土壤与人体健康

　　土壤与人体健康

　　土壤与人体健康具有非常密切的关系，它不仅是人类与大自然直接接触的介质，而且还通过与空气、水、植物、动物等相互作用影响人体健康。研究表明，人体能量消耗的78%来自土壤中种植的作物，另外近20%来自于从土壤中获取养分的陆地食物。

　　元素在土壤与人体健康关系中扮演着重要的角色，人体通过流经土壤的地下水、种植的作物、赖以生长的动物等从土壤中直接或间接地摄取维持生命的元素。科学研究表明，人体血液中40余种微量元素含量的变化趋势与土壤中微量元素含量的变化趋势具有高度的一致性。这表明土壤和人体健康之间的联系紧密。这是由土壤－动植物－人体的生物链传递决定的。

　　迄今为止全世界共发现了118种元素，其中94种存在于地球上。目前学界普遍认可与人体健康关系密切的有28种，分为4大类：一是人体必需的常量元素：碳（C)、氢（H)、氧（O)、氮（N)、钾（K)、钠（Na)、钙（Ca)、镁（Mg)、硫（S)、磷（P)、氯（Cl)；二是人体必需的微量元素：铁（Fe)、碘（I)、锌（Zn)、硒（Se)、铜（Cu)、钼（Mo)、铬（Cr)、钴（Co)；三是可能必需的微量元素：锰（Mn)、硅（Si)、镍（Ni)、硼（B)、矾（V)；四是潜在毒性元素（低剂量对人体有益）氟（F)、铅（Pb)、镉（Cd)、汞（Hg)、砷（As)、铝（Al)、锂（Li)、锡（Sn)。

　　土壤是人体健康的基础，它提供了必要的微量元素。这些元素是通过人体对动、植物和水的摄入来满足健康需求，并维持着人体各项机能的正常运转。但无论是有益元素还是有害元素都讲究一个“量”，正如古语有言“过犹不及”，当土壤中某些元素的含量超出或低于正常范围，就会对地下水的质量造成影响，并且影响农作物的生长；同样，当这些元素的摄入不足或过多，就会间接导致人体某些元素的缺乏或过剩，甚至引发一系列疾病。诺贝尔奖获得者Carrel和Pauling曾经指出，土壤中的矿物质对植物、动物和人类的新陈代谢起着至关重要的作用，而土壤的肥沃程度则决定了生命的健康状况。因此，土壤中元素的缺乏或超标也是导致人类各种疾病的根源之一。土壤中重金属污染对人类健康的危害

　　20世纪初期，日本富山县爆发一种令人恐惧的疾病，其特征是开始时腰、背、手、脚等处出现严重的关节炎，几年之内可能导致全身的肌肉、韧带、骨骼组织的剧烈酸楚，患者的活动甚至是呼吸变得极其困难。当疾病达到晚期，病人的骨头会发生软化、身体萎缩、四肢弯折、脊椎变形，轻微的活动甚至咳嗽都可能导致严重的骨折。由于无力进餐，疼痛难以承载，一些人甚至会选择自杀身亡。当时没有任何专业的医疗机构可以准确诊断和治疗该病。当地人根据病人不断地呼喊“痛啊，痛啊！”，而将该病称为“痛痛病”。

　　后来经过深入调查发现，居民区上游建有铅锌矿山，矿石中含有镉，采矿和选矿活动使得镉进入土壤与水体，进而通过饮水、动植物等进入人体。当镉污染物被摄取到身体内时，它们大多数都被吸收到肾脏，久而久之会导致肾功能损坏。此外，血液中的镉超标还会抑制人体对维生素D的合成。维生素D是人体必需的一种矿物质，如果缺乏就会影响人体对钙、磷的吸收，从而引发骨骼变形。目前，“痛痛病”已经被证明为一种严重的慢性镉中毒疾病。

　　除了镉，土壤中常见的重金属还有汞（Hg)、砷（As)、铅（Pb)、铬（Cr）等，这些重金属可通过污染的废水和废气进入人体，也能通过“土壤－动植物－人体”生物链系统进入人体，从而危害人体健康。例如，汞（Hg）可能会造成肝、肾、神经系统的损害；砷（As）可能引发肿瘤或畸形；铅（Pb）可能造成严重的神经系统疾病或智力障碍；铬（Cr）可能造成皮肤和内脏黏膜的破坏。重金属中毒引发的疾病对人体的伤害是巨大且不可逆的，积蓄在人体内的重金属很难有效排除。因此，从根本上采取措施来减少土壤的重金属污染变得尤为迫切。

　　土壤中元素异常与地方病的发生

　　由于地壳中化学元素在区域分布上的差异性，因此形成了不同的地球化学背景。具有不同地球化学背景的地区，其土壤中各种元素的含量也有所区别。如果某一地区的土壤中某种元素或化合物过多、不足或比例失调，将会对该地区居民的身体健康产生影响，引起地缘性的疾病，俗称“地方病”。

　　硒是世界卫生组织和国际营养组织确认的人体与动植物必需的微量元素，摄入不足或过多均会危害人体健康。硒拥有“抗癌之王”“明亮的使者”“心脏的守护神”“肝病的天敌”“微量元素中的胰岛素”“解毒与排毒之王”“抗氧化性防衰老”“男性体中的黄金”“皮肤疾病的福音”以及“胃肠道的白衣天使”等诸多美称。20世纪80年代的一项研究认为，中国70%的土壤缺硒，其中29%的土壤严重缺硒，有72%的人口生活在贫硒环境。中国是一个整体上缺硒的国家，近年来报道的中国缺硒面积也高达51%，国民摄入量平均为13.3微克/天，远低于其他国家。中国严重缺硒的地区主要分布在黑龙江、吉林、辽宁、山西、陕西、河北、河南、四川、云南等省。

　　人体内缺乏硒元素会造成免疫力下降、DNA损伤、代谢障碍等，进而引发克山病、大骨节病等多种疾病。克山病是一种严重的地方性心肌病，它起源于黑龙江省克山县。由于该县的土壤缺乏硒，导致该县的农作物和家畜体内也缺乏硒。因此，克山县的居民不能通过日常饮食摄入足够的硒元素，这使得他们的身体长期处于严重的硒缺乏状态。尽管关于克山病的病因目前医学界还存在争论，但土壤中硒元素的缺乏作为导致该疾病的主要地质因素已得到公认。

　　当土壤中的氟和砷元素含量超标时，就会导致地方性氟病（如氟斑牙和氟骨症）和地方性砷中毒（如黑脚病）的发生。此外，碘缺乏病和硒中毒也是常见的地方病，这些疾病往往会在某一特定区域内发生。通常来说，元素缺乏性疾病在山区和内陆地区更容易发生，并且在山高沟深的地区，疾病的严重程度更高。相反，元素中毒性疾病通常与地貌因素有关，例如一些火山发育的地带更容易出现地方性氟中毒。

　　探寻长寿村的奥秘

　　说到人体健康，离不开长寿的话题。广西巴马瑶族自治县是“世界长寿之乡”中的佼佼者，百岁及以上的老年人数量在全球五大长寿地区中名列前茅。研究表明，该地区的土壤相较于其他地区明显富集硒、锌、硼、锗等微量元素。硒元素有抗衰老、防癌变的作用，适量的锌、硼、锗等元素能有效延缓衰老。这些微量元素通过水和食物进入人体，日积月累成为长寿的秘诀。研究人员对广西巴马长寿区域与非长寿区域老人体内血液的微量元素进行分析和比较，发现长寿区域老人的血液中明显富集硒、锌等有益微量元素。

　　长寿村除了土壤中元素含量特征与其他地区有显著差别以外，土壤中生长的农作物也具有其独有的特征，即含有益元素较多，有害元素较少。

　　山东省长清县张夏镇长寿村生产的多种农产品，如小麦和玉米，均富含丰富的硒元素。有益元素的适量摄入不仅能维持身体的健康，还可以降低疾病的发病率，从而实现人类的长寿。

　　“万物自土中生”，地球上四分之一的物种都生长于土壤之中，其他生物也不同程度地依赖着土壤的供给，人类的身体健康更是离不开土壤直接或间接的滋养。但是，研究显示1厘米土壤的形成甚至要经过上百年，因此土壤是弥足珍贵的。人类并非是脚下这块大地的主人，而是大地创造的一种生命。我们要学会与土壤和谐共生，尽量避免对土壤的人为破坏，利用好土壤给予我们的恩赐，加强对土壤的科学研究，让土壤－动植物－人体这一生物链条得以平衡运转。

　　摘自《地球》2024年1期