随着痕量分析技术的进步，目前已知92种天然元素中，已有81种在人体中被发现(除He Ne Ar Kr Se Tc Pm Fr Ac Pa At).

3 微量元素与人体健康

地球上的各种生物都是化学元素的物理、化学作用的结果。微量元素在环境中含量的不同，对人体健康的影响也可能不相同。当有机体由于缺乏某种必需的微量元素而生长不良或不能完成其生命循环时，补充适量的这种元素对有机体是非常必需的;但当供给量超过了有机体的需要时，同一种元素又可能起毒害作用。有些微量元素在人体中不论含量多少都会起毒害作用。有益元素的浓度和有机体生长关系呈两边低中间平的曲线，曲线的平台部分指示了对有机体生长发育的最适宜浓度。不同元素可能有不同宽度的平台曲线。当环境中元素的供给量低于有机体所需要的最适宜浓度时，有机体的生长表现为缺乏症状;而环境中元素的供给量超过最适宜浓度，有机体就会中毒，甚至死亡。地球化学元素通过地壳表面从岩石—水、土—生物，以及人体摄取的全过程，与人类健康相关联。当环境中某些元素超出或低于人类生理所能承受的极限时，就会影响人体的健康，患上地方病。人类在生长，发育，繁衍等各个生命过程中需要许多元素，这些元素之间发生成千上万的化学反应，这些化学反应组成密切配合的体系，以提供生命所需的物质和能量。在人体所发现的众多元素中：

(1) C H O N P S K Ca Mg Cl Na等11种元素是生命组成元素(金属周期表前.20号元素),占人体总质量的99.25%，又称为常量元素或宏量元素;其余70种元素仅占人体总质量的0.01%——0.005%以下，称为微量元素或痕量元素。

(2)Fe F Zn Cu V Sn Se Mn I Ni Mo Cr Co Br As Si B Sr等18 种微量元素，是人体维持正常机能所必需的，它们在人体内的不足或过剩都会影响健康，甚至危及生命.

(3)Rb Al Ba Ti Nb Zr等元素对人体无明显生物功能作用。

(4)As Cd Hg Ln Tl Pb Sb Be 等元素对人体有毒性而无生物功能作用。其中(1)和(2)两项又称为必需元素;(3)称为非必需元素,(4)称为有毒元素或有害元素。必需和非必需的界限是相对的，随着研究的不断深入，非必需元素可能明天会发现是必需的。主要微量元素对人体的影响如下：

(1)Fe

铁是生命必须元素之一，在60kg, 成人体内含铁总量为.2~3.5g ,。其中65%~70%存在于红细胞中，组成血红蛋白;约25%存在于骨髓、肝、脾中，组成储存形式的铁蛋白或铁血黄素;约4%~6%存在于肌红蛋白中;微量组成多种酶(各种细胞色素酶、琥珀酸脱氢酶等)。

铁是人体血液中运输和交换氧所必需的成分。铁参与血红蛋白，及各种酶等的合成，激发辅酶B等多种酶的活性，有促进造血、能量代谢、生长发育和杀菌的功能。人体缺铁易得传染病和贫血症;过量可引起中毒，表现为肝、肾受损。

(2)铜

铜是维持生命体活动所必须的微量元素之一，正常人体内铜的含量约

100~150mg，主要存在于肝，肾，小肠及中枢神经等。铜在人体内以铜蛋白的形式存在，它具有多方面的生理功能。少量的铜离子就能活化那些含有脯氨酸或铬氨酸的短神经多钛，其中包括缓激吗啡、催产和血管加压素。当人体处于应激状态时，这些物质增加人体的应激能力，使人体对疼痛的耐受力增强。缺铜能使血液中胆固醇的含量迅速增加，导致冠状动脉粥样硬化而形成冠心病;缺铜能使酷氨酸丧失制造黑色素的能力，引起白癜风，白发等黑色素脱色症，并使毛发易折断和产生阶段性卷曲，有时还使患者双目失明;缺铜能影响大脑的正常发育，使患者智力降低，并出现惊厥等症状;缺铜还能使铁吸收及骨髓细胞的形成受到阻碍，并导致严重的贫血。

而过量的铜能严重影响机体的正常代谢。

(3)Zn

锌是人体必须的微量元素，能增强食欲、促进生长发育;有增强创伤组织的再生能力，促进组织愈合及壮阳等作用;有重要的营养价值。锌能保护心肌免受异丙肾素导致的心肌损害。锌与利尿剂合用能增强作用，有利于控制冠心病的发生。人体缺锌将引起锌酸活力减退，产生营养不良、嗅觉和味觉丧失、视力下降、贫血、肝脾肿大、生殖器官发育不全等。锌过量会引起恶心、呕吐、痉挛、下痢等.

(4)Sr

人体所有的组织都含有锶，锶的功能与骨骼的形成密切相关，为人体骨骼及牙齿的正常组成部分。它与血管的功能及构造也有关系，其作用机制可能是锶在肠内与钠竞争吸收部位，从而减少钠的吸收，增加钠的排泄。体内钠过多，易引起高血压，心血管疾病，而锶却能减少人体对钠的吸收，故也有预防血管疾病的作用。锶还与神经及肌肉的兴奋有关，临床上曾用多种化合物治疗麻疹和副甲状腺功能不全而引起的抽搐症。锶在人体内有强壮骨骼，防治心血管疾病的功效，人体缺乏锶，将会阻碍新陈代谢，产生牙齿和骨骼发育不正常等症状。锶过量时危及骨骼结构和功能。

(5)F

氟是一种重要的生命必需微量元素，在人的骨骼、肌肉、血液和脏器中都有它的存在。氟过量导致牙齿变脆，出现褐斑，严重者周身骨质疏松，形成氟骨病。过量氟可抑制许多酶的活性，干扰基因合成，影响内分泌功能。生活在高氟区的人群往往有肢体麻木、知觉异常、反映迟钝、嗜睡不醒等症状。而氟缺乏可导致龋齿

(6)I

碘是人体必需的微量元素，也被称为智力元素。是甲状腺的成分，通过甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸发挥生理作用。有促进蛋白质合成、活化多种酶、调节能量转换、加速生长发育、维持中枢神经系统结构的作用。缺碘时可导致一系列的生化紊乱及生理功能异常。中度缺碘时会引起甲状腺肿。严重缺碘时可致生长发育停滞，妨碍儿童身体和智力发育;可引起脑的电活动降低，细胞代谢异常，皮肤毛发结构异常，生殖能力低下，神经发育受限，以致痴呆产生克汀病。机体摄入碘量过多不但无益，反而有害。

(7)Se

硒是人体必需微量元素中研究最广泛最深入的一个特殊元素，在人体各器官和组织中都有分布。各器官组织蓄积量由高到低的顺序为：肾—肝—脾—胰—睾丸—心—肺—脑。在肌肉、骨骼和血液中相对较低，脂肪中最低。硒在机体抗氧化防御体系中有着举足轻重的作用。缺硒会造成克山病，大骨节病，白内障。而硒过量则有毒，会得脱发脱甲病，也会得白内障。

(8)Si

硅是人体必需的微量元素之一，在人体所含所有必需微量元素中其含量最高。硅在人体的所有组织及器官中都有分布，以皮肤及肺部最高。硅是构成某些葡萄糖氨基糖和多糖羧酸的主要成分，参与多糖的代谢，为生物连接剂，与结缔组织的弹性和结构有关。硅元素可能诱发胶原的生物合成及骨的生成。硅对人体衰老可能有影响。另外硅在人体内与锗、钼、铝等多种元素有相互作用。

长期大剂量吸入游离的SiO2引起矽肺。结晶SiO2对动物有致癌作用。人体内硅含量高可引起肾脏疾病，摄入量过大对骨胳发育不利。硅缺乏或硅代谢发生障碍时，可发生多种疾病，

如引起心血管、骨、肾疾患，并有可能引起人体衰老.

所有的有毒元素无论在人体内的多少，都会对人体产生不良影响，使人发病甚至死亡，因此对有害元素必须采取综合的防治措施。

参考文献：

[1] 陈德潜，陈刚" 实用稀土元素地球化学 北京：冶金工业出版社

[2] 赵伦山，张本仁" 地球化学 北京：地质出版社

[3] 王夔，徐辉碧" 生命科学中的微量元素 北京：中国计量出版社

[4] 祁嘉义" 临床元素化学北京：化学工业出版社

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关键词： 微量元素与人体健康