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人体必需的化学元素精选(九篇)

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人体必需的化学元素

第1篇:人体必需的化学元素范文

【典型例题】

科学是一把双刃剑。2011年3月11日,日本大地震引发的福岛核电站核泄漏事故,使我们对碘有了新的认识。

(1)自然界中的碘(127)是人体必需的一种元素,该元素在人体中为一种元素(填“常量”或“微量”),如果人体缺乏碘元素就会导致。

(2)我们食用的加碘盐中的碘主要以KIO3的形式存在,KIO3中碘的化合价是,KIO3受热易分解,因此做菜时应注意。

(3)日本福岛核电站反应堆内发生的核裂变可产生放射性碘131和铯137,其中碘131原子中含有53个质子和个中子。科学证明,每人日服用含碘100mg的碘片能有效阻止碘131的辐射。曾一度被抢购的加碘盐每500g中含碘20mg,按上述标准,即使这些碘都转化成能防止辐射的碘,每人每天也应吃g加碘盐才起作用,这远远超出了人体正常摄入的食盐量,显然是不科学的!

解析:(1)根据微量元素定义及碘的生理功能进行解答。碘是人体中的一种微量元素,缺乏碘会引起甲状腺肿大(俗称大脖子病),幼儿缺乏会影响生长发育,甚至患儿童呆小症、智力低下等病症。

(2)根据在化合物中正负化合价的代数和为零的原则,进行计算指定元素的化合价。设在KIO3中碘元素的化合价为x,根据在化合物中正负化合价的代数和为零,可知(+1)+x+(-2)×3=0,解得x=+5。根据信息KIO3受热易分解可知,为了避免长时间加热使其分解变质,做菜时应注意要到菜快要出锅时再加入食用盐。

(3)根据“相对原子质量约等于质子数与中子数之和”的关系进行分析。碘131原子核内含有53个质子,根据“相对原子质量=质子数+中子数”,可知碘131原子核内含有的中子数为:131-53=78;因为要有效阻止核辐射,每人每天需要服用碘100mg,每500g加碘食盐中含碘20mg,所以每人每天需要吃加碘盐的质量为500g×100mg/20mg =2500g。

【试题评析】

首先,本试题具有鲜明的时代特征,利用时事热点新闻为素材,来考查同学们掌握基本化学知识的情况,充分体现了化学在保证人类健康方面所起到的重要作用。再者,本试题也体现了化学计算的应用价值。中考化学计算题不再考查繁琐的计算技巧,更加注重化学计算的原理与实践、实验、生产、生活相结合,这对培养学生从量的角度来学习和研究科学知识素养、树立严谨的科学态度,具有重要的意义。本题通过化学计算,让学生意识到微量元素超过人体正常的摄入量时会有害健康,体现了化学计算在生活、生产、科研中的运用价值;重视化学计算的方法及原理与实践相结合,体现化学计算的实用性。

解答这类题目时要明确以下几点:(1)常量元素和微量元素的划分是依据其在人体中的含量,以“0.01%”为界,含量高于“0.01%”的为常量元素,含量低于“0.01%”的为微量元素。(2)常见的常量元素是氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯和镁,占人体质量的99.95%。其中碳、氢、氧、氮四种元素以蛋白质、糖类、油脂、水和维生素的形式存在,其他元素主要以无机盐的形式存在。常量元素中钙、钠、钾、磷、镁等对人体健康的影响很大。(3)常见的微量元素主要有碘、锌、硒、氟、铁,可以利用谐音简记为“点心吸附铁”,它们的含量虽然很小,却是维持正常生命活动所必需的。微量元素可以分为三类:第一类为人体必需的微量元素,有铁、碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、氟、锰等;第二类为人体可能必需的微量元素(或叫非必需元素),有硅、镍、硼、钒、铝、锂、钡、钛等;第三类为有害元素,是指具有潜在毒性,人体不需要,会在一定程度上毒害有机体的微量元素,有铅、镉、汞、砷、锡。(4)熟记各必需元素与人体健康的对应关系。例如,缺铁会引起贫血症,缺氟易产生龋齿,缺钙幼儿或青少年易患佝偻病等。(5)应建立“合理摄入”观,即营养元素或必需元素摄入不足或者摄入过量均会影响人体健康。例如,摄入钾过量时,会出现恶心、腹泻;摄入锌过量时,易发生锌中毒,免疫功能下降;摄入碘过量时,易引起甲状腺肿大等。总之,我们在解题时要:认真读题、理解条件;联系课本、缜密思维;领会要求、分析解答。

【链接中考】

1.(2011・雅安)2011年3月,日本强烈地震后,海啸引发福岛第一核电站的放射性物质外泄,有关131I(碘-131)的相关报道成为热门话题。请回答下列问题。

(1)131 I原子中含有53个质子、78个中子。

①131 I原子的核外电子数为。

②自然界中普遍存在另一种稳定的碘原子127I,它和131I同属于碘元素。127I原子的质子数为。

(2)专家指出,服用碘片(有效成分为KI)可以治疗131I造成的辐射,但服用碘酒(有效成分为I2)却会引起碘中毒。KI和I2的性质不同的原因是。

(3)日本地震后,个别居民抢购食盐。假设某人经医生确认,每日需要补充166mg KI。已知每千克某品牌的碘盐中KIO3的加入量为42.8mg,如果用该食盐替代碘片提供治疗辐射所需的碘元素,则每日需食用该食盐的质量为kg。

2.(2011・临沂)下列宣传用语中,你认为不科学的是()

A.用甲醛水溶液浸泡的水产品,新鲜、口感好,可以放心食用

B.使用含氟牙膏可预防龋齿

C.蔬菜、水果能提供和补充多种维生素

D.缺铁会引起贫血

3.(2011・东营)日本3・11大地震引起日本福岛核电站发生氢气爆炸,引起核泄露。

(1)爆炸是因为可燃物在。因此,可燃性气体在点燃之前要。发生爆炸的氢气来自反应堆燃料棒用作包壳的金属锆(Zr)与水的反应,该反应在高温下生成+4价锆的氧化物和氢气,该反应的化学方程式是。

(2)核事故释放出的人工放射性核素碘131是原子序数为53号碘元素的一种原子,下列说法正确的是。

A.碘131是一种金属元素B.碘131的放射性会对人体产生危害

C.碘131原子核外的电子数是78D.碘131的放射性是化学性质

第2篇:人体必需的化学元素范文

运达山矿泉水取自西山地区积谷山脚下605.3米深处的奥陶系岩溶水。该矿泉水晶莹透彻、清冽甘甜。经国家饮用天然矿泉水技术评审机构技术鉴定,属含锶重碳酸钙镁型优质饮用天然矿泉水,含有锶、偏硅酸、锌、锂,硼等人体必须的及对健康有益的多种微量元素。

医学研究表明:人体是由许许多多的化学元素组成,当某种元素,尤其是一些必需的微量元素长期摄取不足时,就易引起某些疾病。矿泉水中的一些物质成分对人体有很好的保健作用:

锶――人体所必需的微量元素,人体所有的组织中都含有锶。锶能减少人体对氯化钠(也就是食盐)的吸收,故对预防心血管疾病有一定作用。

硅酸――对消化系统疾病有很好的疗效,治疗胃酸过多的药物中就有三硅酸镁,同时对强壮骨骼和防止心血管疾病有一定作用。

锂――具有安神、生血,防止心血管病的作用。

锌――是促进儿童生长发育的关键元素和智慧元素。

重碳酸钙镁――能够加强血液凝固性、减低血液和尿的酸度,防止体内尿酸形成,还可改善胰岛素分泌机能,特别是对尿酸盐、草酸盐类的小结石有溶解排除作用。因此,对糖尿病、肾结石、胃肠疾病有一定的缓解作用。

运达山矿泉水中富含各种矿物盐以及微量元素,它们在水中均以离子形态存在,易于人体吸收,因此运达山矿泉水有一定的营养和保健作用。

运达山矿泉水严格按照国家标准(GB8537)规定的技术标准进行生产、检验、包装、运输和水源地的卫生防护。

运达山矿泉水是“安全、卫生、营养、健康”型的纯天然矿泉饮品。长期引用有益健康,是理想的保健饮料。

运达山人的宗旨:为您提供“安全、卫生、营养、健康”的天然矿泉饮品。

“质量第一”是运达山人对您永远的承诺。

天然、营养、卫生、安全――运达山矿泉!

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总 经 理:李淑英 地址:北京市丰台区西庄店村

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第3篇:人体必需的化学元素范文

胶原蛋白并非蛋白精华

人体皮肤中胶原蛋白大约占70%,胶原蛋白起着维持皮肤弹性和丰满度的作用。因此,许多广告商大肆宣称喝胶原蛋白口服液不仅可以改善全身肤质,还可以延缓衰老,淡化色斑和皱纹。

事实上,胶原蛋白只是蛋白质的一种,其基本组成单位属于氨基酸。形象地说,一串一串的氨基酸再进一步折叠,就构成了各种蛋白质。从营养价值方面分析,根据蛋白质所含氨基酸的种类和数量,我们可将蛋白质分为三类:完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋白质。完全蛋白质所含的必需氨基酸种类齐全、数量充足,可维持人体健康、促进生长发育,是蛋白质家族中的“优等生”;半完全蛋白质所含氨基酸虽然齐全但数量不足,是蛋白质家族中的“中等生”;而不完全蛋白质不能完全提供人体所需的必需氨基酸,是家族中的“差等生”。胶原蛋白缺乏必需氨基酸中的色氨酸,属于不完全蛋白,其营养价值远远低于鸡蛋,所以它只能归属于蛋白质家族中的“差等生”,并非精华。

胶原蛋白无美容神效

从消化生理方面分析,胶原蛋白是一种生物大分子,不能直接被人体吸收。胶原蛋白进入人体肚子之后,它会被胃里的酶分解成小分子的氨基酸,这时它已经不再是胶原蛋白了。这些氨基酸能进入全身各种细胞,有可能到达肌肉细胞,有可能到达脑细胞,但不可能全部到达皮肤细胞。相比其他蛋白质,胶原蛋白分解后的元素中可能多一些促进皮肤细胞生长的因子,但这是极少量的。所以,吃胶原蛋白是达不到美容效果的。此外,过多摄入胶原蛋白会增加肾脏的负担。一般来说,每天每千克人体摄入1克蛋白质就足够了,体重50千克以下的人,每天的摄入量最好不要超过50克。

有消费者指出,口服胶原蛋白液之后,皮肤确实比之前更加有弹性,多数专家认为这可能是胶原蛋白口服液中添加的雌激素所产生的作用。如果胶原蛋白产品中确实添加雌激素的话,对年轻女性来说是没有好处的。因为年轻女性本身雌激素旺盛,身体已经达到了一个平衡,随意摄入多余的雌激素反而会打破身体平衡,对身体产生不良影响。

目前并没有科学研究支持补充胶原蛋白可阻止人体皮肤的老化,所以,无论是通过吃、喝、涂抹或敷贴中的哪种方式去补充胶原蛋白,以期延缓衰老,达到美容神效,似乎都不太现实。

科学延缓衰老

爱美之心,人皆有之。那么不同年龄段的人应该如何科学地延缓衰老呢?

对于这个问题,有专家指出:年轻女性体内代谢比较旺盛,若常年需在紫外线强烈的工作环境下工作,血压、血脂正常者,可适当吃些富含胶原蛋白的食物,同时适量补充维生素C和E,这对促成体内胶原蛋白的合成有一定的作用。但若进入中老年,体内胶原蛋白合成速率下降,皮肤的老化已不可逆转,此时要延缓皮肤老化,明智的做法是尽量减少胶原蛋白的流失。排除遗传因素和年龄等无法抗拒的因素外,积极锻炼身体来预防疾病、避免紫外线对皮肤中胶原蛋白的破坏,或许更有助于减少胶原蛋白的流失程度和流失量。

人体必需氨基酸

氨基酸共有20种,其中人体必需氨基酸有8种。人体必需氨基酸是指人体不能合成或合成速度远不能适应机体需要,必须由食物蛋白供给的氨基酸,包括赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸。另有研究发现,组氨酸是婴儿所必需的,因此婴儿的必需氨基酸为9种。

不同食物中所含的人体必需氨基酸的种类存在差异,比如奶类制品、蛋类、豆类制品基本包含了人体必需的8种氨基酸,营养价值较高。除此之外蔬菜、水果、果仁等也含有人体必需的氨基酸,且维生素含量较高。在日常生活中,我们要合理膳食,均衡营养,注重身体健康。

(刘 波)

试一试

1. 组成蛋白质的基本单位是___________,其结构通式:_________,在生物体中约有____种。其中人体细胞不能合成的、必须从外界食物中直接获取的氨基酸被称为____________,有____种;人体细胞能够合成的氨基酸被称为_______________,有____种。

2.(多选)生物体的蛋白质千差万别,其原因可能是( )。

A. 组成肽键的化学元素不同

B. 组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同

C. 氨基酸排列顺序不同

D. 蛋白质的空间结构不同

3.(多选)下列关于蛋白质的叙述中,正确的是( )。

A. 蛋白质是生命活动的主要承担者

B. 蛋白质只含有C、H、O、N这4种元素

第4篇:人体必需的化学元素范文

微量元素与常量元素在人体有不同的生理功能。微量元素在体内含量虽然微乎其微,但却能起到重要的生理作用,每种微量元素都有其特殊的生理功能。如果某种元素供给不足,就会发生该种元素缺乏症;如果某种微量元素摄入过多,也可发生中毒。我们必须明白的是,微量元素的功能非常广泛,某种微量元素的缺乏往往会出现多种表现,同样多种微量元素的缺乏也可能会出现相同或相近的表现,所以在判断是否存在某一种或几种微量元素缺乏时,首先要排除疾病,综合考虑,最好能做生物材料,比如血液、头发的微量元素检测。综合而言微量元素主要有以下四项功能:

(1)作为酶和维生素必需的活性因子系。许多金属酶均含有微量元素,例如锌与200多种酶的活性或结构有关,呼吸酶含铁和铜,谷胱甘肽过氧化酶含有硒,SOD酶含有锌、铜、锰等;而维生素B12则含有钴元素。

(2)构成某些激素或参与激素的作用某些微量元素是激素的成分和重要的活性部分,如缺少这些微量元素,就不能合成相应的激素,机体的生理功能就必然会受到影响。例如甲状腺激素中的碘,铜参与肾上腺类固醇的合成等。

(3)参与核酸代谢核酸是遗传信息的携带者,含有多种微量元素,并需要铬、铁、锌、锰、铜、镍等维持核酸正常功能;这些微量元素,可以影响核酸的代谢。因此,微量元素在遗传中起着重要的作用。

(4)协助常量元素和蛋白质、脂肪、碳水化物发挥作用例如铁是血红蛋白中氧的携带者,没有铁就不能合成血红蛋白,氧就无法输送,组织细胞就不能进行新陈代谢,机体就不能生存。

微量元素就象我们身体健康的指针,长期缺乏某一种都会出现缺乏症状,在许多方面表现出来。铁在人体中的功能主要是参与血红蛋白的形成,缺铁就可能导致贫血,出现面色不好,呼吸急促,浑身无力等症状;铜的主要功能是参与造血过程;增强抗病能力;参与色素的形成,人体缺铜时,可发生贫血、中性粒细胞减少、生长缓慢和情绪不稳;锌对人体多种生理功能起着重要作用,所以锌的功能非常多,比如参与多种酶的合成,促进生长发育,增强创伤组织再生能力,增强抵抗力,促进性机能等,婴幼儿锌供给不足,影响生长和智力发育,也影响味觉和免疫功能,缺锌是厌食症的主要原因;氟是骨骼和牙齿的正常成分,可预防龋齿,防止老年人的骨质疏松。硒具有抗氧化,保护红细胞的功能,并发现有预防癌症的作用。碘通过甲状腺素发挥生理作用,如促进蛋白质合成,调节能量代谢,促进生长发育,维持中枢神经系统结构等,若碘不足会影响小儿生长发育,引起克汀病或地方性甲状腺肿;如果摄入过多,也可发生碘中毒。

微量元素可以通过饮水、食物等多种途径进入人体,同样在人体的新陈代谢过程中,每天都有一定数量的微量元素通过各种途径例如通过粪便、尿液、汗液、头发等排出体外,在某些生理时期排出可能会大大增加,例如女性在月经期就会通过月经血排出大量的铁;男性通过也会排出锌等微量元素,所以必须经常通过饮食予以补充。但是由于某些微量元素在体内,其生理作用剂量与中毒剂量非常接近,因此过量摄入微量元素不但无益反而有害。尤其在孕期,补充微量元素强化食品时应予以注意。在我国人群中比较容易缺乏的微量元素主要有铁、锌、硒等,在内地某些贫穷地区,碘缺乏也经常发生。

从营养缺乏病发生、发展的一般规律来看,在患者没出现临床症状之前,在其血、尿、毛发、指甲等中可发现一些微量元素及其代谢衍生物的变化,目前也确实有一些医疗机构通过检查头发或者血液中的微量元素。由于微量元素的含量很低,很难准确检测,检测需要很严格的操作条件和昂贵的仪器,由专业人员操作,这些检测在一般的医疗机构是无法做到的,一般研究机构才拥有这样的检测技术和设备。人体是一个精密的系统,有很强的自我调节能力,在缺乏早期会有一个自我平衡的过程,当身体内缺乏某种微量元素时,会通过增加吸收、减少排出、动用储存等多种途径来保证血液中元素浓度,如果继续缺乏,代偿能力不能补充人体的继续消耗时,就会表现出临床化验指标的异常,再持续一段时间才会表现出临床的症状。

第5篇:人体必需的化学元素范文

硒与人体健康

硒是一种性质介于金属与非金属之间的化学元素,在元素周期表上代号为Se,原子量78.96。硒分为有机硒与无机硒,有机硒的主体为蛋白质,绝大部分为游离硒蛋白,硒蛋白大部分为代甲硫胺酸,有少部分的硒蛋白与色素、多酚类、果酸核等呈结合状态。硒作为人体必需的一种重要微量元素主要通过食物和环境来影响人的健康,一般来说食物与环境含硒丰富的地区,癌症、心脑血管疾病等发病率要低于正常标准,而缺硒地区则高于正常标准许多。科学家们在全球27个国家和地区所作的调查发现,硒摄入不足时会使人致病、致衰、致死,但过量亦会导致硒中毒症。

研究证实,人类许多疾病的发生过程均与自由基有关。自由基又称活性氧,对生命来说是一种剧毒物质,它能攻击细胞膜上的不饱和脂肪酸而产生促进人体衰老的物质――过氧化物;还能侵犯体内的脱氧核糖核酸、胶原蛋白酶而引起对人体组织细胞具有破坏性的连锁反应,导致各种疾病的发生,从而加速了人体的衰老过程,缩减了人类的自然寿命。硒作为谷胱甘肽过氧化物酶的重要辅基,能有效地清除自由基、过氧化氢和脂质过氧化物,阻止自由基的氧化反应所导致的核酸代谢异常、膜坏死以及交联键的生成,提高酶的活性,使细胞免受自由基的破坏,增强免疫功能,使人健康,延年益寿。

硒可阻止脂质过氧化物反应,防止脂质过度氧化,避免脂质过氧化物对细胞的损伤和受过氧化损害,增强肌体正常功能,有效地抑制和杀伤癌细胞,起抗癌和防衰老效果。硒还能促进体内抗体的合成,提高人体免疫能力。

硒与心脑血管的疾病产生有关。当血中的硒含量低于正常标准时,谷胱甘肽过氧化物酶的活性降低而不能及时清除心脑血管内的有害物质,致使有害物质和脂质过氧化物等大量堆积在心脑血管内,花生四烯酸代谢失调,前列腺环素合成减少,血栓形成,血管平滑肌增生,动脉硬化,造成心脑细胞溶解坏死,保护膜病变,心肌变性,心纤维坏死,心动脉受损,胰脏萎缩纤维化和水肿性、血溶性、缺铁性贫血,产生肌瘤、纤维瘤、癌症、心脏病、克山病、冠心病、高血压、脑血栓、心肌梗塞、动脉粥样硬化、营养不良等疾病,直接危及人的生命。

硒可维持人体生理平衡,能调节人体维生素和脂质代谢过程中的氧化作用,降低过氧化物的形成和积累,保护人体细胞膜,提高细胞免疫功能,促进儿童生长发育,使与衰老有关的抑郁、失眠、头晕、关节痛、白内障、高血压、动脉硬化、老年痴呆、皱纹、老年斑等症状明显减少,使人延年益寿。

硒能激发免疫及抗体产生,有效地降低血红细胞脂质过氧化损伤,提高血红细胞带氧的功能,保护红细胞高铁血红蛋白还原酶和红细胞膜的完整性,促进酶的活性,对抗溶血,起治疗溶血性贫血和缺铁性贫血的作用。

硒能促进核酸蛋白的生物合成和细胞的氧化磷酸化及能量的代谢过程,有效地降低心肌过氧化损失,使谷胱甘肽过氧化物酶活性增强和心肌收缩增强,对心衰、心肌炎、心脏病等有较好疗效。

硒能清除自由基,保护细胞结构和功能免遭过氧化物的损害,起消炎、消肿作用,对良性关节炎、风湿性关节炎、类风湿性关节炎等有显著疗效。

硒能清除沉积在肝脏内的过氧化物,使人体内谷胱甘肽过氧化物酶活性增强,使转胺酶等恢复正常,防止肝细胞病变,对预防和治疗肝炎、肝硬化、肝癌等有一定疗效。

硒能减轻化疗所引起的机体损伤,提高化疗耐性和对肺、胃、食管、结肠、膀胱、乳腺、前列腺炎等脏器癌症和白血病等有较好疗效。

硒能与体内有毒物质如镉、汞、砷、铅等结合,形成硒――金属――蛋白质复合物,使其失去毒性并被排出体外。

硒参与人体各种酶,特别是谷胱甘肽过氧化物酶的生理活动,起保护细胞和细胞膜的作用,对治疗哮喘、慢性支气管炎、慢性胃炎等疾病有一定疗效。

硒在人体内还能调解内分泌紊乱,对治疗乳腺囊性增生病有较好的疗效。

人体缺硒时消化道及胃黏膜含有较多的黄嘌呤类氧化物,在应激情况下持续升高,造成黏膜出现缺血性损失,黏膜内活性氧和氧自由基增多,最终导致溃疡病。

人体缺硒时可引起垂体后叶素反应性增强,血压升高,血小板聚集性增强而引起妊娠高血压症。

人体缺硒时可使胰岛素的B细胞机能发生障碍,胰岛素分泌减少,导致胰岛素萎缩而发生糖尿病。

人体缺硒时还可使细胞受到破坏,使中正常减少和缺乏活力,使男性不育。

综上所述,硒是人类生命必需又是最重要的微量元素,在生命过程中具有重要作用。但是人体摄入过量的硒会阻止硫的代谢,影响角质蛋白的形成,使人产生脱发、脱指甲等现象,如果量极大还会引起中毒。硒中毒开始表现为毛发脱落,继而损及内脏,出现四肢无力甚至麻木,食欲减退,呼吸困难和头晕眼花等神经性病状,如不及时采取措施可导致死亡。

茶叶中的硒含量比大多数食品高

茶树是一种富集硒极强的植物,硒的含量大多在0.018~6.59微克/克(以下单位同),低硒区一般只有0.115,高硒区大多在1.4928~6.59,特殊地区高达66.66。就非高硒区而言其含量也大大超过一般植物,如粮食大多为0.021~0.116,谷物为0.03~0.23,蔬菜为0.01~0.02,水果为0.01~1.0。不论是区域性还是全国性比较,都是茶叶含硒量最高,可以说茶叶是人类食物链中植物环节最佳的补硒资源。据中国茶叶研究所方兴汉专家等对我国15个产茶省区的主要茶类包括红茶、绿茶、青茶、花茶、黑茶等247种茶样进行的含硒量测定,结果表明含硒量在0.1微克/克(以下单位同)以下的占52%,0.1~0.2的占27%,即约为80%的茶样含硒量低于0.2;含量在0.2以上的茶样绝大部分来自高硒区,如湖北恩施市的10种茶样在0.26~2.55之间,陕西紫阳县的11种茶样在0.1~3.85之间。在各类茶叶中,红茶类中的条红茶平均为0.0823,红碎茶为0.1014;广东、广西、海南、江苏的较高,安徽、四川、云南等省较低,在我国三大著名红茶中被誉为“后起之秀”的英德红茶含硒量在0.10~0.112,比祁门红茶的0.052~0.059和云南红茶的0.073~0.080都高。在绿茶类中,非高硒区的57种茶样含量在0.027~1.347,平均为0.1371,居各茶类之首;花茶(茉莉花茶和珠兰花茶)在0.059~0.109,平均为0.0832;青茶(乌龙茶)含量在0.037~0.310,平均为0.0817,广东的最高达到0.310,福建的较低只有0.0774~0.087;黑茶含量为0.108~0.158,平均为0.1256;珠茶含量为0.077~0.107,平均为0.0948。

茶叶中的硒有机硒约占92%,无机硒约占8%。泡茶时浸出的大部分为有机硒,小部分为无机硒,而游离无机硒往往与茶多酚、茶多糖等物质呈结合状态,人们通过饮茶摄入利用的是这些可溶性硒。

饮茶是人体补充硒元素的有效途径

硒在人体中的绝对重量仅12~14微克,作为人体必需的生命元素,必须遵循最佳浓度的伯特兰德定律,即摄入人体的硒必须在最佳浓度范围内。由于各国对硒的研究还在不断深入,因此人体对硒的需要量,美国食品与营养委员会提出人的饮食中含有0.1PPM的硒就可以预防各种硒缺乏症。但美国加利福尼亚大学Schrauzer博士及其同事们发现癌症发病率是随血液里的含硒量的增高而下降,他们建议硒的摄入量宜提高到食品与营养委员会推荐水平的一倍左右可防止许多癌病。而美国加利福尼亚大学细胞专业的教授们却认为,在正常情况下,人体摄入硒2~3天内会被排除出体外,但患有癌症的病人硒长期固定在肿瘤细胞上,导致肿瘤细胞死亡,使肿瘤缩小或消失。美国康奈尔姆斯教授和克拉克博士在对1312名参与者开展的为期10年的研究结果发现,服用适量的硒使癌症的发生率降低37%,癌症死亡率亦比服用安慰剂降低50%以上。他们还特别发现,每天仅服用200微克的硒添加剂,就可使前列腺癌的发生率降低50%,肺癌和结肠癌的发生率降低38%。美国亚利桑那癌症研究中心的研究结果表明,每日摄取200微克的硒,肺癌、前列腺癌、直肠癌的发病率降低50%以上。我国营养学会建议,人体每天的硒推荐摄入量婴儿为15微克,1~7岁儿童为20~40微克,7岁以上少年为50微克,成年人为60~120微克。

第6篇:人体必需的化学元素范文

镉是一种致癌物质。多半在提炼铅时产生,主要用于镍镉电池、涂料、电镀和塑胶稳定剂,进入人体会囤积在肾脏。镉不是人体必需的微量元素。新生婴儿体内几乎无镉,与铅一样,镉能够阻碍年幼儿童的大脑发育。孩子不需吞下就能受到污染,如果经常吮吸或啃咬镉含量高的玩具、饰物,孩子就是在持续服用低剂量的镉。

有业内人士估计,这是因为在被禁止往儿童玩具、首饰中添加铅之后,一些中国生产商代之以更加危险的重金属镉。不久前,迪斯尼“公主与青蛙”和“小仙女”系列儿童饰品相继因为含镉和含铅而被召回。通过美联社的抽检发现,含镉的儿童玩具数量,已由2007年占总数的0.5%,提升至2009年的2.2%,近年有关镉的投诉也在不断增加。

事实上,据中国从事饰物产业的人士说,多年来镉一直在国内的产品中使用,这其实也是全球珠宝首饰行业的通病,并非中国生产的首饰才含有,像美国以及欧盟等国家,他们都对镉的含量进行了严格的限制。美国国会于2010年1月13日提出了一项新法案,禁止在12岁及以下儿童首饰中添加重金属镉、钡、锑,并已生效,包括加州在内的多个州已经立法监管含镉物质。而目前中国对玩具类产品的相关规定中,并没有关于金属镉含量的标准。

国内一家出入境检验检疫技术中心的罗主任告诉记者,我国出口的玩具都是按照出口国的标准来进行检测的,出口到欧盟,我们依据的就是欧盟的标准,所以不存在标准不同而导致产品不合格的问题。除非是生产企业对出口国标准理解有偏差而导致产品出现问题。

第7篇:人体必需的化学元素范文

关键词:误区;情境;真实;有意义

文章编号:1008-0546(2014)04-0051-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

随着课程改革的深入,在中学化学教学中,选择相关的化学素材,创设一个适合教学和学生发展需要的情境,已成了广大教师的共识,并广泛应用在化学课堂的教学中。但在教师的实际教学中,由于诸多原因,情境创设往往“变味”、“走调”,失去了应有的价值。笔者在多次的教学视导及一些公开教学中就发现这样的一些情境创设的误区。

一是负面的教学情境使用过多。如一位初中化学教师在“有关相对分子质量的计算”一课教学时,创设了这样的教学情境:2002年9月4日南京汤山发生了一起震惊全国的特大投毒案,犯罪分子在食品中投入了剧毒农药毒鼠强,毒鼠强的化学式为C4H8NS2O8,我们根据此化学式能获得哪些信息呢?从而引入新课的学习。一些化学教师过度解读化学学习要紧密联系社会热点、新闻事件的要求,频繁使用如“高速公路上载有液氯的槽罐车侧翻后大量泄漏的危害”、“苏丹红事件”、“三聚氰胺事件”、“浓硫酸泼熊事件”以及各种污染事件等负面新闻作为情境创设的素材,这样不可避免地让学生对化学感到恐惧,甚至会认为是化学造成了环境污染。

二是与学习内容没有直接关联的教学情境。如一位化学教师在“金刚石、石墨和C60”一节内容的教学时就引用了这样的情境素材:“2002年中国足球队进入‘世界杯’,小小足球牵动着人们的心,化学物质中也有一种形似足球的笼状分子,称为‘足球烯’”,也有老师故弄玄虚地用电影《无极》中吃馒头的情节作为引入“人体重要的营养物质”的情境素材。这样的情境创设看似新奇,却不是真实而有意义的情境。

情境教学法要求教师有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景,以引起学生一定的态度体验,从而帮助学生理解教材,使学生的心理机能得到发展。义务教育化学课程标准(2011年版)在教学建议中指出:“努力创设真实而有意义的学习情境。真实、生动、直观而又富于启迪性的学习情境,能够激发学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解和运用化学知识。教师应根据教学目标、教学内容、学生的已有经验,以及学校的实际条件,有针对性地选择学习情境素材,引导学生从真实的学习情境中发现问题,展开讨论,提出解决问题的思路。”

遵循情境教学理论和基于课程标准的教学要求。化学教师在进行教学设计时就要从教学需要出发,创设与教学内容相关的场景,引起学生的情感体验,帮助学生正确理解学习内容,促进学生身心的全面和谐发展,帮助学生达成学习目标。

1. 利用化学实验创设问题情境

化学教学离不开实验,化学实验是化学教学中设置情境的有利因素,利用实验可以设置许多生动、有趣的问题情境,一个精心设计的化学实验不仅可以再现化学实验,而且可以模拟科学家进行科学发现的探索过程,为学生提供一个真实而完整的情境。

如:“滴水生火”的魔术实验。在学习“金属钠化学性质”的时候,教师用脱脂棉包住约0.2g Na2O2粉末,放在石棉网上。在脱脂棉上滴加几滴水,让学生观察发生的现象。滴水后经过约5秒钟的等待,脱脂棉上突然窜出很大的火苗,在让学生“见证奇迹”的时候,老师引出本课需要解决的问题,进入新课内容的学习。这样的情境在吸引学生注意力的同时,又引出新课所要解决的问题,使学生带着热烈的情绪,主动地投入到教学活动中来。

2. 利用生活、生产实例创设问题情境

生活中处处涉及化学知识,我们可以利用学生熟悉的生产、生活情境,创设问题情境,让学生体会到学习化学知识的重要性,感到学有所得、学有所用。

如:农作物生长必需的化学元素。在“化学肥料”一课内容的学习时,教师从生物学知识中有关“植物的生长需要无机盐”,引出构成细胞物质的化学成分,再分析农作物生长需要的20多种元素。在植物生长所需的营养元素之中,碳、氢、氧和氮约占植物体干重的95%。碳主要来源于空气中的CO2,而氢和氧则取自土壤中的水分,氧还可来自空气。其他的必需营养元素都要植物从土壤中吸取的。这时老师引出思考问题:土壤中能满足植物生长所需要的各种元素吗?

这样与生产、生活紧密联系的问题情境,容易激发学生的愉悦心情,触发学生的情感和求知欲,更能提升学生探究学习的兴趣。

3. 利用新旧知识间的联系创设问题情境

教师在教学中应寻求新旧知识之间的联系创设问题情境,诱发学生积极主动地探究学习,促进新知识的增长。

如:从氧气制取到二氧化碳的制取研究。在学习“二氧化碳制取的研究”的新课内容时,教师用多媒体呈现学生已经学过的有关实验室制取氧气的实验药品选择、反应原理、发生装置、收集装置、实验的步骤等相关知识。引出这样的思考问题:实验室制取气体的装置是如何确定的?在实验室中如何根据物质的性质特征来制取二氧化碳呢?

在新知识的传授过程中,应该自始至终将解决学生从不知到知,从错误、片面、肤浅的认识到正确、全面、本质的认识作为课堂教学的主线,这条主线离不开师生之间提出问题、解决问题的双边活动,这就要求我们构建目的明确、有思考价值的问题,通过找出教材内容中新旧知识之间的矛盾冲突激发学习兴趣来构建问题情境,这样学生情绪高涨,参与意识强烈,思维得到启发训练,就可以顺利完成对知识的意义构建。

4. 通过图表或数据解读创设问题情境

直观手段能让学生从事物的现象进而认识事物的本质,不仅能激发学生的兴趣,促进思维活动,现代的电化教学更可以增大信息量,动态现象的创设能使抽象的问题直观化,有利于突破教学的难点,大大提高教学效率和教学质量。

如:地壳中的元素含量、生物细胞中的元素含量表。在有关“元素”一节内容的学习时,教师带领学生分析了地壳中的物质组成、生物细胞的物质组成。让学生体会到地壳中和生物细胞内极其复杂的物质种类,再呈现“地壳中的元素含量图”,说明组成地壳中各种物质的元素则是有限的。接着呈现“生物细胞中的元素组成表”,通过数据分析,说明不管是来源于植物、动物、微生物还是人体的生物细胞,它们的元素组成均相似。那么究竟什么是元素呢?元素有哪些种类呢?引导学生进入“元素”内容的学习。

在有关“化学与材料”的教学中也可以展示古代石器、瓷器、青铜器、铁器以及各种现代新材料的图片或实物作为问题情境。

5. 利用化学故事创设问题情境

中学生很热衷于听故事,许多化学故事也是妙趣横生、引人入胜的。

如:“红色”的紫罗兰。在学习“酸、碱与指示剂的作用”一课时,教师可以讲这样一个故事:英国科学家波义耳在一次实验中不慎将浓盐酸溅到一束紫罗兰的花瓣上,喜爱花的他马上进行冲洗,一会儿却发现紫色的花变红了。“会不会是在盐酸的作用下才改变颜色的呢?” 波义耳又连续做了几次试验,结果依旧,于是他依此发明了检验酸溶液的石蕊试纸。那么什么是酸碱指示剂?酸和碱与指示剂会发生怎样的变化呢?自然地引出探究的问题。

故事容易吸引并激发学生的求知欲,点燃学生思维的火花,从而使学生全身心地投入到教学活动中去,因此,用化学故事创设情境是非常行之有效的方法。

6. 利用热点新闻创设问题情境

教材内容的更新速度一定滞后于科技发明和现实生活,一些新信息不可能及时在教材中出现,这就需要教师在教育教学中时刻关注最新科技动态,挖掘和收集最新的有关化学的具有可议性的热点新闻,经过改编融入到日常教育教学中,充分体现教育教学的时代性与时效性。

如:关注PM2.5颗粒。2013年12月初,我国中东部地区雾霾天气频发,一些地区因雾霾的“重度污染”而紧急停课。雾霾天气是指当大量细颗粒物浮游在空中时,大气能见度就会变小,就像我们平常所看到的雾天,而这种雾霾天气出现的原因之一就是由于大气中的细颗粒物(PM2.5)大量增加而形成的,对于国外空气质量分级标准的关注与比较,有关我国现行的空气质量分级标准也随之引发了一系列热议,PM2.5和PM10这两种空气监测标准也进入公众视野。从民间到专家都在呼吁政府尽早出台PM2.5的检测标准,并及时公布对其的监测结果。在学习有关“空气质量日报”和“保护环境”的相关内容时,可引用以上“热点新闻”中的素材,引出相关问题:①什么是PM2.5颗粒?②PM2.5颗粒物的危害与来源有那些?

用“社会热点新闻”作为学习情境素材时,应尽量少用没有普遍意义上的“个案”的负面素材来创设学习情境。

7. 利用化学科学史创设问题情境

在化学教学过程中贯穿化学史,可以使教学不只局限于现成知识本身的静态结果,还可以追溯到它的来源和动态演变,揭示出反映在认识过程中的科学态度和科学思想,使学生学到发展知识和运用知识的科学方法。

如:门捷列夫发现元素周期律制成元素周期表、我国著名化学家侯德榜发明的侯氏制碱法等。用这些典型化学史实来创设问题情境,可以使情感活动与认知活动相结合,培养学生实事求是的科学态度、科学精神和创新能力,从中感悟科学家发现问题,进行推理判断,又提出假设进行验证的科学思维过程,逐步建立自然科学的方法论。

总之,化学教师要深刻领会课程标准的精神,走出教学情境创设中与新课程“貌合神离”的误区,创造性地进行情境素材的开发和设计。化学教师要在对教学内容和学生的具体情况进行充分了解和研究的基础上,创设出真实而有意义的学习情境,使学生在轻松愉快的学习中得到全面和谐的发展。

参考文献

第8篇:人体必需的化学元素范文

据了解,王延武是中国硒产业十大先进人物之一,吉林市富硒农业科技有限公司董事长,中国有机硒产业联盟吉林省工作委员会副主任。他在2013年开始运作富硒大米项目,精心策划,多渠道大胆开拓市场,短短的时间里让市场销量翻了一番,创下了喜人的业绩。

立足根本种好粮

沃土产出富硒米

吉林市富硒农业科技有限公司(以下简称:吉林市富硒农业)是一家专业从事富硒产品种植、生产、开发、销售、服务为一体的高科技农业企业。公司引进国际一流研发团队,引进世界强硒化应用技术,与中国科技大学合作,通过改良土壤,农作物根部吸收原理,开发出以富硒大米为主的系列富硒农产品。

王延武董事长说:“在二十一世纪健康备受关注的时代,我们创造了人们日常食用及馈赠亲友的佳品,那就是乌拉街的富硒大米。”

他介绍,公司在吉林市乌拉街镇建立了1000亩有机富硒水稻基地,以及60亩生态农业旅游资源。王延武董事长介绍,吉林乌拉街位于北纬44.5度,处于东北的松嫩平原,毗邻松花江,这里土壤肥沃,水源清澈,是世界水稻的黄金种植区。自古“南有江宁织造,北有打牲乌拉”,在清王朝,乌拉街种植的大米就是皇家三大御用品专供之一。因此,这里素有“贡米皇封地,吉林乌拉街”之美誉。水稻生长期长达160天。米粒晶莹剔透,清香扑鼻、口感爽滑。

公司同时与中国科技大学合作,采用“硒与人体健康重点实验室”科研成果,运用生物营养强化和纳米技术,通过植物光合作用,自然转化成富含天然有机硒的粮食作物。因为采用的是先进的富硒根植技术、土壤含硒,所以植物果实的含硒量比同类产品要高,口感更好。吉林市富硒农业科技有限公司通过科技与粮耕合作,借助种植基地的天然便利和科技的促进,创造出了绿色、生态、健康、营养的有机富硒大米。

因为富硒大米的品质突出,吉林市富硒农业的产品受到了各地的关注,并应邀到各大城市的展会参展,进行了展示。

2015年10月16日-18日,由上海市食品学会主办、上海富邦展览服务有限公司承办的“SFEC2015第十届上海优质大米及精品杂粮展览会”在上海光大国际会展举行。吉林市富硒农业有限公司参与了此次展会,推出公司的富硒大米、硒大米、富硒粉、富硒禽类、富硒石榴酒、富硒蔬菜、富硒水果、富硒五谷等产品,倍受欢迎。

2016年1月24日,在第三届吉林省中国有机硒产业发展暨中国科技大学硒与人体健康高峰论坛会议上,董事长王延武接受记者采访时,表明了自己的一个想法和愿望。他说:硒是世界公认的长寿元素,抗癌元素,研究表明,含硒量高的地区都是长寿地区,富硒福地!我们立志于富硒农产品的开发,最终是为了创建和打造吉林第一长寿村、第一无癌村。我相信只要是提高了这块贫硒土壤的有机硒含量,早日实现富硒产品餐桌化,人们一定会通过吃富硒的粮食,获得健康,相信不久的将来,我们脚下的这块土地,一定会成为中国的长寿福地,世界的长寿地区!

上马两年效益翻倍

培养市场专业讲“硒”

王延武董事长告诉记者,他是2013年开始运作富硒农业项目,2014年开始种植生产的。最初种植500亩,年产40万斤。2015年种植1000亩,年产80万斤。整体效益和产量都翻了一番。今年的计划依然是种植1000亩。

只是短短两年实现这样的效益也不是一件简单的事情,在吉林市富硒农业的微信平台上记者看到,为了培养人们对富硒大米的认知,公司很专业地介绍了关于硒元素的知识。不仅关于元素本身,还有硒元素的分类,健康价值,以及硒大米食用过程中需要注意的事项。

王延武董事长说:“硒是一种维持人体正常机能不可缺少的微量元素,人体缺硒会导致各种疾病的产生。现代科学研究表明,硒具有抗氧化、增强人体免疫力、有效清除人体有害垃圾、促进人体健康、延缓衰老的功效。”

记者在吉林市富硒农业的微信平台上推广的信息中看到,硒是介于金属与非金属之间的稀有而分散的金属化学元素,元素符号Se。1973年世界卫生组织宣布硒是人体必需的微量元素,属于氧族元素,自然界地壳中硒的含量极少。硒分为无机硒和有机硒,无机硒含在矿物中,不溶于水,人体不易接受且有毒副作用。目前西方国家已经明令禁止使用。而有机硒是以蛋白硒和氨基酸硒的形式存在动物和植物的根茎叶及果实中,易于人体吸收利用且无任何毒副作用。

硒是人体内不可缺少的微量元素,是红细胞中的抗氧化剂――谷胱甘肽过氧化物酶的重要成分,充足的硒可促使谷胱甘肽过氧化物酶有效将人体的过氧化氢转化为水;硒还是过氧化物歧化酶的成分,这种酶可以消除自由基,使参与人体血压调节的儿茶酚胺保持正常水平;硒作为抗氧化物可以保护生物膜的完整性。众所周知,维生素有抗氧化作用,而硒的抗氧化效力比维生素高500倍;硒又被称作“天然解毒剂”,硒在生物体内能抵抗和降低多种金属的毒性作用,如银、镉、铅、汞等。此外,含有硒的多种酶能够调节甲状腺的工作,参与氨基酸和尾部蛋白的合成。

人体缺硒会导致上述人体机能下降,当人体缺硒时,感染高致病性疾病的危险明显增大。人体有40多种疾病与缺硒有关,如克山病、恶性肿瘤、自身免疫性疾病、心脑血管疾病、动脉粥样硬化、甲状腺疾病、糖尿病、肝病、肾衰、白内障、哮喘性支气管炎、关节炎、皮肤病、儿童营养不良及智力低下、手足口病、老年痴呆、部分不孕不育症等,都与缺硒有关。世界上有40多个国家缺硒,我国有72%的地区缺硒,缺硒的省份达到22个,缺硒人口达7亿以上。我国从东北到西南,形成了一条缺硒带,东南沿海地区也属于严重缺硒地区。缺硒已经严重威胁我国国民的身体健康。因此,国家在2013年成立了全民补硒工程推广委员会,号召人们要像补碘一样补硒。

世卫组织指导补硒量

富硒大米焖饭有技巧

很多人已经知道了补硒的重要,但是具体该如何补硒、人体每天应该补充多少硒?这还是大家想知道的问题。

这一点,吉林市富硒农业早已经做好了说明,他们在微信平台信息中写道:“世界卫生组织建议,正常人的补硒量应该在60到250微克,我国基本上也是采用了这个标准。若按照我们的富硒大米含量236微克/公斤来计算,人们每天吃250克富硒大米就能保证最低补硒量。而要达到补硒最高量,必须每天吃1000克的富硒大米。这是一般人很难做到的。其实人体摄入硒的途径还很多。因此,应该选择多种天然富硒产品保证补硒量。亚健康人群和患病人群,补硒量应该适当增加。”

吉林富硒农业同时对富硒大米的食用方法做出了详细的说明。在他们介绍的富硒大米食用方法中,将富硒大米的焖煮分为四个步骤,第一步是洗米,之后是浸米、焖饭、松饭。根据介绍,富硒大米洗米应以1次为宜,主要是在洗米时,可溶在水中的维生素或矿物质会因溶于水中而大量流失掉,这样煮出来的米饭不仅营养成分降低,香味也会减少。在煮饭前,最好将米在冷水中浸泡10分钟左右,这样味道更佳,充分吸收水的米蒸煮时不会夹生。煮饭时,米和水的比例应该是1:1.2,将食指放入水中,只要水超出米到食指的一个关节就可以。饭焖好后不要急于打开锅盖,应让锅盖紧盖10分钟左右,余热焖饭,米饭表面的水汽一部分被蒸发,一部分被吸收,这样可以使米饭松软有韧性。煮好的米饭由于各部位饭的味道均有差异,因此食用前应将饭充分拌匀。以使各部位的饭分布均匀,并使多余的水汽在拌动时蒸散掉。

问到吉林富硒农业所生产的富硒大米的优势,王延武董事长介绍说:“首先我们的产地就优于其他的同类产品。我们的产地是在乌拉街,乌拉街处于长白山脉向松嫩平原过渡的地带,属吉辽黑三省中心,东北平原的腹地。农作物一般只能耕种一次,土地休养生息的时间长,所以土质富含多种矿物元素,而且含量丰富。又有纯净无污染的灌溉用水,使东北大米口味香甜,营养更健康。其次是气候优势,东北平原气候寒冷,拥有147-160天的生长周期,一年只生长一季水稻。相对来说,南方只有105-120天的生长周期,却一年至少要长两季稻谷,因此,东北大米籽粒着浆时间长而且充分,营养物质的积累丰富,再加上东北没有梅雨季节,光照充足,昼夜温差大,成就了东北大米营养美味的美名。第三,我们还有技术上的优势。我们的富硒大米采用当今先进的中科大富硒技术生产,绿色无污染。今年我们在耕种之前,翻地施放底肥的时候使用的就是中科大的富硒生物肥料,放水插秧之后再次追施一次富硒生物肥料,充分保证了土壤中硒的含量。”

记者又问到吉林富硒农业富硒大米的市场销售和经营中所遇到的难题,王延武告诉记者:“富硒大米现在主要在上海、江浙一带,以及内蒙和当地销售,销量就是每年投入计划的80万斤。现在销售方式现在主要有四种渠道:一是电商,公司在淘宝和阿里巴巴都有自己的店铺;第二是店面平推的方式,在各个粮油店进行销售,同时走展会;第三种方式是会议营销;第四种是旅游营销,通过生态农业观光旅游的方式让人们前来参观,看到生态化的种植,人们更愿意买回去食用。”

至于经营中的困难,王彦武说:“困难也是有的,那就是针对北方市场来说,人们还会觉得富硒大米的价格高。毕竟北方人的健康观念和投入不及南方。”吉林富硒农业的富硒大米最普通的价格是9.5元钱。虽然对比日常大米的价格高了一些,但相对其健康品质,在不久的将来,一定会得到更多人的认可。从这个角度看,北方市场或将成为更大的潜力市场。

吉林市富硒农业科技有限公司

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淘宝店铺:吉林天地环保

第9篇:人体必需的化学元素范文

关键词:大录乡;大骨节病;水文地球化学环境

0、引 言

大骨节病,自1849年被报道以来,已研究了150多年,其病因尚未完全清楚。据调查,此病好发于5-15岁年龄人群,属于特征性骺软骨损害、关节损害、并逐步由四肢向脊柱发展的慢性变形性骨关节病。其研究主要集中于环境因素探讨,形成了环境致病学说。一类是环境地球化学学说,以缺硒和碘为代表;另一类是水中有机物中毒学说,以水中有机物和腐植酸中毒为代表;第三类是粮食中真菌毒素中毒学说,以镰刀菌毒素中毒为代表。还有研究者根据大骨节病病理切片结果提出了病毒病因学说,但均不能对该病做出圆满解释。因此,有人则提出综合效应学说,认为本病是多种因素共同作用的结果。有研究表明,人体所摄人的各类元素皆与区域环境有着密切的联系,人体血液中的元素曲线与地壳中的元素丰度曲线相吻合。该种情况反应出这些元素在人体组成中的含量是在漫长的岁月中通过人体新陈代谢,与环境进行物质交换,长期进化、遗传、变异的结果。并与环境物质建立了动态平衡。一旦人类生存的地球化学环境发生变化,或者元素价态发生了改变,就会引起人体内的脏器功能发生变异,从而导致地方病。

阿坝州是四川省大骨节病患者最多的地区,九寨沟县是阿坝州的病区县之一,全县5个乡镇有大骨节病分布,其中以大录乡病情尤为严重。WWw.133229.coM长期以来,它严重危害着该区人民身心健康,制约着当地社会经济发展和脱贫致富。因此,对该地区的环境水文地球化学进行分析,查清病因,对防治疾病非常重要。

1、研究区水文地质环境概况

九寨沟县位于四川阿坝藏族羌族自治州东北部(东经103°27'-104°26',北纬32°53'-33°43'),青藏高原东北缘,岷山山脉的东部、龙门山山脉的西北部,地势西北高、东南低。县境东西长93 km,南北宽89.83 km,总面积5286 km2。大录乡位于九寨沟县西北面,黑河上游西岸,地势西北高,南东渐低,境内以构造侵蚀中山、中高山为主,山峰海拔一般在4000 m以上,且终年积雪,地貌上以高山为主,兼有部分山原和零散平坝。地表海拔多在2300-2500 m之间,谷深流急,谷坡陡峻,森林茂密,相对高差大约在1500 m。岷江南北向构造带穿过境内,该构造带褶皱构造发育,断裂现象极少且不明显。褶皱构造形迹呈北东一南西向展布,并且向北东方向压缩收敛,向南西方向逐渐漫散撒开并有转为南西西向之势;组成地层全属三叠系中上统,以一套中一厚层状变质长石石英砂岩,钙质细粒石英砂岩间夹深灰色、黑色薄一中厚层状粉砂质板岩、钙质板岩、钙质粉砂岩、砂质灰岩为主,受岷江南北向构造带影响,出露泉水的水化学特征和地下水深循环带之间存在密切联系,因此也是水化学环境异常的重要考察区域。

流经大录乡境内的主要河流为黑河,水资源丰富,河流年径流量较大,一般1月-3月为枯水期,7月-9月为洪水期,洪、枯水量变化十分明显,达4-9倍左右。地表径流的来源为大气降水以及高山冰雪融水和地下水的补给。丰水期补给主要为大气降水和冰雪融水,7月一9月三个月的径流量可达年径流量的50%-70%以上。枯水期主要为地下水补给,高山湖泊也是部分地表径流形成的水源条件。大录乡年平均温度为12.7℃,1月平均气温1.7℃,7月均气温22.3℃,气温随海拔升高而下降,平均降幅为0.55℃/100 m,极低气温为-9.4℃,极高气温35.8℃。属大陆性高原气候,四季不分明,冬季严寒漫长,无霜期短,昼夜温差大,年均降雨量约600 mm。地区性差异及垂直分带性明显,主要为高原向平原、盆地的过渡地带,从总体上看,病区分布符合大骨节病高海拔低纬度的特点。

黑河流域属白水江较大支流,河谷宽度一般100-300 m间,切割深度相对较大,相对高差500-800 m,谷坡较陡,属于中一高山区。发源于大录乡括西登来杂山,由西流向北在大录乡附近转弯向东、向南在双河乡附近汇人白水江,多年平均流量31 m3/s,沟床平均比降13%。河谷普遍为深切河曲型,河谷的分布明显受断裂系的影响,水系为似平行状和羽状。该流域单元地下水补径排的特点是:①ne侧因受永久冻土层的影响,潜水的补给带比较集中;②受岷江断裂带的影响,深部裂隙水较发育;③无论是地下水的水量还是水质方面,黑河水系对地下水水化学组成的影响较大。在风化裂隙水发育的背景下,构造裂隙水十分发育,地下水的深循环作用强烈,多处可以见到上升泉;④由于深循环作用,沿岷江断裂带地下水的水化学性质非常复杂。矿化度高,含有fe、mn等元素多,有时还含有h2s、cq2等气体。

2、含水层组特征及地下水类型

2.1 区域含水层组特征

大录乡属岷山山脉北段,构造上受南北及东西方向构造控制,不同方向构造复合,故构造形迹较为复杂,岩组类型众多,因此地下水类型较为齐全,按传统水文地质学把地下水分为孔隙型、裂隙型、溶隙型含水层组。

①孔隙型含水层组主要是第四系各种堆积物组成,水量较为丰富。由于松散岩类一般沿河谷、溪沟底部及山脚附近分布,受地表水影响显着。主要分布于黑河两岸平坝,该类地下水动态变化大,与黑河互为补排关系,水质易受污染。

②裂隙型含水层组的贮水空间有层状、风化、构造裂隙三类,为该区域主要含水层,赋存地层为三叠系中三迭统杂谷脑组(t2z)、上统侏倭组(t3zh)、上统新都桥组(t3xn)和上统罗空松多组(t31)的石英砂板岩中,一般具承压性。受构造影响基岩裂隙较发育,地下水类型以基岩裂隙水为主,各沟沟水多由基岩裂隙泉水出露汇集而成。

③岩溶水含水层组,该含水层组分布相对较为广泛,富水性差异较大,大录乡境内出露较多的三叠系上统侏倭组(t3zh)以赋存不均一的岩溶水为主,其南部与漳扎镇交界的二迭系三道桥组(ps)灰岩及三叠系中统杂谷脑组(t2z)结晶灰岩以赋存均一的岩溶化构造裂隙水为主,富水性中等一强。

2.2 研究区地下水类型

大录乡居民多居住于构造侵蚀中山地貌类型区,属三叠系中上统地层,以板岩、砂岩为主,局部夹石英灰岩.根据大录乡大骨节病区的地形地貌、地层岩性等地质环境条件,认为该病区最主要的地下水类型为板岩、砂岩风化带裂隙水。该区切割相对较深,地下水补给区多为各个支沟沟源至沟口的斜 坡地带,由于斜坡坡度较陡,区内斜坡地带多表现为导水而不富水,地下水多在沟谷地带富集。受基岩裂隙发育程度控制,裂隙发育、汇水条件好,相应的地下水较为丰富。据调查,砂岩区裂隙较板岩区发育,且张开度好,因此砂岩分布区,地下水较丰富。

3、大骨节病的分布及水文地球化学特征分析

为了研究大录乡大骨节病病因,首先查明了病区患病分布情况,包括该病分布的区域地貌,岩性,患病人员年龄结构,饮用水来源,生活习惯等。并通过野外踏勘对居民饮用水来源的水点单元取样,在室内做全分析。对全分析结果进行q聚类,分析聚类结果。

3.1 大骨节病分布

大骨节病在九寨沟的分布如图1所示。

从地貌上来看,该区大骨节病主要分布在构造侵蚀中山地貌区,患病居民安置点以河流谷地、斜坡台地、山间盆地为主,少部分牧民居住在山顶;从地层岩性上来看,病区主要分布于三叠系中上统地层分布区,岩性以板岩、砂岩为主,局部夹灰岩、结晶灰岩;仅在南部马家乡的大骨节病区为非三叠系中上统地层,但岩性仍以中厚板岩、中一厚层砂岩为主。节理裂隙、风化裂隙随处可见,揉皱现象明显。而从目前掌握的各村患病率情况来看,存在从黑河上游至下游,患病率有逐渐变小的趋势,如位于黑河上游的东北村、大录村及沙勿村患病率较高(如图2),因此,大骨节病分布总体上似乎与海拔高低密切相关。从调查掌握资料情况来看,大骨节病区村寨主要饮用水源为地表溪沟水和浅层循环的泉水(如图3、图4),牧民直接饮用者占多,起居饮水习惯多为马茶水。且患者多以中年、中老年人为主。

3.2 水化学分析

野外病区踏勘共取水样51件,东北村8件,大录村6件,沙勿村5件,芝麻村7件,八屯村11件,香扎村14件。其中溪沟水32件,起居引用茶水4件,黑河河水从上游至下游5件,基岩裂隙泉水6件,浅层地下水4件。野外非病区(漳扎镇)踏勘共取水样4件。对这些样品做全分析,并提取部分典型的水点列表如表1-表4所示。

通过病区主要离子含量(表1)和非病区主要离子含量(表2)饮用水中的对比分析可以看到,病区饮水多属于低矿化水(硬度、矿化度均偏低,)且病区饮用水中主要离子含量与非病区水中的主要离子含量相比偏低,其中,尤其是病区标型元素,化合物以so2-4显著偏低。而且,饮用水中阴离子绝对值比较为hco-3>so2-4>cl-。在病区饮用水中,主要离子含量ca2+、mg2+均偏低,而对比表3和表4,微量元素中mn、as、se均偏低,但f、fe、cu稍偏高。调查发现,病区环境多富含腐殖质,溪沟水地表径流速度快,矿化度低,且多受有机污染(见图3),腐殖酸(-oh)含量最高可达0.33-0.66mg/l;非病区饮用水中腐殖酸(-oh)含量小于0.16 mg/l,则无人发病,说明因水中腐殖酸(-oh)含量与大骨节病有明显正相关。生活远在大录乡的居民,饮水习惯为马茶与水烧沸饮用,如表1中浦万珠家、切珠家、旦真扎海家起居饮用水中f含量、腐殖酸含量严重超标,而mn、as、se含量显著偏低,低硒带相对潮湿,年降水400-1000 mm,蒸发量小于降水量气候区,植被茂盛,年平均温度较低,植物残体不能彻底分解,产生大量有机酸,使地表水,潜水多为低矿化的酸性一弱酸性软水,ph=4.5-6.8,土壤透气性不良,多属还原环境。酸性环境有利于岩石风化,使硒从岩石风化壳和土壤中被淋失。因此水中f含量、腐殖酸含量过高,缺se可导致大骨节病发生。

从大录乡不同地点的水样中抽取了部分典型水点(sy1-sy38)的水化学分析结果进行聚类分组分析。采用的是样品聚类分析q型聚类,聚类结果见图5。

随机分类按照样品中元素的化学含量聚类分组,总的可以将样品分成4大类:其中a型水样占多数且多以地表溪沟水、河水为主,水样中k+、na+、ca2+、mg2+离子偏低,矿化度低,为重碳酸钙型和重碳酸钙镁型,以软水为主。b型多为第四系孔隙水、腐殖层水、浅层地下水,多为无色无味,水样中k+、na+、mg2+离子含量偏高,矿化度高,为重碳酸镁钙型,该类型水为户外牧民的主要饮用水源。c类水样为风化裂隙水、基岩裂隙水,弱碱性,低矿化度软水,水无色无味,以重碳酸钙型为主,含ci-,s02-4,no-3离子均偏高。c类最具代表性水样为几瓦几股泉,该水点出露于大录乡香扎村陶高寨se侧一斜坡中上部陡坎下,泉水无色无味,流量约9ml/s,周围揉皱现象多,风化裂隙宽度最大可达5 cm,受大气降水及融雪的补给,裂隙则很有利于地下水的储积及运移,判断其为深层承压性裂隙水,水样经检测不含腐殖酸,矿化度和总硬度与非病区的水样检测结果相吻合。经入户调查发现,该村患病率相对较低。d类水样则为当地居民起居饮用的茶水,茶水由居民将溪沟水引流或水桶挑泉水,加入马茶骨料,煮沸后滤渣饮用,水样分析结果显示(如表1):该水样呈弱酸性,水样中k+、na+、ca2+、mg2+、ci-离子显著偏高,而且耗氧量、腐殖酸含量严重超标,由于水中腐殖酸(一oh)含量与大骨节病有明显正相关,长期饮用这种马茶,必然诱发大骨节病。另外,水中f-。cl-,so2-4,no-3,no-2,hco-3,po3-4,fe2+,nh+4在a、b、c三种聚类类型中有依次递增,含量越来越多的趋势,特别是hco-3,po3-4,fe2+,h2sio3等在还原环境中大量存在的离子,当出露于地表之后含量明显变少。说明在地表受到氧化作用之后,水中离子已经转变,而且受到大气降水等的淋滤、稀释、搬运作用,使得局部地表水和浅层地下水中的ca2+,mg2+等化学元素缺乏,在研究区 内,a、c型水多为软水。长期饮用该类型水,很可能导致钙缺乏,引发一系列的骨科病。

4、结 语

综合上述分析结果得出大骨节病在发病区的地质环境及水化学特征如下。

①九寨沟地区的气候湿润,植被茂盛,有机质来源丰富。区内多为高山和高山峡谷区,少部分为丘陵区,水系较为发育,河流谷地、山间盆地、丘间洼地和沼泽及沼泽化湿地广泛分布。山地径流快洼地径流迟缓,局部处于相对停滞状态,在草甸、沼泽地区属于有机质的酸性堆积的还原环境,大部分植物残体都处于半分解状态的腐殖化过程,形成各种腐殖酸,以及对人体健康的有害物质。病区饮用水中腐殖酸(-oh)含量最高可达0.33-0.66 mg/l;非病区饮用水中腐殖酸(-oh)含量小于0.16 mg/l,则无人发病,说明因水中腐殖酸(-oh)含量与大骨节病有明显正相关。

②当地居民饮用水来源不好。大部分居民以引流溪沟水或泉水作为饮用水来源,a类溪沟水水中有机质含量高,偏弱碱性,水的硬度,矿化度及钙、镁、硫酸根含量均相对较低,且mn、as、se含量显著偏低。而氟、铁、铜含量较高,长时间饮用软水容易使得人体生长必需的钙质缺乏,导致骨骼不能正常发育;而硒是人体必需微量元素,对人畜的软骨、肌肉及酶代谢有重要的医学生物学意义,它的缺乏导致脂质过氧化反应增强,加速细胞老化,引起软骨细胞核和内质网退变,产生大骨节病类似病理改变。

③当地居民饮水有待改变。据人户调查发现,绝大部分的居民在饮用水中加入马茶并煮沸成茶,泡糌粑食用。该类茶水水样分析结果显示,水中腐殖酸含量超高(平均约117.5mg/l),呈弱酸性,水中k+、na+、ci-显著偏高,水的硬度、矿化度均相对较低,fe、f偏高,mn、as、se含量显著偏低。水中有机物中毒学说认为,大骨节病区饮水中黄腐酸含量高于非病区,其中部分组分含有可产生自由基的结构单元。病区饮水的内源性自由基信号显著高于非病区,显示了大骨节病病因与病区生态环境中含自由基物质之间存在着内在联系。因此,更多居民长期饮用该茶水可能会使大骨节病扩散。