人類在與病魔的抗?fàn)幹?,發(fā)現(xiàn)有一類疾病與人體一些微量元素的缺乏或過(guò)剩有關(guān)。例如。人體缺鈣,容易出現(xiàn)骨質(zhì)疏松,患上骨質(zhì)增生或佝僂??;缺鋅,特別是兒童缺鋅,將出現(xiàn)內(nèi)分泌失調(diào)、發(fā)育不良或?qū)е沦灏Y;缺鐵,會(huì)出現(xiàn)貧血;缺碘,會(huì)產(chǎn)生甲狀腺腫。相反,當(dāng)人體某種微量元素過(guò)高時(shí),將產(chǎn)生微量元素中毒癥狀,甚至誘發(fā)某些癌癥。例如砷中毒、硒中毒、氟中毒、鎘中毒、汞中毒、鉛中毒可導(dǎo)致肺癌、皮膚癌、食道癌等疾病??梢?jiàn)微量元素對(duì)人的健康影響之大已超出一般人的想象。
與微量元素有關(guān)的疾病,有的與人類自身的膳食和人體新陳代謝功能有關(guān),有的則與環(huán)境中微量元素含量及其分布狀態(tài)有關(guān)。我國(guó)上世紀(jì)五六十年代成長(zhǎng)起來(lái)的一代人目前已進(jìn)入老齡階段,他們?cè)谇鄩涯陼r(shí)期的膳食結(jié)構(gòu)以大米、面粉、蔬菜為主,很少有含鈣豐富的牛奶及其乳制品,因此食物中普遍缺鈣。按照生理需要,成年人每日要攝取鈣800克,但實(shí)際每人每日只攝入不足500克,因此他們普遍患有不同程度的骨質(zhì)疏松及骨質(zhì)增生等疾病。
環(huán)境中某些微量元素過(guò)剩是由兩種原因引起的,一種是人為活動(dòng)造成的微量元素污染,另一種則是地球自身作用與演化的結(jié)果。
自然條件下地球自身環(huán)境改變不容易被覺(jué)察和發(fā)現(xiàn),有時(shí)甚至發(fā)展到對(duì)人體健康造成損害,還不知其原因到底是什么。跟人為污染相比,這種環(huán)境的改變是相當(dāng)緩慢的。微量元素從地表巖石進(jìn)入土壤、水系和空氣中要經(jīng)過(guò)巖石的風(fēng)化破碎、礦物的分解和搬運(yùn)、沉淀等一系列復(fù)雜過(guò)程。其中一些性質(zhì)活潑的元素隨水系流失或擴(kuò)散進(jìn)入大氣中;一些性質(zhì)不太活潑的元素留在殘余物中或土壤中。我國(guó)西北干旱氣候條件一,主要表現(xiàn)為機(jī)械風(fēng)化,礦物中微量元容易被分解淋溶出來(lái),而且由于蒸發(fā)作用大于淋溶作用,地下水中的元素蒸騰到地表土壤形成鈣鎂鹽殼,一些向量元素也將聚集在其鹽殼中。在我國(guó)東南濕熱條件下,化學(xué)風(fēng)化淋溶作用強(qiáng)烈,形成鐵鋁型土壤和硅鋁型土壤,它們對(duì)一些微量元素有明顯的吸附作用。在這兩種環(huán)境條件下,微量元素硒、碘、都不出現(xiàn)虧損現(xiàn)象。因此我國(guó)西北和東南地區(qū),未發(fā)現(xiàn)因環(huán)境缺硒和碘引起的克山病和碘缺乏病。
地形地貌條件對(duì)微量元素的影響也比較明顯。在陡峭的山脈地區(qū),容易發(fā)生風(fēng)化淋濾作用和水土流失,微量元素也隨之流失。在山谷和平原低洼地區(qū),則風(fēng)化淋濾作用較弱,主要接受異地物質(zhì)的堆積,因此微量元素在這樣的環(huán)境條件下富集。
我國(guó)碘缺乏區(qū)主要集中在幾大山系風(fēng)蝕淋濾區(qū)。例如喜馬拉雅山系、長(zhǎng)白山系、大小安嶺、秦嶺、云貴高原、武陵山系、太行山系等,在這些山系的山區(qū)是我國(guó)甲狀腺腫高發(fā)地區(qū)。
我國(guó)中東部展布的大興安嶺——太行山——武陵山——云貴高原山系是一條低硒分布帶。缺硒帶的山區(qū)是我國(guó)克山病發(fā)病區(qū)。但就在這條低硒帶中,在川鄂克山病區(qū)旁側(cè)的陜西紫陽(yáng)和湖北恩施卻出現(xiàn)了兩個(gè)突出的高硒環(huán)境區(qū),這兩個(gè)地區(qū)的高硒環(huán)境主要因高硒石煤層的作用,其他因素則是一些輔助條件。由高硒石煤風(fēng)化形成的土壤和滲濾的地下水,以及植被、糧食等硒含量比背景值高數(shù)倍以上。在這種高硒環(huán)境生活的人群,也處在高硒狀態(tài)中。例如恩施地區(qū)人群人體硒比正常地區(qū)人群高出5~15倍。這一地區(qū)是國(guó)內(nèi)外聞名的高硒中毒區(qū)。