四、环境中的铜与健康

_{地壳中的铜含量较低，为55ppm，在自然界中含铜矿物很多，大体可分为氧化铜、硫化铜和碳酸铜三大类。由于铜易被岩石和土壤颗粒所吸附，所以水中含铜量一般较低。当PH＝5.3时，铜便开始从溶液中沉淀。因此，只有在PH＜5时，铜才可能在水中聚集。在中性水中铜的浓度一般低于 10μg/L。天然水含铜为 0·05～5.0μg/L，最高可达 15μg/L。河水含铜一般为1～5μg/L，海水为 0.9μg/L。}

_{铜是各种生物所必需的微量元素之一，它在人和动物的矿质营养中占有重要位置，今将其生物学作用及其在自然界分布情况综述如下。}

_{（一）土壤和植物中的铜}

_{根据不同地球化学家的统计，地壳铜的丰度约为47～70ppm。岩浆岩中，以基性岩含铜量最高（如辉长岩、玄武岩含铜43～160ppm），超基性岩其次（如橄榄岩7～19ppm），而以酸性岩最低（如花岗岩、流纹岩1～20ppm）。沉积岩中，粘土及页岩含铜量较高（5～500ppm），砂岩及石灰岩则较低（6～46ppm）。在现代沉积物中以远洋粘土含铜量最高（如北太平洋粘土含铜高达 201～792ppm）。在选岩矿物中，辉石，橄榄石，黑云母及角闪石是含铜量较高的矿物，也是较易风化的矿物，基性火成岩的上述矿物含量高，故含铜亦高。相反，砂岩以不易风化矿物为主，故含铜量较低。}

_{土壤含铜量与母岩有密切关系。据米契尔（Milchell，1971）报导，苏格兰由粗面岩、花岗岩及砂岩发育的土壤含铜量多在10ppm以下，而由橄榄辉长岩及石英云母岩发育的土壤含铜量可分别达 40ppm及 100ppm。又据中国科学院土壤研究所资料，我国土壤含铜量为3～300ppm，平均为22ppm，与各国土壤土的铜含量（20ppm）相近似。我国红壤含铜量随母质而异：千枚岩者（55ppm）＞石灰岩及紫砂岩者（20ppm）＞花岗岩者（11ppm）＞砂岩者（9ppm）。除母岩的化学组成外，风化程度，粘粒含量，排水条件，氧化还原电位，PH值及有机质含量对土壤含铜量及其有效性均有影响。从世界范围来看，欧洲、北美、澳大利亚、新西兰及南非均有土壤缺铜的报导。澳大利亚南部及东南部一系列土壤（包括石灰性砂土，硅质砂土，脱碱土及砖红壤性灰化土）含铜量很低（2～6ppm），经常发生农作物及牲畜缺铜。英国土壤平均含铜量为 20ppm，大部在5～50ppm之间，其东部及南部某些泥炭土、砂土及石灰性母质上发育的土壤含铜较低。美国土壤平均含铜量为18ppm，含铜较少的有机土、砂土主要分布在东部各州。前苏联土壤以黑钙土（含铜7～80ppm；平均30ppm）及红壤（含铜27～140ppm平均76ppm）含铜量较高，而以砂质土及泥炭土（高位泥炭含铜1～5ppm）含铜量最低。据科学院土壤所资料，我国土壤含铜量在3～300PPm之间，平均含量为22ppm，各土类之间差别不大（例如土壤平均含铜量：黑土26ppm，黑钙土20ppm，草甸土26ppm，棕壤23ppm，褐土22ppm，红壤21ppm，黄壤 18ppm 及紫色土 25ppm）。迈柏林（Mblaren，1973）等将土壤中铜分为以下五种形态，并拟定了相应的分析方法：（1）土壤溶液及交换性铜—用0.05M CaCl2提取，（2）无机晶格点上弱结合的铜—用2.5％醋酸提取，（3）有机结合的铜—用1.0M焦磷酸钾提取，（4）游离氧化物吸持的铜—用酸性草酸盐提取，（5）为粘土结晶格保留的铜—用氟氢酸提取。}

_{铜是植物生长发育必需的元素，它是许多氧化酶的成份，对植物进行光合作用。体内蛋白质合成。花青素形成及抗逆性能（抗旱抗寒抗病）均有重要作用。无铜水培育的亚麻及大麦毫无种子收成。植物正常含铜量在 5～20ppm之间，少于 4ppm可能出现缺铜症状（包括强烈分蘖，叶尖枯萎，繁殖器官形成停顿，大量出现瘪粒），多于 20ppm会出现中毒。从各国情况看，泥炭土、沼泽土、生草潜育土、砂土、砾质土及某些石灰性土壤是比较缺铜的土壤。其中泥炭沼泽土缺铜尤为严重，这种土壤不但全铜含量低，而且铜与有机质牢固结合在一起植物很难利用。在缺铜牧场上放牧的牲畜会出现各种缺铜症状。这些土壤垦植后，农作物产量很低，甚至颗粒无收。在这些土壤上施用铜肥（如硫酸铜或铜硫铁矿渣），不但可使农作物大幅度增产（增产1～10倍），而且品质也有相应改善。铜肥对小麦、大麦、燕麦及麻类的效果尤为显著。
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