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1、学年论文学 院 化学化工学院 专 业 化学工程与工艺 年 级 2010 级 姓 名 王团结 论文题目 微量元素与人体健康 指导教师 段香芝 职称 副教授 成 绩 2011 年 05 月 30 日学号：20105053010学年论文（设计）成绩评定表评 语成 绩： 指导教师（签字） 年 月 日学院意见：学院院长（签名）： 年 月 日目 录摘 要.1关键词.1Abstract.1Keywords.11 地质与环境.12 环境与微量元素.23 微量元素与人体健康.23.1 微量元素.23.2 微量元素对人体的影响.3参考文献.51微量元素与人体健康学生姓名：王团结 学号：20105053010化学化
2、工学院 化学工程与工艺指导老师：段香芝 职称：副教授摘 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 Abstract Human beings are creatures of nature, it is by a variety of elements of the organism,
3、and at the same time, various chemical reactions closely cooperate with the system. The human body and external environment exist of matter and energy exchange. Human survival needs all major elements, trace elements, maintain the bodys normal functions of trace elements necessary, whether poor or e
4、xcessive will lead to human body to produce disease; Whereas Cd without biological functions such as trace elements, are toxic to human body only. Keywords：Trace elements; Human health; Geological environment; Constant elements; Essential elements; Toxic elements 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
5、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 2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
6、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。 12 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
7、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3.1微量元素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
8、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3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
9、组成密切配合的体系，以提供生命所需的物质和能量。 2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
10、。(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。 33.2微量元素对人体的影响(1) Fe铁是生命必须元素之一，在60kg重的人体里, 成人体内含铁总量为23.5g ，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
11、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）Cu铜是维持生命体活动所必须的微量元素之一，通常在正常人体内铜的含量约100150mg ，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；
12、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，4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
13、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、
