第七章 生物地球化学性疾病
?由于地壳表面化学元素分布的不均
一行造成某些地区的土壤和水中某
种（些）化学元素过多或过少或比
例失常，通过食物和饮水使人体内
某种（些）元素过多或过少而引起
的一类疾病，称为生物地球化学性
疾病（ biogeochemical disease)。
? 通常可将生物地球化学性疾病分为元
素缺乏和元素过多两种类型：
? 常见的有碘缺乏病（ iodine
deficiency disorders ）、地方性氟
中毒（ endemic fluorosis）、地方性
砷中毒（ endemic arseniasis）等
? 我国地方病分布广, 患者多, 全国除上
海市外, 各省市自治区都有碘缺乏病,
地方性氟病的发生和流行 。 全国地方性
甲状腺肿约有 700多万人, 地方性克汀
病 25万多人, 亚临床克汀病 1000万人,
受威胁人口 4.2亿 。 地方性氟病中氟斑牙
患者 4186万, 氟骨症 200万人, 受威胁
人口 3.7亿 。 全国有 14个省市区有大骨节
病发生, 病人约 200万, 受威胁人口约 1
亿 。 克山病受威胁人口 8290万人, 患者
近年来已明显减少 。
生物地球化学性疾病的基本特征
? 1.具有明显的地区性：
? 2.该地区具有该病的发生条件 （ 微量元素
过多或缺乏, 适宜浓度 ）
? 3.非病区健康人进入病区, 可患病, 且属
危险人群
? 4.从地方病区迁出后, 病情不会加重, 有
的可逐渐减轻甚至痊愈 。
? 5.某些易感动物也可患某种地方病
? 6.消除该地区的特异致病因子后, 可使该
地区变为健康区 。
第二节 碘缺乏病
?碘缺乏病（ iodine deficiency
disorders,IDD）是指从胚胎发
育至成年期由于碘摄入不足而引
起的一系列病症。包括地方性甲
状腺肿、地方性克汀病、地方性
亚临床克汀病、流产、早产、死
产、先天畸形等。
? 一、碘（ iodine,I）在自然界的分布
? 空气、水、土壤、岩石以及动植物体内都含
有碘，并以碘化物形式存在。
? 空气含碘极微，
? 水碘含量与碘缺乏病的流行有密切关系，在
碘缺乏病区多在 10?g/L以下。
? 陆产食品中的碘，受土壤水溶性碘含量的影
响，不同地区所产蔬菜和粮食的碘含量不同，
大约为 10~100?g/kg。在碘缺乏地区碘含量较
低，一般在 10?g/kg以下
? 海产品中碘含量较高，可达到 100?g/kg以上，
特别是海藻类碘含量更高。
常见食物中的平均含碘量（ μg/kg）
食物
鲜重 干重
平均值 范围 平均值 范围
谷类 47 22 ~ 72 65 34 ~ 92
豆类 30 23 ~ 36 234 223 ~ 245
蔬菜 29 12 ~ 201 385 204 ~ 1 636
水果 18 10 ~ 29 154 62 ~ 277
牛奶 47 35 ~ 56 — —
鸡蛋 93 — — —
肉 50 29 ~ 97 — —
淡水鱼 30 17 ~ 40 — —
海水鱼 832 17 ~ 40 — 471 ~ 1 591
海带 2 000 — 10 000 —
贝类 798 308 ~ 1 300 3 866 1 292 ~ 4 958
? 二、碘在自然界的循环
火山活动 空 气 矿、植物燃烧
海洋动物 海洋植物
人 海淤泥
陆地动物陆地植物
土 壤 淡 水
海
水
降
水
图 16-1 碘在环境中的循环示意图
三、碘在体内的代谢
? 人体需要的碘有 80% ~ 90%来自食物,10% ~
20%来自饮水,5%左右来自空气。
? 食物是人体摄入碘的主要来源，碘以消化道吸
收为主，主要是在 胃和小肠 迅速被吸收。食物
中的无机碘溶于水形成离子碘。当空腹时，进
入胃肠道的碘,1 ~ 2h可完全被吸收。胃内有
食物时一般在 3h内 也可吸收完毕。胃肠道内的
钙、氟、镁等能阻碍碘的吸收，在机体缺碘时
这种作用更明显。当蛋白质和热量摄入不足时，
也会影响胃肠道对碘的吸收。食物中的碘化物
需首先被还原成离子碘后才能被机体吸收。
? 消化道吸收的无机碘经门静脉 （ portal vein）
进入血液循环, 正常人血浆中无机碘的浓度
为 0.8 ~ 6μg/L。
? 碘离子分布到全身组织器官, 但一般仅存在
于细胞间液 。
? 甲状腺是富集碘能力最强的内分泌腺体, 在
24h内可富集摄入碘的 15% ~ 45%,在碘缺乏
地区, 机体的富集能力更强, 可超过 80%。 碘
离子被甲状腺滤泡上皮细胞捕集, 高等动物
卵细胞发育中的卵黄也有很强的富集碘的能
力, 仅次于甲状腺 。
? 正常成人体内含碘量约为 25~ 50mg,绝大部
分以甲状腺球蛋白 （ globin） 的形式贮存于
甲状腺内 （ 约 8 ~15mg） 。 其余的碘分布于血
液 （ 0.038mg/L）, 肾 （ 0.04 mg/kg）, 肌肉
（ 0.01 mg/kg）, 脑 （ 0.02 mg/kg）, 卵巢
（ 0.02 mg/kg）, 肝脏 （ 0.2 mg/kg）, 肺
（ 0.07 mg/kg）, 睾丸 （ 0.07 mg/kg） 等 。
甲状腺内各种含碘物质的比例分别为：碘化
物 16.1%,一碘酪氨酸 32.7%,二碘酪氨酸
33.4%,三碘甲腺原氨酸 7.6%,四碘甲腺原氨
酸 16.2%。 血液中的碘主要是蛋白结合碘, 组
织中的碘主要以有机碘的形式存在 。
? 碘主要经尿排出, 有研究发现,
正常人每日摄入 205μg,每日从
尿排泄碘 175μg,粪便 20μg,汗
6μg,毛发 2μg。 有代表性的尿
样碘含量平均值＜ 5μg/L时, 该
地区就有可能发生碘缺乏病 。 当
＜ 2μg/L时, 当地儿童就有患典
型的先天性克汀病的危险 。
碘的生理功能
? 被甲状腺摄取的碘, 可在腺泡上皮细胞
内经氧化酶作用氧化成活性碘 。 在碘化
酶的催化下, 将碘置换到酪氨酸苯环的
第三位碳原子形成单碘酪氨酸 （ T1）,
或置换到第三, 第五位碳原子上, 形成
二碘酪氨酸 （ T2）, -----T3,T4。 -T3的
激素活性比 T4高 3— 8倍 。
一、碘缺乏病的流行病学
? 1,发病概况：
? 全球碘缺乏病流行的国家 110个, 全球
受碘缺乏威胁的人口约 16亿, 由于缺
碘造成不同程度智力落后的人口约 3亿,
有 5亿多人患地方性甲状腺肿, 约占全
世界总人口的 10%。 由于母亲缺碘每
年至少有 3万个胎儿流产或死产, 约有
12万新生儿在出生时即有不同程度的
体能和智能损害 。
? 我国碘缺乏病流行广泛, 发病人
数多, 病情严重 。 除上海市外,
全国各省市区都有不同程度的流
行 。 我国碘缺乏病区 1615个县,
受威胁人口 4.2亿, 累计查出地
方性甲状腺肿 3500多万人, 地方
性克汀病 20多万人 。
2,地理分布
? 欧洲的阿尔卑斯山脉两侧的国家
（瑞士、意大利等）、南美洲的
安第斯山脉（玻利维亚、厄瓜多
尔秘鲁等）、非洲的刚果河流域、
亚洲的喜玛拉亚山地区（印度、
尼泊尔、巴基斯坦、中国等）、
大洋州（新几内亚）
? 我国碘缺乏病主要分布于：大小
兴安岭, 长白山 ----华北的燕山,
太行山, 吕梁山, 五台山 ----西
北的秦岭, 六盘山, 祁连山和天
山南北 -----西南的云贵高原, 大
小凉山, 喜玛拉亚山山脉 -----中
南的伏牛山, 大别山, 武当山,
大巴山, 桐柏山 -----华南的十万
大山等地带 。
? 这些地区的共同特点：地形倾斜,
洪水冲刷严重, 降雨量集中, 水土
流失严重, 碘元素含量极少 。
? 由于地理和地形地貌的不同, 其地
方性甲状腺肿和地方性克汀病的患
病率也不同,
? 一般为山区＞丘陵＞平原
3,人群分布
? 地方性甲状腺肿可发生于任何年龄，一般随
年龄增加对碘的需要量增加，发病率增高。
在儿童和青少年，女性的最高患病率多在
12— 18岁，男性在 9— 15岁。
? 以后随年龄增长，男性至成人后甲状腺肿患
病率逐渐下降；而女性由于月经、怀孕、授
乳等生理因素，其甲状腺肿的患病率仍保持
在较高水平。
? 因此，发病率：女性＞男性。 但在重病区男
女患病率接近。
二、发病原因
? 1,自然地理因素：
地表冲刷严重, 流失的碘得不到
补充, 土壤的特性 （ 白垩土, 沙土,
灰化土, 泥炭土等 ）
? 2,饮水因素：
? 地方性甲状腺肿的发病率与
饮水中碘含量关系密切 。 有
人调查了北京地区地方性甲
状腺肿病区饮水碘含量与甲
状腺肿发病的关系 。
? 饮水碘 （ μg/L） 地方性甲状腺肿发生率
（ %）
? ＜ 2 26.10
? 2— 5 18.7
? 5— 10 8
? 10— 30 无
3,膳食因素
? 人体需要的碘 75%--85%来自食物, 10%-
-20%来自水, 5%来自空气 。
? 食品中碘含量海产品＞动物性食品＞植物
性食品 。
? 低蛋白, 低热量的膳食可影响肠道对碘的
吸收, 以及甲状腺对碘的吸收转化；食物
中的钙可阻碍碘的吸收；
? 维生素不足可影响甲状腺素合成中一系列
氧化还原过程 。
? 碘缺乏病多发生于经济落后, 营
养不良的偏远山区, 尤其多见于
这些地区内生活贫困的家庭 。 因
此, 从某种意义上说, 碘缺乏病
是以碘缺乏为主的多营养缺乏症 。
? 膳食中致甲状腺肿物质：硫氰酸
盐, 硫葡萄糖苷等
4．碘缺乏病的发病机理
? 碘缺乏 →→甲状腺素合成 ↓→→垂体促甲
状腺激素 ↑→→甲状腺增生 →→肿大
? 地方性克汀病主要是由于胚胎期及出生
后两年内严重缺碘，导致甲状腺素缺乏，
引起机体多方面尤其是神经系统的发育
障碍，其中胚胎期严重缺碘是关键。
碘缺乏病的临床表现
? 1.地方性甲状腺肿的分度,
? ① 正常：甲状腺 看不见，摸不着 。
? ② Ⅰ 度：头部保持正常位置时，甲状腺容易看到。
由超过本人拇指末节大小到相当于 1/3拳头大小，特
点是, 看得见, 。甲状腺不超过本人拇指末节大小，
但摸到结节时也算 I度。
? ③ Ⅱ 度，由于甲状腺肿大，脖根明显变粗，大于本
人 1/3个拳头到相当于 2/3个拳头，特点是, 脖根
粗, 。
? ④ Ⅲ 度，颈部失去正常形状，甲状腺大于本人 2/3个
拳头，特点是, 颈变形, 。
? ⑤ Ⅳ 度，甲状腺大于本人一个拳头，多带有结节。
? 地方性克汀病是由于 胚胎期 缺碘，胎儿的甲
状腺激素供应不足，胎儿的生长发育障碍。
由于胚胎期大脑发育分化不良，可引起耳聋、
语言障碍、上运动神经元障碍和智力障碍等，
以及 出生后至两岁 摄碘不足，使甲状腺激素
合成不足，引起甲状腺激素缺乏，明显影响
身体和骨骼的生长，从而表现出体格矮小、
性发育落后、粘液性水肿及其他甲状腺功能
低下等症状。
? 表现：呆、小、聋、哑、瘫
碘缺乏病的预防
? 食盐加碘, 碘化油
? 注意碘的副作用
第三节 地方性氟中毒（ endemic
fluorosis）
? 地方性氟中毒是由于某些地区环境
中氟过多, 导致生活在该地区的居
民长期摄入过量氟所引起的以骨相
组织改变为主要特征的全身性慢性
疾病, 又称为地方性氟病 。
? 在所有元素中，氟是电负性最强、化学
性质最活泼的一种非金属元素，几乎与
所有的元素都能发生作用。
? 氟的成矿能力很强，地壳中含氟的矿物
近百种，其中最重要的有氟磷灰石，含
氟量占 4.2%、萤石占 48.7%、冰晶石占
54.3%、氟铝石占 56.25%、磷灰石占
0.1%～ 6%等。
? 各种岩石都含有一定量的氟，平均为
550mg/kg。
? 煤的含氟量随煤的种类和地区而异, 如内
蒙古赤峰市煤中氟含量为 0.012%～ 0.275%、
贵州织金县煤中为 0.16645%～ 0.2755%。
湖北省宜昌市烟煤含氟量 0.345%,无烟煤
0.0479%,石煤 0.1655%。
? 土壤来源的岩石和矿物总氟含量有很大差
异，陕西洛川地区马兰黄土含氟 490～
520mg/kg ；贵州省氟中毒病区耕作层土
壤全氟含量平均为 528mg/kg 。
? 土壤中只有可溶性氟才能进入水中而被人
饮用，或被植物吸收，经食物进入人体而
发挥其生物学作用。
? 降水中的含氟量较低，世界各地测定结
果在 0.052～ 0.390mg/L，平均 0.1mg/L。
江河水中氟的含量一般较低，我国南方
与北方也有差异。南方河水氟含量大多
在 0.2～ 0.4mg/L之间，少数＜ 0.1mg/L，
也有高于 0.5mg/L者。北方河水氟一般
高于南方。
? 湖水的含氟量一般比河水高，尤其是富
氟盐渍土地区湖水含量很高，如昭乌盟
达黑诺湖水含氟达 3.3mg/L，洼地常年
积水的氟含量可高达 10mg/L。
?在长白山以西和长江以北的广大地
区形成一个面积广阔的高氟区，在
此区域内，浅层地下水含氟量在山
区为 0.5 mg/L以下，低洼地区最高
可达 32.0 mg/L，在同一个居民村
屯里水氟含量分布也不均匀，高氟
区中也可有低氟井水的存在。
?温泉的水氟含量普遍较高，如欧洲
保加利亚的卡赞勒克城附近的温泉
水氟含量为 20.2 mg/L。我国湖北英
山县城郊温泉水氟含量为 4.0 mg/L，
广东丰顺县 17个温泉水氟含量为
4.8～ 26.0 mg/L，辽宁汤岗子温泉
水氟含量为 4.0 mg/L，岫岩县沟汤
温泉水氟含量高达 17.0 mg/L。
? 自然界的植物普遍含有氟，但含量很
低，世界上各种植物的平均含氟量为
0.1mg/kg。
? 不同种类的植物氟含量（干重）差别
较大，地脚植物氟含量为 0.5～ 40
mg/kg，海生植物氟含量为 4.5 mg/kg，
谷类氟含量为 3.0 mg/kg，蔬菜叶片
氟含量为 7.0 mg/kg，茶叶氟含量为
400 mg/kg（有报道达 8000 mg/kg）。
?动物性食物氟含量往往高于植物
性食物 。
?海产动物食品高于陆生动物食品 。
在动物食品中，骨组织及筋腱等
部位含氟较高。
?内蒙古绵羊肉的氟含量 5.01～
7.30 mg/kg，畜禽股骨氟含量湿
重高达 43～ 1710 mg/kg，
氟在体内的代谢
?一般情况下人体氟主要来源于饮水
及食物，少量来源于空气。氟主要
经消化道，其次是经呼吸道吸收。
?溶解于水溶液中的氟，包括饮水和
饮料中的氟，几乎可以全部被消化
道吸收，食物中氟 80％左右可被吸
收。环境受到燃煤污染时，空气中
含有大量氟化物经呼吸道进入体内。
?氟吸收后进入血液，在血液中约 75
％的氟存在于血浆,25％与血细胞
结合。血浆中氟约 75％与血浆白蛋
白结合，游离的氟离子占 25％。
?通过血液循环氟被逐渐转运到全身
组织中, 血浆氟离子浓度增高时,
转运到各组织中氟也增多 。 氟在体
内分布于全身各器官组织, 主要是
硬组织如 骨骼和牙齿 等分布较多 。
?氟通过尿液、粪便和汗液等途径
排出体外，其中以 肾脏排氟的途
径最为重要 。
?此外，乳汁、唾液、头发、指甲
等也排出微量的氟。
氟的生理功能
? 1,构成骨骼和牙齿的主要成分－－氟磷
灰石－－增强机械强度；牙釉质中适量
氟使其抗酸蚀能力增强，从而在一定程
度上提高抗龋能力。
? 2,促进生长发育和生殖功能
? 3,对神经肌肉的作用 氟能抑制胆碱酯
酶活性，从而使乙酰胆碱的分解减慢，
乙酰胆碱是神经传导介质，因而提高了
神经传导效果。
一、地方性氟中毒的流行病学
? 1,世界分布：
? 世界上分布很广, 五大洲的 50多个
国家都有发生, 亚洲的印度, 中国,
朝鲜, 日本等十几个国家均有本病
的发生 。 在欧洲, 美洲, 非洲等的
20多个国家也有本病发生的报道 。
? 2,我国地方性氟中毒的分布：
? 除上海市外, 全国各省市区均有
不同程度的地方性氟中毒的流行,
根据 2000年统计资料, 高氟暴露
人口 10980万, 分布在 1280个病
区县, 149541个自然村 。 病区
人口 1.5亿, 氟斑牙现患 4000多
万, 氟骨症现患 260多万
? 我国的长白山以西, 长江以北广大区域, 包括黑龙
江的三肇, 吉林的白城, 内蒙古的赤峰, 河北怀来,
山西大同, 陕西榆林等地区为 浅层高氟地下水 病区 ；
渤海湾滨海平原如辽宁盘锦, 天津塘沽, 河北沧州
等地为 深层高氟地下水 病区 ；
? 黑龙江海林, 北京小汤山, 广东丰顺, 福建龙溪等
地为 高氟泉水 病区 ；
? 河南方城, 江西宁都, 云南昆阳, 贵州的贵阳, 新
疆温宿等地为 富氟岩矿 病区 ；
? 分布于四川、贵州、广西、湖北、湖南等 12个省
150个县的 生活燃煤污染 型病区 。
? （二）地方性氟病的人群分布：
? ⑴年龄分布
? 氟斑牙一般发生于儿童恒齿，并
终生携带。氟骨症多见于成人，
20岁以后明显增加，随年龄增长
氟骨症病人增多。
⑵ 性别分布
? 一般不明显，女性由于生育原因氟
骨症发生常多于男性，女性以疏松
和软化型为主，男性以硬化型为主。
⑶ 家庭分布
? 非病区迁入病区的家庭易换病、
病情重；经济条件差的家庭患
病率高、病情重。
二、地方性氟病的分类
? 1,饮水型病区：分布广, 危害重
? ① 浅层地下水病区,
? ② 深层地下水病区,
? ③ 泉水和地热水病区,
? ④ 富氟岩矿高氟水病区
2,生活煤烟污染型病区
? 燃煤方式落后、高氟（ 1000多
mg/kg）劣质煤、高寒山区、
烤火期长、当地人观念落后
3,饮食型病区
? 井盐
? 砖茶
三、影响地方性氟病流行的因素
? 1,氟的摄入量
? 饮水、食物、空气中氟含量越高，
患病率越高，病变程度越重。
饮水氟含量与氟斑牙的关系
??2ú ?????¨ m g / L ?? 2ú °???2??ú ???¨ % ??
0, 5 — 1, 0 10 --- 20
1, 0 --- 1, 5 40 --- 50
?? 1, 6 ?? 90
2.营养状况
? 一般认为, 蛋白质, 钙, 维生
素等均有抗氟, 保护机体的作
用
3,饮水中的化学成分
? 水的硬度, 钙离子浓度与氟之间呈明显
负相关；水的碱度能增强氟的毒性；与
水中碘含量的关系复杂, 当水氟＜
1mg/L时, 碘含量高则地方性氟病轻,
碘含量低, 则地方性氟病重；当水氟＞
3mg/L时, 碘含量 高 则地方性氟病 重,
碘含量 低 则地方性氟病 轻 。
4,地理气候条件
? 干旱少雨是形成干旱半干旱高氟
浅层地下水病区的气候条件, 此
类病区地势低洼, 水氟含量高,
病情重 。
? 海拔高, 气候寒冷, 潮湿多雨,
燃煤量大时间长是煤烟型污染区
的气候特点 。
地方性氟中毒的发病原因和机制
? 发病原因：
? 长期摄入过量的氟，人体摄氟量＞ 4mg/d即
可引起慢性氟中毒。
? 毒作用机制：
? ① 对钙磷代谢的影响：
Ca2+ ＋ F+→CaF 2→ 骨硬化, 密度 ↑→ 骨皮质
增厚；
Ca2+ ＋ F+→CaF 2沉积 → 血 Ca2+↓→ 高血钙素释
放 ↑→ 破骨细胞 ↑→ 溶骨 → 骨质疏松
? ② 对骨组织的影响：氟可影响骨
组织的正常矿化过程, 破坏正常
骨质的晶体结构, 使骨盐中的羟
基磷灰石变为氟磷灰石, 刺激骨
细胞活动, 促使骨膜增生, 软组
织钙化 。
? ③ 抑制代谢酶活性：氟可影响糖
代谢过程的酶活性，干扰能量代
谢过程，如烯醇化酶、乌头酸酶、
琥珀酸脱氢酶等。
? ④其他：引发自由基生成、影响
蛋白质、核酸的合成
地方性氟中毒的主要临床表现
? 1,氟斑牙 （ dental fluorosis）
? 2,氟骨症 （ skeletal fluorosis）,
硬化型 （ 挺直如棍 ）
混合型 （ 弯曲如弓 ）
? 3,非骨相损害
? 神经系统损害 神经根损害症状常为首
发症状，特点是沿受损神经根走行方向
的放射性疼痛，咳嗽、打喷嚏、用力排
便等可使疼痛加剧，神经根痛区皮肤常
可查出痛觉过敏或痛觉减退。
? 骨骼肌损害 常见手部肌肉或下肢肌肉
萎缩，可由神经系统损害引起骨骼肌继
发性改变，也可能是氟对骨胳肌直接毒
作用的结果。
?肾脏及其它损害 肾脏是氟的主
要排泄器官，过量的氟对肾近曲
小管上皮细胞产生严重损害，造
成机体氟贮留而加重氟中毒。
过量的氟对机体的多系统器官都
有损害作用如内分泌系统、免疫
系统等。
六、地方性氟病的预防
? 1,环境介质中氟的卫生标准
? 饮用水＜ 1.0mg/L；
? 大气一次最高容许浓度 0.02mg/m3
? 日平均最高容许浓度 0.007 mg/m3；
? 大米, 面粉, 蔬菜, 蛋类 ≤1.0mg/kg，
水果 ≤0.5 mg/kg，
? 肉类 ≤2.0 mg/kg
? 2,地方性氟病的预防
? 改水降氟, 改良炉灶
? 案例介绍：
? 河北省石家庄市怀来县八营村的 200多位村民中 绝
大多数人都得了一种怪病，上至七八十岁的老人，
下至十来岁的儿童，几乎人人腰酸背痛、四肢疼痛。
蹲不能久蹲、坐不能久坐、站不能久站。每个人的
牙齿褐黄、焦黑，一块一块地脱落，有几个十几岁
的孩子竟成了, 没牙虎, 。由于牙病严重，不少青
壮年都镶上了, 大金牙, 。由于骨骼不好，人一接
近 50岁脊柱就严重变形，一个个都成了腰弯背弓的
废人。最近村里又发生了一件心酸事：一位年近 60
岁的老人, 作古,,因为脊柱几乎弯成了, 环状,,
入殓时怎么摆弄也装不进棺材。有人建议用棺盖强
压，但亲人们不忍看到老人死后还, 骨断筋折,,
万般无奈，只好将棺底撬掉草草掩埋了。
第四节 地方性砷中毒
? 地方性砷中毒 （ endemic arseniasis）
是由于某些地区居民长期从外环境中
摄入过量的砷而引起的以末梢神经炎,
皮肤损害和致癌作用为主要表现的一
种慢性全身性疾病 。
? 地方性砷中毒分为饮水型和燃煤污染型，
? 在孟加拉、印度、中国、越南、泰国、柬埔
寨等国家都有流行。
? 到 2003年底全国共有病区县 32个,中国砷中
毒危害病区的暴露人口高达 1500万之多；已
确诊患者超过数万人。
? 流行区：台湾、新疆、内蒙、贵州、山西、
陕西等地
? 台湾：老流行区 ——嘉羲和台南县 (北门、学
甲、布袋、义竹 4个乡、镇 )；新流行区 ——台
南市、屏东县、高雄县、高雄市
? 新疆奎屯病区 分布于 87个生产连队, 受
威胁居民约 5万人
? 内蒙古病区 截止 1994年底已发现 5个盟
(布 ),11个市 (县, 旗 )627个村和一个农场
有地砷病 。 病区人口约 60万,
? 山西省病区 现已发现病区主要分布在大
同和晋中盆地 。 如塑城区, 应县, 天镇县,
平遥县, 汾阳县, 孝义县, 文水县等 。 病
区人口约 100万
? 贵州省病区 兴仁县, 兴义市, 安龙县,
织金县, 开阳县, 病区人口约 7万～ 20万,
? 陕西省：安康、汉中市 5个县、区实
施燃煤型砷中毒环境及病情线索调
查时发现，燃煤户室内空气、粮食、
食品砷含量超标，砷中毒病人检出
率达 42％，是新发现的地方性砷中
毒病区。
? 在吉林、宁夏、青海也发现了大面
积的砷中毒病区。
砷在自然界的分布
? 砷是地壳的构成元素，其丰度为
1.7~1.8mg/kg，在自然界广泛分布
于岩石、土壤和水环境中,含砷
矿石如砷铁矿、雄黄（二硫化二
砷）、雌黄（三硫化二砷）等，砷
多与锌、铜、铅等元素共生于硫化
物矿藏之中。
?土壤中的砷主要来源于成土岩石。含
有机质较高的页岩所形成的土壤含砷
量达 13mg/kg而含有机质较少的砂岩
所形成的土壤含砷量仅为 1mg/kg。腐
殖质含量较高的土壤中，由于吸附和
螯合作用，使砷含量高于相对贫瘠的
土壤。土壤平均含砷量约为 5mg/kg。
?人为污染也可使土壤砷含量明显升高。
?地面水中砷含量因地理、地质条
件不同而差别很大，淡水中砷含
量在 0.01~0.6 mg/L之间，海水砷
浓度范围在 0.03~0.06mg/L。
?当地下水流经含砷岩层时，大量
的砷溶解于水中，致使含砷量升
高，如砷矿区附近的地下水含砷
量高达 10 mg/L以上。
? 某些湖泊、沼泽地区或沿海地区，由于
土壤中砷的累积，致使地下水砷浓度达
0.2~1.82 mg/L。
? 不同地区的煤炭含砷量多少不等，贵州
省西南部农村，煤炭含砷量为
876.3~8300mg/kg，个别地区达 35000
mg/kg。当地居民以高砷煤为燃料取暖、
做饭、烘烤粮食蔬菜，致使室内空气、
玉米、辣椒中砷含量升高。
二、砷在体内的代谢
? （一）砷的吸收
? 1,呼吸道：主要是燃煤污染型，贵州
省部分农村地区，由于煤中含砷量较高，
在没有烟囱的室内敞开燃烧，致使室内
空气中砷含量急剧增高。经测定厨房空
气砷达 0.43mg/m3，客厅、卧室空气中
砷在 0.072~0.20 mg/m3之间。
?2,消化道,饮用水、粮食、蔬
菜中的砷以 3价或 5价砷的形式经
消化道摄入后，大部分在胃肠道
吸收。在消化道内 5价砷较 3价砷
易吸收，无机砷较有机胂易吸收。
砷在胃肠道吸收率可达 95%~97%。
? 3,皮肤粘膜：
?砷是人体的一种正常成分，人体
内含砷 14～ 21mg，占人体中微量
元素的第 12位。正常人的乳腺、
甲状腺、胸腺、毛发、皮肤和骨
骼中砷含量可达 1.13～ 7.80
mg/kg。
?每人每日摄入砷的总量一般不超
过 0.2mg，每日摄入无机砷的量
一般不超过 50μg 。
?进入体内的砷，首先在血液中大量
聚集，且 80%～ 95%都局限在红细胞
里，大多数的砷都与血红蛋白的珠
蛋白结合，随后迅速分布到全身组
织器官，主要蓄积在脾、胃肠道、
肝、肾、肺、肌肉等部位。
?砷在组织内也与相应组织的蛋白结合，
特别是在皮肤、毛发、指（趾）甲和
骨骼中可形成牢固的贮存库。
?砷进入体内两周左右，到达皮肤、毛
发、指甲等表皮组织，表皮组织的角
蛋白中含有丰富的巯基，砷即在此与
角蛋白的 巯基 （二硫键）结合，形成
牢固的蓄积，甚至可达终身，故毛发
中的含砷量很高。
? 砷在生物体内的半减期（ T1/2）较长，
约 30h以上，故排泄较慢。肾脏是砷
化物排泄的主要器官，故 尿砷 测定亦
可灵敏地反映机体砷负荷水平。
? 经消化道摄入的砷由门静脉入肝，经
甲基化或其它代谢反应后，可由胆汁
排入肠道，然后随大便排出体外。由
于 肝肠循环 的作用，每经胆汁排泄一
次约有 20%左右的砷被重吸收，故由
胆汁排泄时致使体内生物半减期延长。
?皮肤, 汗腺, 唾液腺, 泌乳, 毛发
指甲的脱落等途径, 也可排出部分
砷 。
三、砷的毒作用机制
? 1.抑制酶活性：三价砷与酶蛋白分子上的
双巯基或羧基结合，形成较稳定的络合物
或环状化合物，从而使酶活性受到抑制。
? 三价砷抑制：转氨酶、丙酮酸氧化酶、丙
酮酸脱氢酶、磷酸酯酶、细胞色素氧化酶、
脱氧核糖核酸聚合酶等。
? 五价砷抑制,α -甘油磷酸脱氢酶、细胞
色素氧化酶，取代稳定的磷酰基 (≡ Ｐ＝
Ｏ )，阻断肝细胞线粒体中的氧化磷酸化
过程，从而抑制 ATP的合成。
? 2.对血管神经的作用,砷是一种毛细血管毒
物，也是一种神经毒物，具有原浆毒作用，
能麻痹毛细血管，引起血管壁通透性增加，
致使血管神经功能紊乱，组织细胞营养缺乏。
? 3.诱发脂质过氧化：三氧化二砷可抑制谷胱
甘肽过氧化物酶（ GSH-Px）、超氧化物歧化
酶（ SOD）的活性，导致机体抗氧化防御系统
平衡失调，进而引起脂质过氧化损伤。砷可
活化肺泡巨噬细胞自身的自由基生成系统，
导致活性氧的大量产生，从而引起肺组织氧
化损伤。
4.导致细胞凋亡,影响细胞凋
亡控制基因的表达如 P53,C-myc、
bcl-2及相关基因（ bcl-x,bax、
bad）等，其中砷对 bcl-2基因表
达的影响在细胞凋亡中尤显重要。
激活 caspase(胱天蛋白酶 ),从
而诱导细胞凋亡（ apoptosis）。
? 砷的致癌机制研究发现，砷可引发体内
脂质过氧化增强，造成 DNA氧化损伤，
诱导细胞凋亡，并可导致基因突变。
? 有人对我国台湾黑脚病流行区砷相关皮
肤癌 P53基因的突变谱进行了研究，发
现许多突变位点位于第 5和第 8外显子，
直接测序分析发现有 7个密码子发生错
义突变，如密码子 149（ C→T ），密码
子 175 (G→A) 等。
地方性砷中毒的病区类型
? 1.饮水型地砷病区：该类病区是居民长
期饮用含砷量较高的水而引起的慢性砷
中毒, 台湾, 新疆, 内蒙, 山西病区均
属此类型 。 淡 水 中 砷 含 量 在 0.01 ～
0.6mg/L, 山 西 病 区 水 砷 含 量 高 达
4.4mg/L。
? 当地下水流经含砷岩层时, 大量的砷溶
解于水中, 致使含砷量高达 10 mg/L以上 。
有些温泉含砷可高达 25mg/L以上
? 2.燃煤污染型地砷病区 煤一般含砷量为
5～ 40mg/kg,而贵州省病区县的煤含砷量高
达 100～ 9 600mg/kg。
? 室内空气中的砷含量高达 0.16～ 0.76mg/m3，
使室内干燥和储存的粮食也受到污染 。
? 据 调 查 病 区 新 鲜 玉 米 含 砷 量 为
0.46± 0.12mg/kg,而干燥和保存的玉米含砷
量为 4.13± 2.76mg/kg；
? 新鲜辣椒含砷量为 2.32± 1.26mg/kg,而干燥
储存的辣椒确高达 512.0± 300.4mg/kg。
?3.混合型病区
?一个地方性砷中毒病区内同时还
有一种或几种地方病存在 。 如新
疆奎屯某居民村饮水含砷量为
0.85mg/L,含氟量 9.9mg/L,两
种地方病同时存在 。
?燃煤污染型病区也发现有砷氟中
毒同时存在 。
地方性砷中毒的流行特点
? 1.流行强度：地砷病的潜伏期一般较长 。
但燃煤污染型地砷病区发病的潜伏期较
饮水型地砷病发病时间短 (饮水型一般
约 10年左右 ),发病急, 病情重的特点 。
在相同水砷浓度下, 内蒙病区患病率高
于新疆病区 。 前者的患病强度波动在 10
％ ～ 66.89％, 后者的患病率为 0.3％ ～
46.4％, 平均患病率为 8.4％ 。
? 2.病区的分布特点：病区呈 条, 片, 点 状分
布 。 内蒙病区主要分布在阴山山脉南麓, 呈
长条状, 若与山西雁北病区一起考虑, 则这
条带达数千里 。 从一个地区来看病区主要是
在 低洼地, 呈 片状 。
? 在片状的小病区内病人又集中在个别村, 而
在一个村屯内, 病人又发生在个别的户或饮
个别高砷水的居民, 这是因为同一病区的井
水含砷量差异很大, 甚至隔墙的邻户, 一户
井水砷高, 而另一户井水含砷量正常 。
? 同一位置不同深度的水层, 含砷量也相差很
大 。 所以病人呈 小块状或点状 分布 。
? 3.人群的分布特点
? (1)年龄分布,在饮用高砷水的人群中, 任何
年龄均可受害 。 年龄最小的为 3岁, 最大的为
80岁, 且随年龄的增长患病率上升, 20岁以
上居民患病率明显高于 20岁以下, 40～ 50岁
年龄段是患病的高峰期 。
? 2) 明显的家庭集聚性,新疆调查 85户中, 81
户有病人, 且大部分有 2例或更多的病人, 有
一户 6口人均患病 。 内蒙调查 111户居民, 有 2
个以上病人的家庭为 53户, 最多的一家有 7人
患病 。 患病与职业, 民族, 性别无关 。
? 4.患病强度与暴露时间和砷剂量有明
显的剂量效应关系在暴露时间相同的
情况下, 患病率呈现明显的随饮水砷
浓度增高的趋势 。
? 饮用高砷水 10年以上发病者占发病人
数的 50.82％, 5～ 10年的占 38.6％, 5
年以下的占 10.53％ 。 可看出随暴露时
间的延长患病率有增加的趋势 。
不同饮水砷浓度居民砷中毒
暴露浓度 (mg/L) 检查人数 病人数 检出率 (％ )
＜ 0.3
0.3～
0.4～
0.5～
0.6～
0.7～
0.8～
7
28
40
47
71
58
13
5
15
20
29
51
46
10
71.43
53.36
50.00
61.70
71.83
79.31
76.92
地砷病区的成因
? 1.饮水型地砷病区的成因：
? (1) 淋溶 ——蓄积形成的病区：平原高处
各种水砷含量均低, 随地势高度下降,
地下水中含砷量逐渐增加, 至 平原底部,
由于被水溶解并随水流动而 迁移的砷在
此富集, 使深层地下水水砷含量超过国
家标准, 而形成地方性砷中毒病区 。
? (2)富含砷矿地区地下水污染形成的
病区
? 砷在自然界主要存在于矿藏中, 又
是金, 银, 铜, 铁, 铝, 汞, 钴的
伴生矿 。 因此, 在这些富含砷矿的
附近地下水或地下水流经这些富砷
矿后, 砷被溶于其中, 使水含砷量
超过饮用水标准, 而形成地方性砷
中毒病区 。
? （ 3） 湖沼相地层构造, 富集了大量富砷
的松散堆积物,
? 内蒙有的地砷病区距今几万年前是个大
湖, 在上更新代以来湖水逐渐退缩, 到
全新世在低洼地留下来若干个独立的湖
沼洼地, 这里成了携带含砷的地下水与
地表水的排泄带, 其砷的富集是长期历
史时期在地屋内积累的结果；
?湖泊内的生物，在体内富积了大
量的砷，经过漫长的历史时期，
一代代生物遗体腐烂生成含砷的
淤泥质，即现今病区高砷含水层。
?2.燃煤污染型地砷病区的成因：
?敝 烧 高 砷 煤 的 居 室 内 空 气 含 砷
0.083～ 0.551mg/m3,被烘烤的玉米,
辣椒含砷量分别为 0.37～ 6.31mg/kg
和 2.12～ 614mg/kg。
?病区居民每日平均摄砷量为 2.24～
9.13mg/ 日 · 人, 而 非 病 区 则 为
0.30mg/日 ·人, 相当于饮水型病区
居民的摄入量的 3～ 16倍 。
地方性砷中毒的临床表现
?（一）地方性砷中毒的特异表现
?早期,末梢神经炎症状,呈四肢对称
性、向心性感觉障碍，如疼温觉减退、
麻木、蚁走感等。四肢肌肉疼痛、收
缩无力，甚至出现抬举、行走困难。
患者 毛发 干枯，易脆断、脱落。
?皮肤色素异常 是慢性砷中毒特异性
体征：弥漫性褐色、灰黑色斑点条
纹；部分皮肤出现点状、片状、条
纹状色素脱失，呈现白色斑点或片
状融合。
?皮肤色素沉着与色素缺失多同时出
现在躯干部位，以腹部（花肚皮）、
背部为主。
? 皮肤角化, 皲裂以手掌, 脚跖部
为主 。 四肢及臀部皮肤角化, 可
形成角化斑, 赘状物 。 皮肤角化,
皲裂处易形成溃疡, 合并感染,
甚至演变为皮肤癌 。
? 砷是一种毛细血管毒物, 使血管壁麻痹,
通透性增加；损伤小动脉血管内膜, 使
之变性, 坏死, 管腔狭窄, 血栓形成 。
? 多发生于下肢远端脚趾部位, 病人主诉
脚背, 脚趾发凉, 颜色苍白, 血管搏动
减弱 （ 或消失 ） 。
? 由于血供减少, 脚趾疼痛明显, 早期以
间歇性跛行为主要表现, 久之脚趾皮肤
发黑, 坏死 （ 乌脚病－ blackfoot） 。
（二）其他损害
? 1,对神经系统的损害：末梢神经炎（特
异）；植物神经功能紊乱（非特异）。
? 2,对肝脏的损害：肝肿大、肝区痛、肝
功能异常等。
? 3,对肾脏的损害：肾功能损害、肾实质
损害。
? 4,对血液系统的损害：贫血（ RBC破坏、
Hb合成减少）等。
（三）砷的致癌、致突变、致畸胎作用
? 1,致癌作用：砷是确认致癌物，主要引起皮
肤癌（鳞癌、基底细胞癌）和肺癌，也可使
当地居民肾癌、膀胱癌、乳腺癌等发生率升
高。尚无成功的动物致癌模型。
? 2,致突变作用：基因突变、染色体畸变，
DNA修复酶活性抑制。黑脚病流行区砷相关皮
肤癌 P53基因的突变谱进行了研究，发现许多
突变位点位于第 5和第 8外显子，直接测序分
析发现有 7个密码子发生错义突变，如密码子
149（ C→T ），密码子 175 (G→A) 等。
?3,致畸胎作用：
?各种砷化合物对实验动物具有明
显的致畸胎作用，并具有发育毒
性及对后代的影响。但砷对人的
致畸胎作用尚未见有流行病学调
查报道。
地方性砷中毒的预防措施
? 1,改换水源
? 2,饮水除砷：沉淀、过虑、吸附
? 3,限制高砷煤炭的开采和使用
? 4,改良炉灶，减少室内空气砷污染
?由于地壳表面化学元素分布的不均
一行造成某些地区的土壤和水中某
种（些）化学元素过多或过少或比
例失常，通过食物和饮水使人体内
某种（些）元素过多或过少而引起
的一类疾病，称为生物地球化学性
疾病（ biogeochemical disease)。
? 通常可将生物地球化学性疾病分为元
素缺乏和元素过多两种类型：
? 常见的有碘缺乏病（ iodine
deficiency disorders ）、地方性氟
中毒（ endemic fluorosis）、地方性
砷中毒（ endemic arseniasis）等
? 我国地方病分布广, 患者多, 全国除上
海市外, 各省市自治区都有碘缺乏病,
地方性氟病的发生和流行 。 全国地方性
甲状腺肿约有 700多万人, 地方性克汀
病 25万多人, 亚临床克汀病 1000万人,
受威胁人口 4.2亿 。 地方性氟病中氟斑牙
患者 4186万, 氟骨症 200万人, 受威胁
人口 3.7亿 。 全国有 14个省市区有大骨节
病发生, 病人约 200万, 受威胁人口约 1
亿 。 克山病受威胁人口 8290万人, 患者
近年来已明显减少 。
生物地球化学性疾病的基本特征
? 1.具有明显的地区性：
? 2.该地区具有该病的发生条件 （ 微量元素
过多或缺乏, 适宜浓度 ）
? 3.非病区健康人进入病区, 可患病, 且属
危险人群
? 4.从地方病区迁出后, 病情不会加重, 有
的可逐渐减轻甚至痊愈 。
? 5.某些易感动物也可患某种地方病
? 6.消除该地区的特异致病因子后, 可使该
地区变为健康区 。
第二节 碘缺乏病
?碘缺乏病（ iodine deficiency
disorders,IDD）是指从胚胎发
育至成年期由于碘摄入不足而引
起的一系列病症。包括地方性甲
状腺肿、地方性克汀病、地方性
亚临床克汀病、流产、早产、死
产、先天畸形等。
? 一、碘（ iodine,I）在自然界的分布
? 空气、水、土壤、岩石以及动植物体内都含
有碘，并以碘化物形式存在。
? 空气含碘极微，
? 水碘含量与碘缺乏病的流行有密切关系，在
碘缺乏病区多在 10?g/L以下。
? 陆产食品中的碘，受土壤水溶性碘含量的影
响，不同地区所产蔬菜和粮食的碘含量不同，
大约为 10~100?g/kg。在碘缺乏地区碘含量较
低，一般在 10?g/kg以下
? 海产品中碘含量较高，可达到 100?g/kg以上，
特别是海藻类碘含量更高。
常见食物中的平均含碘量（ μg/kg）
食物
鲜重 干重
平均值 范围 平均值 范围
谷类 47 22 ~ 72 65 34 ~ 92
豆类 30 23 ~ 36 234 223 ~ 245
蔬菜 29 12 ~ 201 385 204 ~ 1 636
水果 18 10 ~ 29 154 62 ~ 277
牛奶 47 35 ~ 56 — —
鸡蛋 93 — — —
肉 50 29 ~ 97 — —
淡水鱼 30 17 ~ 40 — —
海水鱼 832 17 ~ 40 — 471 ~ 1 591
海带 2 000 — 10 000 —
贝类 798 308 ~ 1 300 3 866 1 292 ~ 4 958
? 二、碘在自然界的循环
火山活动 空 气 矿、植物燃烧
海洋动物 海洋植物
人 海淤泥
陆地动物陆地植物
土 壤 淡 水
海
水
降
水
图 16-1 碘在环境中的循环示意图
三、碘在体内的代谢
? 人体需要的碘有 80% ~ 90%来自食物,10% ~
20%来自饮水,5%左右来自空气。
? 食物是人体摄入碘的主要来源，碘以消化道吸
收为主，主要是在 胃和小肠 迅速被吸收。食物
中的无机碘溶于水形成离子碘。当空腹时，进
入胃肠道的碘,1 ~ 2h可完全被吸收。胃内有
食物时一般在 3h内 也可吸收完毕。胃肠道内的
钙、氟、镁等能阻碍碘的吸收，在机体缺碘时
这种作用更明显。当蛋白质和热量摄入不足时，
也会影响胃肠道对碘的吸收。食物中的碘化物
需首先被还原成离子碘后才能被机体吸收。
? 消化道吸收的无机碘经门静脉 （ portal vein）
进入血液循环, 正常人血浆中无机碘的浓度
为 0.8 ~ 6μg/L。
? 碘离子分布到全身组织器官, 但一般仅存在
于细胞间液 。
? 甲状腺是富集碘能力最强的内分泌腺体, 在
24h内可富集摄入碘的 15% ~ 45%,在碘缺乏
地区, 机体的富集能力更强, 可超过 80%。 碘
离子被甲状腺滤泡上皮细胞捕集, 高等动物
卵细胞发育中的卵黄也有很强的富集碘的能
力, 仅次于甲状腺 。
? 正常成人体内含碘量约为 25~ 50mg,绝大部
分以甲状腺球蛋白 （ globin） 的形式贮存于
甲状腺内 （ 约 8 ~15mg） 。 其余的碘分布于血
液 （ 0.038mg/L）, 肾 （ 0.04 mg/kg）, 肌肉
（ 0.01 mg/kg）, 脑 （ 0.02 mg/kg）, 卵巢
（ 0.02 mg/kg）, 肝脏 （ 0.2 mg/kg）, 肺
（ 0.07 mg/kg）, 睾丸 （ 0.07 mg/kg） 等 。
甲状腺内各种含碘物质的比例分别为：碘化
物 16.1%,一碘酪氨酸 32.7%,二碘酪氨酸
33.4%,三碘甲腺原氨酸 7.6%,四碘甲腺原氨
酸 16.2%。 血液中的碘主要是蛋白结合碘, 组
织中的碘主要以有机碘的形式存在 。
? 碘主要经尿排出, 有研究发现,
正常人每日摄入 205μg,每日从
尿排泄碘 175μg,粪便 20μg,汗
6μg,毛发 2μg。 有代表性的尿
样碘含量平均值＜ 5μg/L时, 该
地区就有可能发生碘缺乏病 。 当
＜ 2μg/L时, 当地儿童就有患典
型的先天性克汀病的危险 。
碘的生理功能
? 被甲状腺摄取的碘, 可在腺泡上皮细胞
内经氧化酶作用氧化成活性碘 。 在碘化
酶的催化下, 将碘置换到酪氨酸苯环的
第三位碳原子形成单碘酪氨酸 （ T1）,
或置换到第三, 第五位碳原子上, 形成
二碘酪氨酸 （ T2）, -----T3,T4。 -T3的
激素活性比 T4高 3— 8倍 。
一、碘缺乏病的流行病学
? 1,发病概况：
? 全球碘缺乏病流行的国家 110个, 全球
受碘缺乏威胁的人口约 16亿, 由于缺
碘造成不同程度智力落后的人口约 3亿,
有 5亿多人患地方性甲状腺肿, 约占全
世界总人口的 10%。 由于母亲缺碘每
年至少有 3万个胎儿流产或死产, 约有
12万新生儿在出生时即有不同程度的
体能和智能损害 。
? 我国碘缺乏病流行广泛, 发病人
数多, 病情严重 。 除上海市外,
全国各省市区都有不同程度的流
行 。 我国碘缺乏病区 1615个县,
受威胁人口 4.2亿, 累计查出地
方性甲状腺肿 3500多万人, 地方
性克汀病 20多万人 。
2,地理分布
? 欧洲的阿尔卑斯山脉两侧的国家
（瑞士、意大利等）、南美洲的
安第斯山脉（玻利维亚、厄瓜多
尔秘鲁等）、非洲的刚果河流域、
亚洲的喜玛拉亚山地区（印度、
尼泊尔、巴基斯坦、中国等）、
大洋州（新几内亚）
? 我国碘缺乏病主要分布于：大小
兴安岭, 长白山 ----华北的燕山,
太行山, 吕梁山, 五台山 ----西
北的秦岭, 六盘山, 祁连山和天
山南北 -----西南的云贵高原, 大
小凉山, 喜玛拉亚山山脉 -----中
南的伏牛山, 大别山, 武当山,
大巴山, 桐柏山 -----华南的十万
大山等地带 。
? 这些地区的共同特点：地形倾斜,
洪水冲刷严重, 降雨量集中, 水土
流失严重, 碘元素含量极少 。
? 由于地理和地形地貌的不同, 其地
方性甲状腺肿和地方性克汀病的患
病率也不同,
? 一般为山区＞丘陵＞平原
3,人群分布
? 地方性甲状腺肿可发生于任何年龄，一般随
年龄增加对碘的需要量增加，发病率增高。
在儿童和青少年，女性的最高患病率多在
12— 18岁，男性在 9— 15岁。
? 以后随年龄增长，男性至成人后甲状腺肿患
病率逐渐下降；而女性由于月经、怀孕、授
乳等生理因素，其甲状腺肿的患病率仍保持
在较高水平。
? 因此，发病率：女性＞男性。 但在重病区男
女患病率接近。
二、发病原因
? 1,自然地理因素：
地表冲刷严重, 流失的碘得不到
补充, 土壤的特性 （ 白垩土, 沙土,
灰化土, 泥炭土等 ）
? 2,饮水因素：
? 地方性甲状腺肿的发病率与
饮水中碘含量关系密切 。 有
人调查了北京地区地方性甲
状腺肿病区饮水碘含量与甲
状腺肿发病的关系 。
? 饮水碘 （ μg/L） 地方性甲状腺肿发生率
（ %）
? ＜ 2 26.10
? 2— 5 18.7
? 5— 10 8
? 10— 30 无
3,膳食因素
? 人体需要的碘 75%--85%来自食物, 10%-
-20%来自水, 5%来自空气 。
? 食品中碘含量海产品＞动物性食品＞植物
性食品 。
? 低蛋白, 低热量的膳食可影响肠道对碘的
吸收, 以及甲状腺对碘的吸收转化；食物
中的钙可阻碍碘的吸收；
? 维生素不足可影响甲状腺素合成中一系列
氧化还原过程 。
? 碘缺乏病多发生于经济落后, 营
养不良的偏远山区, 尤其多见于
这些地区内生活贫困的家庭 。 因
此, 从某种意义上说, 碘缺乏病
是以碘缺乏为主的多营养缺乏症 。
? 膳食中致甲状腺肿物质：硫氰酸
盐, 硫葡萄糖苷等
4．碘缺乏病的发病机理
? 碘缺乏 →→甲状腺素合成 ↓→→垂体促甲
状腺激素 ↑→→甲状腺增生 →→肿大
? 地方性克汀病主要是由于胚胎期及出生
后两年内严重缺碘，导致甲状腺素缺乏，
引起机体多方面尤其是神经系统的发育
障碍，其中胚胎期严重缺碘是关键。
碘缺乏病的临床表现
? 1.地方性甲状腺肿的分度,
? ① 正常：甲状腺 看不见，摸不着 。
? ② Ⅰ 度：头部保持正常位置时，甲状腺容易看到。
由超过本人拇指末节大小到相当于 1/3拳头大小，特
点是, 看得见, 。甲状腺不超过本人拇指末节大小，
但摸到结节时也算 I度。
? ③ Ⅱ 度，由于甲状腺肿大，脖根明显变粗，大于本
人 1/3个拳头到相当于 2/3个拳头，特点是, 脖根
粗, 。
? ④ Ⅲ 度，颈部失去正常形状，甲状腺大于本人 2/3个
拳头，特点是, 颈变形, 。
? ⑤ Ⅳ 度，甲状腺大于本人一个拳头，多带有结节。
? 地方性克汀病是由于 胚胎期 缺碘，胎儿的甲
状腺激素供应不足，胎儿的生长发育障碍。
由于胚胎期大脑发育分化不良，可引起耳聋、
语言障碍、上运动神经元障碍和智力障碍等，
以及 出生后至两岁 摄碘不足，使甲状腺激素
合成不足，引起甲状腺激素缺乏，明显影响
身体和骨骼的生长，从而表现出体格矮小、
性发育落后、粘液性水肿及其他甲状腺功能
低下等症状。
? 表现：呆、小、聋、哑、瘫
碘缺乏病的预防
? 食盐加碘, 碘化油
? 注意碘的副作用
第三节 地方性氟中毒（ endemic
fluorosis）
? 地方性氟中毒是由于某些地区环境
中氟过多, 导致生活在该地区的居
民长期摄入过量氟所引起的以骨相
组织改变为主要特征的全身性慢性
疾病, 又称为地方性氟病 。
? 在所有元素中，氟是电负性最强、化学
性质最活泼的一种非金属元素，几乎与
所有的元素都能发生作用。
? 氟的成矿能力很强，地壳中含氟的矿物
近百种，其中最重要的有氟磷灰石，含
氟量占 4.2%、萤石占 48.7%、冰晶石占
54.3%、氟铝石占 56.25%、磷灰石占
0.1%～ 6%等。
? 各种岩石都含有一定量的氟，平均为
550mg/kg。
? 煤的含氟量随煤的种类和地区而异, 如内
蒙古赤峰市煤中氟含量为 0.012%～ 0.275%、
贵州织金县煤中为 0.16645%～ 0.2755%。
湖北省宜昌市烟煤含氟量 0.345%,无烟煤
0.0479%,石煤 0.1655%。
? 土壤来源的岩石和矿物总氟含量有很大差
异，陕西洛川地区马兰黄土含氟 490～
520mg/kg ；贵州省氟中毒病区耕作层土
壤全氟含量平均为 528mg/kg 。
? 土壤中只有可溶性氟才能进入水中而被人
饮用，或被植物吸收，经食物进入人体而
发挥其生物学作用。
? 降水中的含氟量较低，世界各地测定结
果在 0.052～ 0.390mg/L，平均 0.1mg/L。
江河水中氟的含量一般较低，我国南方
与北方也有差异。南方河水氟含量大多
在 0.2～ 0.4mg/L之间，少数＜ 0.1mg/L，
也有高于 0.5mg/L者。北方河水氟一般
高于南方。
? 湖水的含氟量一般比河水高，尤其是富
氟盐渍土地区湖水含量很高，如昭乌盟
达黑诺湖水含氟达 3.3mg/L，洼地常年
积水的氟含量可高达 10mg/L。
?在长白山以西和长江以北的广大地
区形成一个面积广阔的高氟区，在
此区域内，浅层地下水含氟量在山
区为 0.5 mg/L以下，低洼地区最高
可达 32.0 mg/L，在同一个居民村
屯里水氟含量分布也不均匀，高氟
区中也可有低氟井水的存在。
?温泉的水氟含量普遍较高，如欧洲
保加利亚的卡赞勒克城附近的温泉
水氟含量为 20.2 mg/L。我国湖北英
山县城郊温泉水氟含量为 4.0 mg/L，
广东丰顺县 17个温泉水氟含量为
4.8～ 26.0 mg/L，辽宁汤岗子温泉
水氟含量为 4.0 mg/L，岫岩县沟汤
温泉水氟含量高达 17.0 mg/L。
? 自然界的植物普遍含有氟，但含量很
低，世界上各种植物的平均含氟量为
0.1mg/kg。
? 不同种类的植物氟含量（干重）差别
较大，地脚植物氟含量为 0.5～ 40
mg/kg，海生植物氟含量为 4.5 mg/kg，
谷类氟含量为 3.0 mg/kg，蔬菜叶片
氟含量为 7.0 mg/kg，茶叶氟含量为
400 mg/kg（有报道达 8000 mg/kg）。
?动物性食物氟含量往往高于植物
性食物 。
?海产动物食品高于陆生动物食品 。
在动物食品中，骨组织及筋腱等
部位含氟较高。
?内蒙古绵羊肉的氟含量 5.01～
7.30 mg/kg，畜禽股骨氟含量湿
重高达 43～ 1710 mg/kg，
氟在体内的代谢
?一般情况下人体氟主要来源于饮水
及食物，少量来源于空气。氟主要
经消化道，其次是经呼吸道吸收。
?溶解于水溶液中的氟，包括饮水和
饮料中的氟，几乎可以全部被消化
道吸收，食物中氟 80％左右可被吸
收。环境受到燃煤污染时，空气中
含有大量氟化物经呼吸道进入体内。
?氟吸收后进入血液，在血液中约 75
％的氟存在于血浆,25％与血细胞
结合。血浆中氟约 75％与血浆白蛋
白结合，游离的氟离子占 25％。
?通过血液循环氟被逐渐转运到全身
组织中, 血浆氟离子浓度增高时,
转运到各组织中氟也增多 。 氟在体
内分布于全身各器官组织, 主要是
硬组织如 骨骼和牙齿 等分布较多 。
?氟通过尿液、粪便和汗液等途径
排出体外，其中以 肾脏排氟的途
径最为重要 。
?此外，乳汁、唾液、头发、指甲
等也排出微量的氟。
氟的生理功能
? 1,构成骨骼和牙齿的主要成分－－氟磷
灰石－－增强机械强度；牙釉质中适量
氟使其抗酸蚀能力增强，从而在一定程
度上提高抗龋能力。
? 2,促进生长发育和生殖功能
? 3,对神经肌肉的作用 氟能抑制胆碱酯
酶活性，从而使乙酰胆碱的分解减慢，
乙酰胆碱是神经传导介质，因而提高了
神经传导效果。
一、地方性氟中毒的流行病学
? 1,世界分布：
? 世界上分布很广, 五大洲的 50多个
国家都有发生, 亚洲的印度, 中国,
朝鲜, 日本等十几个国家均有本病
的发生 。 在欧洲, 美洲, 非洲等的
20多个国家也有本病发生的报道 。
? 2,我国地方性氟中毒的分布：
? 除上海市外, 全国各省市区均有
不同程度的地方性氟中毒的流行,
根据 2000年统计资料, 高氟暴露
人口 10980万, 分布在 1280个病
区县, 149541个自然村 。 病区
人口 1.5亿, 氟斑牙现患 4000多
万, 氟骨症现患 260多万
? 我国的长白山以西, 长江以北广大区域, 包括黑龙
江的三肇, 吉林的白城, 内蒙古的赤峰, 河北怀来,
山西大同, 陕西榆林等地区为 浅层高氟地下水 病区 ；
渤海湾滨海平原如辽宁盘锦, 天津塘沽, 河北沧州
等地为 深层高氟地下水 病区 ；
? 黑龙江海林, 北京小汤山, 广东丰顺, 福建龙溪等
地为 高氟泉水 病区 ；
? 河南方城, 江西宁都, 云南昆阳, 贵州的贵阳, 新
疆温宿等地为 富氟岩矿 病区 ；
? 分布于四川、贵州、广西、湖北、湖南等 12个省
150个县的 生活燃煤污染 型病区 。
? （二）地方性氟病的人群分布：
? ⑴年龄分布
? 氟斑牙一般发生于儿童恒齿，并
终生携带。氟骨症多见于成人，
20岁以后明显增加，随年龄增长
氟骨症病人增多。
⑵ 性别分布
? 一般不明显，女性由于生育原因氟
骨症发生常多于男性，女性以疏松
和软化型为主，男性以硬化型为主。
⑶ 家庭分布
? 非病区迁入病区的家庭易换病、
病情重；经济条件差的家庭患
病率高、病情重。
二、地方性氟病的分类
? 1,饮水型病区：分布广, 危害重
? ① 浅层地下水病区,
? ② 深层地下水病区,
? ③ 泉水和地热水病区,
? ④ 富氟岩矿高氟水病区
2,生活煤烟污染型病区
? 燃煤方式落后、高氟（ 1000多
mg/kg）劣质煤、高寒山区、
烤火期长、当地人观念落后
3,饮食型病区
? 井盐
? 砖茶
三、影响地方性氟病流行的因素
? 1,氟的摄入量
? 饮水、食物、空气中氟含量越高，
患病率越高，病变程度越重。
饮水氟含量与氟斑牙的关系
??2ú ?????¨ m g / L ?? 2ú °???2??ú ???¨ % ??
0, 5 — 1, 0 10 --- 20
1, 0 --- 1, 5 40 --- 50
?? 1, 6 ?? 90
2.营养状况
? 一般认为, 蛋白质, 钙, 维生
素等均有抗氟, 保护机体的作
用
3,饮水中的化学成分
? 水的硬度, 钙离子浓度与氟之间呈明显
负相关；水的碱度能增强氟的毒性；与
水中碘含量的关系复杂, 当水氟＜
1mg/L时, 碘含量高则地方性氟病轻,
碘含量低, 则地方性氟病重；当水氟＞
3mg/L时, 碘含量 高 则地方性氟病 重,
碘含量 低 则地方性氟病 轻 。
4,地理气候条件
? 干旱少雨是形成干旱半干旱高氟
浅层地下水病区的气候条件, 此
类病区地势低洼, 水氟含量高,
病情重 。
? 海拔高, 气候寒冷, 潮湿多雨,
燃煤量大时间长是煤烟型污染区
的气候特点 。
地方性氟中毒的发病原因和机制
? 发病原因：
? 长期摄入过量的氟，人体摄氟量＞ 4mg/d即
可引起慢性氟中毒。
? 毒作用机制：
? ① 对钙磷代谢的影响：
Ca2+ ＋ F+→CaF 2→ 骨硬化, 密度 ↑→ 骨皮质
增厚；
Ca2+ ＋ F+→CaF 2沉积 → 血 Ca2+↓→ 高血钙素释
放 ↑→ 破骨细胞 ↑→ 溶骨 → 骨质疏松
? ② 对骨组织的影响：氟可影响骨
组织的正常矿化过程, 破坏正常
骨质的晶体结构, 使骨盐中的羟
基磷灰石变为氟磷灰石, 刺激骨
细胞活动, 促使骨膜增生, 软组
织钙化 。
? ③ 抑制代谢酶活性：氟可影响糖
代谢过程的酶活性，干扰能量代
谢过程，如烯醇化酶、乌头酸酶、
琥珀酸脱氢酶等。
? ④其他：引发自由基生成、影响
蛋白质、核酸的合成
地方性氟中毒的主要临床表现
? 1,氟斑牙 （ dental fluorosis）
? 2,氟骨症 （ skeletal fluorosis）,
硬化型 （ 挺直如棍 ）
混合型 （ 弯曲如弓 ）
? 3,非骨相损害
? 神经系统损害 神经根损害症状常为首
发症状，特点是沿受损神经根走行方向
的放射性疼痛，咳嗽、打喷嚏、用力排
便等可使疼痛加剧，神经根痛区皮肤常
可查出痛觉过敏或痛觉减退。
? 骨骼肌损害 常见手部肌肉或下肢肌肉
萎缩，可由神经系统损害引起骨骼肌继
发性改变，也可能是氟对骨胳肌直接毒
作用的结果。
?肾脏及其它损害 肾脏是氟的主
要排泄器官，过量的氟对肾近曲
小管上皮细胞产生严重损害，造
成机体氟贮留而加重氟中毒。
过量的氟对机体的多系统器官都
有损害作用如内分泌系统、免疫
系统等。
六、地方性氟病的预防
? 1,环境介质中氟的卫生标准
? 饮用水＜ 1.0mg/L；
? 大气一次最高容许浓度 0.02mg/m3
? 日平均最高容许浓度 0.007 mg/m3；
? 大米, 面粉, 蔬菜, 蛋类 ≤1.0mg/kg，
水果 ≤0.5 mg/kg，
? 肉类 ≤2.0 mg/kg
? 2,地方性氟病的预防
? 改水降氟, 改良炉灶
? 案例介绍：
? 河北省石家庄市怀来县八营村的 200多位村民中 绝
大多数人都得了一种怪病，上至七八十岁的老人，
下至十来岁的儿童，几乎人人腰酸背痛、四肢疼痛。
蹲不能久蹲、坐不能久坐、站不能久站。每个人的
牙齿褐黄、焦黑，一块一块地脱落，有几个十几岁
的孩子竟成了, 没牙虎, 。由于牙病严重，不少青
壮年都镶上了, 大金牙, 。由于骨骼不好，人一接
近 50岁脊柱就严重变形，一个个都成了腰弯背弓的
废人。最近村里又发生了一件心酸事：一位年近 60
岁的老人, 作古,,因为脊柱几乎弯成了, 环状,,
入殓时怎么摆弄也装不进棺材。有人建议用棺盖强
压，但亲人们不忍看到老人死后还, 骨断筋折,,
万般无奈，只好将棺底撬掉草草掩埋了。
第四节 地方性砷中毒
? 地方性砷中毒 （ endemic arseniasis）
是由于某些地区居民长期从外环境中
摄入过量的砷而引起的以末梢神经炎,
皮肤损害和致癌作用为主要表现的一
种慢性全身性疾病 。
? 地方性砷中毒分为饮水型和燃煤污染型，
? 在孟加拉、印度、中国、越南、泰国、柬埔
寨等国家都有流行。
? 到 2003年底全国共有病区县 32个,中国砷中
毒危害病区的暴露人口高达 1500万之多；已
确诊患者超过数万人。
? 流行区：台湾、新疆、内蒙、贵州、山西、
陕西等地
? 台湾：老流行区 ——嘉羲和台南县 (北门、学
甲、布袋、义竹 4个乡、镇 )；新流行区 ——台
南市、屏东县、高雄县、高雄市
? 新疆奎屯病区 分布于 87个生产连队, 受
威胁居民约 5万人
? 内蒙古病区 截止 1994年底已发现 5个盟
(布 ),11个市 (县, 旗 )627个村和一个农场
有地砷病 。 病区人口约 60万,
? 山西省病区 现已发现病区主要分布在大
同和晋中盆地 。 如塑城区, 应县, 天镇县,
平遥县, 汾阳县, 孝义县, 文水县等 。 病
区人口约 100万
? 贵州省病区 兴仁县, 兴义市, 安龙县,
织金县, 开阳县, 病区人口约 7万～ 20万,
? 陕西省：安康、汉中市 5个县、区实
施燃煤型砷中毒环境及病情线索调
查时发现，燃煤户室内空气、粮食、
食品砷含量超标，砷中毒病人检出
率达 42％，是新发现的地方性砷中
毒病区。
? 在吉林、宁夏、青海也发现了大面
积的砷中毒病区。
砷在自然界的分布
? 砷是地壳的构成元素，其丰度为
1.7~1.8mg/kg，在自然界广泛分布
于岩石、土壤和水环境中,含砷
矿石如砷铁矿、雄黄（二硫化二
砷）、雌黄（三硫化二砷）等，砷
多与锌、铜、铅等元素共生于硫化
物矿藏之中。
?土壤中的砷主要来源于成土岩石。含
有机质较高的页岩所形成的土壤含砷
量达 13mg/kg而含有机质较少的砂岩
所形成的土壤含砷量仅为 1mg/kg。腐
殖质含量较高的土壤中，由于吸附和
螯合作用，使砷含量高于相对贫瘠的
土壤。土壤平均含砷量约为 5mg/kg。
?人为污染也可使土壤砷含量明显升高。
?地面水中砷含量因地理、地质条
件不同而差别很大，淡水中砷含
量在 0.01~0.6 mg/L之间，海水砷
浓度范围在 0.03~0.06mg/L。
?当地下水流经含砷岩层时，大量
的砷溶解于水中，致使含砷量升
高，如砷矿区附近的地下水含砷
量高达 10 mg/L以上。
? 某些湖泊、沼泽地区或沿海地区，由于
土壤中砷的累积，致使地下水砷浓度达
0.2~1.82 mg/L。
? 不同地区的煤炭含砷量多少不等，贵州
省西南部农村，煤炭含砷量为
876.3~8300mg/kg，个别地区达 35000
mg/kg。当地居民以高砷煤为燃料取暖、
做饭、烘烤粮食蔬菜，致使室内空气、
玉米、辣椒中砷含量升高。
二、砷在体内的代谢
? （一）砷的吸收
? 1,呼吸道：主要是燃煤污染型，贵州
省部分农村地区，由于煤中含砷量较高，
在没有烟囱的室内敞开燃烧，致使室内
空气中砷含量急剧增高。经测定厨房空
气砷达 0.43mg/m3，客厅、卧室空气中
砷在 0.072~0.20 mg/m3之间。
?2,消化道,饮用水、粮食、蔬
菜中的砷以 3价或 5价砷的形式经
消化道摄入后，大部分在胃肠道
吸收。在消化道内 5价砷较 3价砷
易吸收，无机砷较有机胂易吸收。
砷在胃肠道吸收率可达 95%~97%。
? 3,皮肤粘膜：
?砷是人体的一种正常成分，人体
内含砷 14～ 21mg，占人体中微量
元素的第 12位。正常人的乳腺、
甲状腺、胸腺、毛发、皮肤和骨
骼中砷含量可达 1.13～ 7.80
mg/kg。
?每人每日摄入砷的总量一般不超
过 0.2mg，每日摄入无机砷的量
一般不超过 50μg 。
?进入体内的砷，首先在血液中大量
聚集，且 80%～ 95%都局限在红细胞
里，大多数的砷都与血红蛋白的珠
蛋白结合，随后迅速分布到全身组
织器官，主要蓄积在脾、胃肠道、
肝、肾、肺、肌肉等部位。
?砷在组织内也与相应组织的蛋白结合，
特别是在皮肤、毛发、指（趾）甲和
骨骼中可形成牢固的贮存库。
?砷进入体内两周左右，到达皮肤、毛
发、指甲等表皮组织，表皮组织的角
蛋白中含有丰富的巯基，砷即在此与
角蛋白的 巯基 （二硫键）结合，形成
牢固的蓄积，甚至可达终身，故毛发
中的含砷量很高。
? 砷在生物体内的半减期（ T1/2）较长，
约 30h以上，故排泄较慢。肾脏是砷
化物排泄的主要器官，故 尿砷 测定亦
可灵敏地反映机体砷负荷水平。
? 经消化道摄入的砷由门静脉入肝，经
甲基化或其它代谢反应后，可由胆汁
排入肠道，然后随大便排出体外。由
于 肝肠循环 的作用，每经胆汁排泄一
次约有 20%左右的砷被重吸收，故由
胆汁排泄时致使体内生物半减期延长。
?皮肤, 汗腺, 唾液腺, 泌乳, 毛发
指甲的脱落等途径, 也可排出部分
砷 。
三、砷的毒作用机制
? 1.抑制酶活性：三价砷与酶蛋白分子上的
双巯基或羧基结合，形成较稳定的络合物
或环状化合物，从而使酶活性受到抑制。
? 三价砷抑制：转氨酶、丙酮酸氧化酶、丙
酮酸脱氢酶、磷酸酯酶、细胞色素氧化酶、
脱氧核糖核酸聚合酶等。
? 五价砷抑制,α -甘油磷酸脱氢酶、细胞
色素氧化酶，取代稳定的磷酰基 (≡ Ｐ＝
Ｏ )，阻断肝细胞线粒体中的氧化磷酸化
过程，从而抑制 ATP的合成。
? 2.对血管神经的作用,砷是一种毛细血管毒
物，也是一种神经毒物，具有原浆毒作用，
能麻痹毛细血管，引起血管壁通透性增加，
致使血管神经功能紊乱，组织细胞营养缺乏。
? 3.诱发脂质过氧化：三氧化二砷可抑制谷胱
甘肽过氧化物酶（ GSH-Px）、超氧化物歧化
酶（ SOD）的活性，导致机体抗氧化防御系统
平衡失调，进而引起脂质过氧化损伤。砷可
活化肺泡巨噬细胞自身的自由基生成系统，
导致活性氧的大量产生，从而引起肺组织氧
化损伤。
4.导致细胞凋亡,影响细胞凋
亡控制基因的表达如 P53,C-myc、
bcl-2及相关基因（ bcl-x,bax、
bad）等，其中砷对 bcl-2基因表
达的影响在细胞凋亡中尤显重要。
激活 caspase(胱天蛋白酶 ),从
而诱导细胞凋亡（ apoptosis）。
? 砷的致癌机制研究发现，砷可引发体内
脂质过氧化增强，造成 DNA氧化损伤，
诱导细胞凋亡，并可导致基因突变。
? 有人对我国台湾黑脚病流行区砷相关皮
肤癌 P53基因的突变谱进行了研究，发
现许多突变位点位于第 5和第 8外显子，
直接测序分析发现有 7个密码子发生错
义突变，如密码子 149（ C→T ），密码
子 175 (G→A) 等。
地方性砷中毒的病区类型
? 1.饮水型地砷病区：该类病区是居民长
期饮用含砷量较高的水而引起的慢性砷
中毒, 台湾, 新疆, 内蒙, 山西病区均
属此类型 。 淡 水 中 砷 含 量 在 0.01 ～
0.6mg/L, 山 西 病 区 水 砷 含 量 高 达
4.4mg/L。
? 当地下水流经含砷岩层时, 大量的砷溶
解于水中, 致使含砷量高达 10 mg/L以上 。
有些温泉含砷可高达 25mg/L以上
? 2.燃煤污染型地砷病区 煤一般含砷量为
5～ 40mg/kg,而贵州省病区县的煤含砷量高
达 100～ 9 600mg/kg。
? 室内空气中的砷含量高达 0.16～ 0.76mg/m3，
使室内干燥和储存的粮食也受到污染 。
? 据 调 查 病 区 新 鲜 玉 米 含 砷 量 为
0.46± 0.12mg/kg,而干燥和保存的玉米含砷
量为 4.13± 2.76mg/kg；
? 新鲜辣椒含砷量为 2.32± 1.26mg/kg,而干燥
储存的辣椒确高达 512.0± 300.4mg/kg。
?3.混合型病区
?一个地方性砷中毒病区内同时还
有一种或几种地方病存在 。 如新
疆奎屯某居民村饮水含砷量为
0.85mg/L,含氟量 9.9mg/L,两
种地方病同时存在 。
?燃煤污染型病区也发现有砷氟中
毒同时存在 。
地方性砷中毒的流行特点
? 1.流行强度：地砷病的潜伏期一般较长 。
但燃煤污染型地砷病区发病的潜伏期较
饮水型地砷病发病时间短 (饮水型一般
约 10年左右 ),发病急, 病情重的特点 。
在相同水砷浓度下, 内蒙病区患病率高
于新疆病区 。 前者的患病强度波动在 10
％ ～ 66.89％, 后者的患病率为 0.3％ ～
46.4％, 平均患病率为 8.4％ 。
? 2.病区的分布特点：病区呈 条, 片, 点 状分
布 。 内蒙病区主要分布在阴山山脉南麓, 呈
长条状, 若与山西雁北病区一起考虑, 则这
条带达数千里 。 从一个地区来看病区主要是
在 低洼地, 呈 片状 。
? 在片状的小病区内病人又集中在个别村, 而
在一个村屯内, 病人又发生在个别的户或饮
个别高砷水的居民, 这是因为同一病区的井
水含砷量差异很大, 甚至隔墙的邻户, 一户
井水砷高, 而另一户井水含砷量正常 。
? 同一位置不同深度的水层, 含砷量也相差很
大 。 所以病人呈 小块状或点状 分布 。
? 3.人群的分布特点
? (1)年龄分布,在饮用高砷水的人群中, 任何
年龄均可受害 。 年龄最小的为 3岁, 最大的为
80岁, 且随年龄的增长患病率上升, 20岁以
上居民患病率明显高于 20岁以下, 40～ 50岁
年龄段是患病的高峰期 。
? 2) 明显的家庭集聚性,新疆调查 85户中, 81
户有病人, 且大部分有 2例或更多的病人, 有
一户 6口人均患病 。 内蒙调查 111户居民, 有 2
个以上病人的家庭为 53户, 最多的一家有 7人
患病 。 患病与职业, 民族, 性别无关 。
? 4.患病强度与暴露时间和砷剂量有明
显的剂量效应关系在暴露时间相同的
情况下, 患病率呈现明显的随饮水砷
浓度增高的趋势 。
? 饮用高砷水 10年以上发病者占发病人
数的 50.82％, 5～ 10年的占 38.6％, 5
年以下的占 10.53％ 。 可看出随暴露时
间的延长患病率有增加的趋势 。
不同饮水砷浓度居民砷中毒
暴露浓度 (mg/L) 检查人数 病人数 检出率 (％ )
＜ 0.3
0.3～
0.4～
0.5～
0.6～
0.7～
0.8～
7
28
40
47
71
58
13
5
15
20
29
51
46
10
71.43
53.36
50.00
61.70
71.83
79.31
76.92
地砷病区的成因
? 1.饮水型地砷病区的成因：
? (1) 淋溶 ——蓄积形成的病区：平原高处
各种水砷含量均低, 随地势高度下降,
地下水中含砷量逐渐增加, 至 平原底部,
由于被水溶解并随水流动而 迁移的砷在
此富集, 使深层地下水水砷含量超过国
家标准, 而形成地方性砷中毒病区 。
? (2)富含砷矿地区地下水污染形成的
病区
? 砷在自然界主要存在于矿藏中, 又
是金, 银, 铜, 铁, 铝, 汞, 钴的
伴生矿 。 因此, 在这些富含砷矿的
附近地下水或地下水流经这些富砷
矿后, 砷被溶于其中, 使水含砷量
超过饮用水标准, 而形成地方性砷
中毒病区 。
? （ 3） 湖沼相地层构造, 富集了大量富砷
的松散堆积物,
? 内蒙有的地砷病区距今几万年前是个大
湖, 在上更新代以来湖水逐渐退缩, 到
全新世在低洼地留下来若干个独立的湖
沼洼地, 这里成了携带含砷的地下水与
地表水的排泄带, 其砷的富集是长期历
史时期在地屋内积累的结果；
?湖泊内的生物，在体内富积了大
量的砷，经过漫长的历史时期，
一代代生物遗体腐烂生成含砷的
淤泥质，即现今病区高砷含水层。
?2.燃煤污染型地砷病区的成因：
?敝 烧 高 砷 煤 的 居 室 内 空 气 含 砷
0.083～ 0.551mg/m3,被烘烤的玉米,
辣椒含砷量分别为 0.37～ 6.31mg/kg
和 2.12～ 614mg/kg。
?病区居民每日平均摄砷量为 2.24～
9.13mg/ 日 · 人, 而 非 病 区 则 为
0.30mg/日 ·人, 相当于饮水型病区
居民的摄入量的 3～ 16倍 。
地方性砷中毒的临床表现
?（一）地方性砷中毒的特异表现
?早期,末梢神经炎症状,呈四肢对称
性、向心性感觉障碍，如疼温觉减退、
麻木、蚁走感等。四肢肌肉疼痛、收
缩无力，甚至出现抬举、行走困难。
患者 毛发 干枯，易脆断、脱落。
?皮肤色素异常 是慢性砷中毒特异性
体征：弥漫性褐色、灰黑色斑点条
纹；部分皮肤出现点状、片状、条
纹状色素脱失，呈现白色斑点或片
状融合。
?皮肤色素沉着与色素缺失多同时出
现在躯干部位，以腹部（花肚皮）、
背部为主。
? 皮肤角化, 皲裂以手掌, 脚跖部
为主 。 四肢及臀部皮肤角化, 可
形成角化斑, 赘状物 。 皮肤角化,
皲裂处易形成溃疡, 合并感染,
甚至演变为皮肤癌 。
? 砷是一种毛细血管毒物, 使血管壁麻痹,
通透性增加；损伤小动脉血管内膜, 使
之变性, 坏死, 管腔狭窄, 血栓形成 。
? 多发生于下肢远端脚趾部位, 病人主诉
脚背, 脚趾发凉, 颜色苍白, 血管搏动
减弱 （ 或消失 ） 。
? 由于血供减少, 脚趾疼痛明显, 早期以
间歇性跛行为主要表现, 久之脚趾皮肤
发黑, 坏死 （ 乌脚病－ blackfoot） 。
（二）其他损害
? 1,对神经系统的损害：末梢神经炎（特
异）；植物神经功能紊乱（非特异）。
? 2,对肝脏的损害：肝肿大、肝区痛、肝
功能异常等。
? 3,对肾脏的损害：肾功能损害、肾实质
损害。
? 4,对血液系统的损害：贫血（ RBC破坏、
Hb合成减少）等。
（三）砷的致癌、致突变、致畸胎作用
? 1,致癌作用：砷是确认致癌物，主要引起皮
肤癌（鳞癌、基底细胞癌）和肺癌，也可使
当地居民肾癌、膀胱癌、乳腺癌等发生率升
高。尚无成功的动物致癌模型。
? 2,致突变作用：基因突变、染色体畸变，
DNA修复酶活性抑制。黑脚病流行区砷相关皮
肤癌 P53基因的突变谱进行了研究，发现许多
突变位点位于第 5和第 8外显子，直接测序分
析发现有 7个密码子发生错义突变，如密码子
149（ C→T ），密码子 175 (G→A) 等。
?3,致畸胎作用：
?各种砷化合物对实验动物具有明
显的致畸胎作用，并具有发育毒
性及对后代的影响。但砷对人的
致畸胎作用尚未见有流行病学调
查报道。
地方性砷中毒的预防措施
? 1,改换水源
? 2,饮水除砷：沉淀、过虑、吸附
? 3,限制高砷煤炭的开采和使用
? 4,改良炉灶，减少室内空气砷污染
