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上篇 医学环境地球化学原理 1

第一章 表生环境中的元素与迁移 1

§1 地球与生命 1

1.1 地球形成及生命起源 1

1.2 岩石圈的化学组成 3

1.3 元素的形态和分类 4

§2 风化壳中元素的迁移 5

2.2 元素的性质与元素的迁移 6

2.1 元素迁移的形式与强度 6

§3 环境的pH值与元素的迁移 12

3.1 土壤的pH值 12

3.2 天然水的pH值 13

§4 氧化还原电位与元素迁移 15

4.1 氧化还原反应与氧化还原电位 15

4.2 环境和介质的氧化还原电位 19

4.3 氧化还原电位对元素迁移的影响 20

§5 胶体与元素迁移 21

§1 腐殖质及其性质 24

1.1 胡敏酸 24

第二章 腐殖质的形成、分布与作用 24

1.2 富啡酸 25

1.3 吉玛多美朗酸 26

1.4 胡敏素与乌敏素 26

§2 腐殖质的形成与分布 26

§3 腐殖质对元素迁移富集的作用 27

第三章 地球化学景观与元素的迁移 31

§1 地球化学景观与元素的迁移 31

§2 地质因素与元素的迁移 33

§3 地球化学屏障 34

第四章 天然水的化学成分 36

§1 溶解气体 36

1.1 氧（O2） 36

1.2 二氧化碳（CO2） 37

1.3 硫化氢（H2S） 37

1.4 甲烷（CH4） 38

§2 离子成分 39

2.1 氯（Cl-） 39

2.2 硫（S2-,6+） 40

2.3 碳酸根离子（HCO3-CO32-） 40

2.4 钠（Na+） 41

2.6 钙（Ca2+） 42

2.5 钾（K+） 42

2.7 镁（Mg2+） 43

2.8 含氮化合物（NH3,NH4+,NO2-和NO3-） 43

2.9 磷酸根离子（HPO42-,H2PO4-,PO48-） 45

2.10 硅酸根离子（H2SiO8,HSiO3-） 45

2.11 铁（Fe2+3+） 46

3.1 锂（Li） 47

3.2 铍（Be） 47

§3 微量元素 47

3.3 硼（B） 48

3.4 氟（F） 48

3.5 铝（A1） 48

3.6 钒（V） 49

3.7 铬（Cr） 49

3.8 锰（Mn） 49

3.9 钴（Co） 49

3.10 镍（Ni） 50

3.11 铜（Cu） 50

3.13 砷（As） 51

3.12 锌（Zn） 51

3.15 锶（Sr） 52

3.16 钼（Mo） 52

3.17 银（Ag） 52

3.14 硒*（Se） 52

3.18 镉（Cd） 53

3.19 碘（I） 53

3.21 汞（Hg） 54

§4 有机质 54

3.20 钡（Ba） 54

§5 潜水的水化学分带 56

第五章 水文地球化学环境与地方病病带 57

§1 概述 57

§2 水文地球化学环境的地带性特征 58

2.1 酸性、弱酸性还原的水文地球化学环境 58

2.2 中性氧化的水文地球化学环境 59

2.3 碱性、弱碱性氧化的水文地球化学环境 59

2.4 酸性氧化的水文地球化学环境 60

2.5 非地带性的水文地球化学环境 60

§3 生物地球化学地方病病带 61

第六章 地质环境与健康 64

§1 地貌与健康 64

§2 岩石与健康 65

§3 土壤与健康 67

§4 水质与健康 69

第七章 元素与健康 72

§1 元素周期律在医学环境地球化学中的应用 72

§2 生物最适营养浓度定律 74

§3 元素的体内平衡与毒性 75

§4 元素的分类 77

4.1 生物必需大量元素 78

4.2 生物必需微量元素 78

4.3 生物可能必需元素 78

4.4 有毒元素 80

4.5 非必需元素 80

§5 人体中元素的分布 80

§6 元素与健康 82

§7 医疗诊断与元素 84

7.1 元素与医疗 84

7.2 元素与诊断 86

第八章 元素的地球化学与生物学功能 88

§1 概述 88

§2 锂、铍、硼、氟的地球化学与生物学功能 89

2.1 锂（lithium,Li,3） 89

2.2 铍（beryllium,Be,4） 90

2.3 硼（boron,B,5） 91

2.4 氟（fluorine,F,9） 92

§3 钠、钾、镁、铝、硅、磷、氯的地球化学与生物学功能 93

3.1 钠（sodium,Na,11）钾（Potassium,K,19） 93

3.2 镁（magnesium,Mg,12） 95

3.3 铝（aluminium,Al,13） 96

3.4 硅（silicon;Si,14） 98

3.5 磷（phosphorus,P,15） 99

3.6 氯（chlorinl,Cl,17） 100

§4 钙、钛、钒、铬、锰的地球化学与生物学功能 100

4.1 钙（calcium,Ca,20） 100

4.2 钛（titanium,Ti,22） 102

4.3 钒（vanadium,V,23） 102

4.4 铬（chromium,Cr,24） 103

4.5 锰（manganese,Mn,25） 104

5.1 铁（Iron,Fe,26） 105

§5 铁、钻、镍、铜、锌、镓、锗、砷①、硒②、溴的地球化学与生物学功能 105

5.2 钴（cobalt,Co,27） 106

5.3 镍（hickel,Ni,28） 108

5.4 铜（copper,Cu,29） 109

5.5 锌（zinc,Zn,30） 110

5.6 镓（gallium,Ga,31） 112

5.7 锗（germanium,Ge,32） 113

5.8 溴（bromine,Br,34） 114

6.1 锶（strontium,Sr,38） 115

§6 锶、钼、镉③、铟、锡、锑、碲、碘④的地球化学与生物学功能 115

6.2 钼（molybdenum,Mo,42） 116

6.3 铟（Indium,In,49） 118

6.4 锡（tin,Sn,50） 118

6.5 锑（antimony,Sb,51） 119

6.6 碲（tellurium,Te,？52） 120

§7 钡、汞⑤、铊⑥、铅、铋、镭、铀的地球化学与生物学功能 120

7.1 钡（barium,Ba,56） 120

7.2 铅（1ead,Pb,82） 121

7.4 镭（radium,Ra,88） 123

7.3 铋（bismuth,Bi,83） 123

7.5 铀（uranium,U,92） 124

下篇 医学环境地球化学的专门问题 125

第九章 地质环境与大骨节病 125

§1 大骨节病的研究概况 125

§2 大骨节病的流行病学特点 126

2.1 大骨节病的流行特点 126

2.2 大骨节病的流行趋势 127

§3 大骨节病的地方性 127

§4 饮水水源与大骨节病 129

§5 饮水水质与大骨节病 130

§6 地质环境与大骨节病 136

6.1 表生天然腐殖环境病区类型 136

6.2 湖沼相沉积环境病区类型 137

6.3 黄土高原残塬沟壑病区类型 137

6.4 沙漠沼泽草炭沉积环境病区类型 138

§7 大骨节病的病因及预防 138

7.1 大骨节病的病因 138

7.2 大骨节病的预防 140

1.1 什么是克山病 143

1.2 克山病的研究概况 143

第十章 地质环境与克山病 143

§1 概述 143

§2 地质环境与克山病 144

§3 饮水水质与克山病 146

§4 克山病的病因及预防 148

4.1 克山病的病因讨论 148

4.2 克山病的预防 148

§1 概述 150

§2 地层岩性与脑溢血的分布 150

第十一章 地球化学环境与脑溢血症 150

§3 饮水水质与脑溢血症 151

§4 病因讨论 153

第十二章 地球化学环境与心血管病 154

§1 概述 154

§2 心血管病死亡率的地理分布 154

§3 地球化学环境与心血管病 156

§4 水的硬度与心血管病 157

§5 心血管病的病因学问题 160

§6 心血管病的病因分析 162

§1 地方性甲状腺肿的分布 164

第十三章 碘的生物地球化学与地方性甲状腺肿 164

§2 碘的地球化学 166

§3 碘的生物化学作用 167

3.1 甲状腺素的合成与代谢 167

3.2 低碘性反应与疾病 168

3.3 高碘与地方性甲状腺肿 169

3.4 干扰机体吸收碘的因素 170

§4 地球化学环境中的碘与地方性甲状腺肿 171

§5 水碘含量与甲状腺肿 173

§6 地方性甲状腺肿的防治 175

§1 地方性氟中毒及龋齿的分布 177

第十四章 氟的生物地球化学与地方性疾病 177

§2 氟的地球化学 179

§3 氟的生物化学作用 180

§4 地方性氟中毒、龋齿与饮水的关系 182

§5 地方性氟中毒及龋齿的预防 184

第十五章 砷的生物地球化学与砷中毒 186

§1 概述 186

1.1 古代人们对砷的认识 186

1.2 砷的用途及环境污染 186

2.1 砷的一般地球化学特性 187

§2 砷的地球化学 187

2.3 岩石中的砷 188

2.2 大气中的砷 188

2.4 土壤中的砷 189

2.5 天然水中的砷 190

2.6 食物中的砷 191

§3 砷的生物化学性质 192

3.1 砷在人体中的分布与代谢 192

3.2 砷的生物化学作用 193

§4 砷中毒及其类型 194

4.2 药物性砷中毒 195

4.1 砷中毒的症状与体征 195

4.3 污染和职业性砷中毒 196

4.4 生物地球化学性砷中毒 197

§5 饮水的砷标准问题 198

5.1 地区性的水砷标准 198

5.2 水砷的最高安全值 199

5.3 水砷浓度与癌症潜伏期 199

5.4 应以As8+作为水质评价标准 200

5.5 人体对砷的适应量 200

§2 硒的地球化学 202

第十六章 硒的生物地球化学与疾病 202

§1 硒的研究历史 202

2.1 岩石中的硒 203

2.2 土壤中的硒 203

2.3 天然水中的硒 204

2.4 食物中的硒 204

§3 人体中的硒代谢 205

3.1 血液中的硒 205

3.2 发硒和尿硒 206

3.3 人体的硒平衡 206

4.2 硒的致癌与抗癌作用 207

§4 硒的生物学功能 207

4.1 硒的抗过氧化作用 207

4.3 硒与机体免疫 208

4.4 硒与生殖 208

4.5 视力、眼疾与硒 208

4.6 硒的药物作用 208

4.7 硒的毒理作用 209

§5 硒与地方性疾病 209

5.1 高硒与地方性疾病 209

5.2 低硒与地方性疾病 211

5.3 硒的预防作用和治疗作用 213

第十七章 汞的生物地球化学与水俣病 215

§1 概述 215

§2 汞的地球化学 215

2.1 岩石和土壤中的汞 216

2.2 天然水中的汞 216

§3 汞的毒性和人体的汞代谢 216

3.1 人体的汞代谢 216

3.2 汞的毒理性质 217

4.2 水俣病 218

§4 汞中毒与水俣病 218

4.1 历史上的汞中毒 218

第十八章 镉的生物地球化学与骨痛病 221

§1 镉的地球化学 221

§2 人体中镉的分布与代谢 222

§3 镉的毒性与职业性镉中毒 222

§4 环境中的镉与骨痛病 223

第十九章 铊的生物地球化学与地方性铊中毒 226

§1 铊的生物地球化学 226

§2 铊的毒理性质 226

§3 地方性铊中毒 227

§1 伽师病的研究概况 228

第二十章 地球化学环境与地方性伽师病 228

§2 伽师病的流行特征 229

2.1 什么是伽师病 229

2.2 伽师病的流行特点 230

§3 地球化学环境与伽师病 232

3.1 伽师病病区的地球化学环境 232

3.2 伽师病病区的水文地球化学特征 234

3.3 饮水水质与伽师病 235

4.1 低血钾、不孕症与饮水水质 236

§4 伽师病的病因分析 236

4.2 动物实验与低血钾、不孕症 238

4.3 伽师病的病因分析 239

第二十一章 环境地质与癌 242

§1 癌症研究的现状 242

1.1 黄曲霉素中毒说 242

1.2 乙型肝炎诱发说 242

1.3 亚硝胺中毒说 243

1.4 水土说及水质污染说 243

2.1 癌症分布的地区性 244

§2 癌症的分布特征 244

2.2 癌症分布的地带性 246

§3 地质地貌因素与癌 247

§4 饮水与癌 249

4.1 水源类型与癌 249

4.2 饮水水质与癌 250

§5 癌症高发区的环境地质类型 251

§6 癌症高发区典型实例之一——江苏启东肝癌高发区 251

6.1 自然概况 251

6.2 肝癌流行特征 252

6.3 饮水水质与肝癌 253

§7 癌症高发区典型实例之二——广西扶绥肝癌高发区 254

7.1 环境地质与肝癌分布 254

7.2 饮水与肝癌 255

§8 癌症高发区典型实例之三——英国英格兰和威尔斯胃癌高发区 256

§9 癌症高发环境的研究与治理 256

第二十二章 数理统计方法在医学环境地球化学中的应用 258

§1 概述 258

§2 参数估计 259

2.1 平均数 259

2.2 标准差与变异系数 261

2.3 标准误和可信限 262

§3 假设检验 264

3.1 t—检验法 264

3.2 x2—检验法 266

3.3 F—检验法 269

3.4 方差分析 269

§4 回归分析 272

4.1 一元回归分析 273

4.2 多元回归分析 279

4.3 多元逐步回归分析 281

§5 聚类分析 285

5.1 数据处理 285

5.2 计算方法 286

§6 水质综合评价 291

附表 295

附表1 t值分布表 295

附表2 x2值分布表 296

附表3 相关系数检验表 296

附表4 F值表（单侧检验，方差分析用，p=0.05） 297

参考文献 299