（菏泽医学专科学校，山东，菏泽，274000）
【摘要】目的：调查分析山东省单县居民生活环境中微量元素的含量是否符合人体健康的标准。方法：调查了单县地区有代表性的耕地土壤（21例）、饮用水（16例）和非饮用水（66例），并统计分析了样品中各微量元素的含量。结果：生活饮用水中微量元素F-（F-=2.46）含量高于人体健康标准（F-≤1.0），I-（I-=0.16）含量符合人体健康标准（I-≤0.2）。耕地土壤中砷、铬、铜、铅、锌等元素含量均符合人体健康标准，但是重金属元素镉和汞的含量均高于人体健康标准（镉≤0.6,汞≤1.0）。结论：通过调查分析发现山东省单县居民生活环境中各微量元素的含量基本符合人体健康的标准，而饮用水中的氟元素及土壤中的镉和汞元素高于人体健康标准。
【关键词】饮用水；土壤；微量元素；含量；
【中图分类号】 R632 【文献标识码】A 【文章编号】
居民生存环境中微量元素的种类和含量不同可能会导致各种地方性疾病，如地甲病（地方性甲状腺肿）。我国是地甲病的流行病区，地甲病是由于机体碘缺乏或过量而导致甲状腺异常肿大，分为高碘型和低碘型两种。近些年有关于山东省和菏泽地区高碘甲状腺肿与居民饮用水的关系已有一些研究[1-2]。人体内的碘主要来源于生存环境(食物和引用水)，本实验主要调查了菏泽单县地区耕地土壤、饮用水和农田灌溉用水中碘、氟和重金属元素（砷As、铜Cu、镉Cd、汞Hg、铅Pb、铬Cr、锌Zn）的含量，为制定相应的改进策略提供依据。
1.材料与方法
1.1实验材料 采用批质量保证抽样法（LQAS）,在单县的东西南北中5个乡镇的16个村庄（人口1000人左右），采集有代表性的耕地土壤21例、饮用水32例（每村两例取平均值）和农田灌溉用水66例。检测项目包括pH、碘、氟和重金属元素（砷As、铜Cu、镉Cd、汞Hg、铅Pb、铬Cr、锌Zn）。检测方法如下，60℃干燥土壤，称量，研磨，过粗筛，再研磨，过细筛，备用。将土壤与去离子水1：2.5混合，并充分搅拌均匀，静置后测上清液pH值，碘和氟元素用元素分析仪测试（型号：Vario EL cube）；重金属元素用等离子光谱仪ICP-OES测试（型号:ICAP6300）。
1.2 数据分析 采用统计学分析软件SPSS17.0对样品中微量元素的含量进行统计描述分析。
2.分析结果
2．1 耕地土壤中微量元素的含量 单县耕地土壤pH和各种微量元素含量的调查结果如表1所示。
表1 单县耕地土壤中微量元素的含量
平均数（mg/kg）标准差（mg/kg）范围（mg/kg）
pH8.50.278.01～8.95
氟F23.7312.863～121
碘I2.60.651.81～3.78
砷As7.351.155.45～10.56
镉Cd1.240.210.95～1.99
铬Cr14.142.179.96-22.87
铜Cu7.815.80.11-20.11
汞Hg6.34100-29.9
铅Pb17.886.215.55-52.89
锌Zn37.713.2625.37-49.22
2.2 饮用水中微量元素的含量 单县居民饮用水中微量元素的含量如表2所示。
表2 单县居民饮用水中微量元素的含量
平均数（mg/kg）标准差（mg/kg）范围（mg/kg）
Ca2+13.740.936.11-20.38
F-2.460.151.6-3.6
I-0.160.030.04-0.3
Al3+<0.05
Fe2+0
Fe3+<0.08
2.3 农田灌溉用水中微量元素的含量 单县地区农田灌溉用水中微量元素的含量如表3所示。
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表3 单县非饮用水中微量元素的含量
平均数（mg/kg）标准差（mg/kg）范围（mg/kg）
Ca2+78.6710.328.59-275.75
F-1.380.310.1-4
I-0.350.120.04-1.25
Fe3+<0.08
Fe2+0
Al3+<0.05
3.讨论
3.1 耕地土壤中微量元素的含量 砷、铬、铜、铅、镉和汞等元素是农产品产地环境质量严格控制指标，参照中华人民共和国环境保护部《土壤环境质量标准》二级标准（维护人体健康的限制值），单县地区耕地土壤中砷、铬、铜、铅、锌元素含量均符合维持人体健康的二级标准，没有造成土地的污染。土壤中锌含量与成土母质和土壤类型有关，且碱性土壤（pH>6.5）中锌的利用率下降[3]。单县地区土壤平均pH=8.3，因此不利于锌的利用。重金属元素镉和汞的含量均高于维持人体健康的二级标准（镉≤0.6,汞≤1.0），镉和汞元素是人类致癌物，长期暴露于高镉高汞的环境中会严重威胁身体健康。另外，人体摄入镉过多会影响机体对钙的代谢，使骨骼中钙元素流失增加。
另外，土壤中微量元素的含量差异与降水量、土壤中的黏粒和有机质等的含量有关。
3.2 饮用水中微量元素的含量 由表2看出，单县居民饮用水碘含量低于菏泽地区平均水平（0.21 mg／L）[1]。参照中华人民共和国环境保护部《饮用水质量标准》，单县居民饮用水中微量元素F-（F-=2.46）和I-（I-=0.16）均高于人体健康标准（F-≤1.0 mg／L，I-<0.15 mg／L）。碘是人体的必需微量元素，参与机体甲状腺的合成。人体含碘量约15-25mg，其中80%富集于甲状腺。人体内的碘主要来源于食物和水，分别占总摄入量的92%和4%。当机体碘摄入不平衡时会影响甲状腺激素的合成，从而使机体产生异常的生物化学反应，最典型的症状表现为甲状腺肿大、克汀病、新生儿先天畸形、孕妇早产、流产等。土壤中碘向农作物迁移（碘的生物有效性）的效率受到土壤pH、土壤母质、有机质含量、氧化还原条件等多种因素的影响。所以在一定地区，人体内碘的含量与土壤中的碘向农作物的迁移效率有关。目前，影响碘的生物有效性的机制仍需进一步研究。氟也是人体的必需微量元素，在体内参与钙和磷的代谢。适量的氟有利于机体对钙磷的利用，有固齿，强健骨质的作用。氟摄入不足时影响机体对钙磷的吸收利用，导致骨质疏松等症状。过量氟会引起氟斑牙等[4]。研究表明，饮水中高氟高碘可促进儿童甲状腺肿大[5]，并且高浓度的氟会抑制甲状腺摄取碘的能力，促进甲状腺细胞的凋亡，影响碘的代谢[6-7]。高氟高碘会使机体产生更多的ROS,促进机体的氧化损伤[8]。
水氟主要来源于含氟的矿物质，不同的地区氟含量不同。为了预防地方性氟中毒的发生，建议补充钙剂和维生素D，以减少对氟的吸收。单县地区饮用水中钙的含量为13.74 mg／L，饮用水中钙的存在状态和浓度能不能有效抑制氟的吸收需要进一步验证。
3.3 农田灌溉用水中微量元素含量 参照中华人民共和国环境保护部《农田灌溉用水质量标准》，单县地区农田灌溉用水中氟和铁的含量均处于正常范围内（F-≤2.0，Fe≤0.3）。农田灌溉用水基本符合人体健康标准。
综上所述，通过对山东省单县地区耕地土壤、居民饮用水和农田灌溉用水中各微量元素的调查分析，发现单县居民生活环境中各种微量元素的含量基本符合人体健康标准。其中饮用水中氟的含量以及土壤中重金属元素镉和汞的含量明显高于人体健康标准，会严重影响人体健康。因此，单县地区应积极关注土壤中重金属元素镉和汞及高氟高碘对居民身体健康的影响。
参考文献
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论文作者:张海燕
论文发表刊物:《世界复合医学》（下）2015年第1卷总第6期
论文发表时间:2015/8/13
标签：单县论文; 微量元素论文; 含量论文; 土壤论文; 农田灌溉论文; 人体健康论文; 元素论文; 《世界复合医学》（下）2015年第1卷总第6期论文;