国家安全地理

1. 人体为什么会缺碘

　　有关碘元素的发现， 说来相当有趣。19 世纪初， 拿破仑一世发动对外战争。因此， 需要大量的硝酸钾( 化学分子式为“KNO3”) 来制造火药。当时， 许多法国人都把南美运来的智利硝石， 即硝酸钠( 化学分子式为“Na NO3) 与藻灰( 现在已经知道其中含有碘化钾， 化学分子式为“KI”) 作用， 来制造硝酸钾。1811 年， 法国的药济师Courtoris 在用这个方法制造硝酸钾的时候， 有一只公猫从他肩上跳下来， 撞翻了两个瓶子， 其中一瓶是硫酸， 另一瓶是放在旁边的海藻灰， 结果发现这两瓶东西混到一起后， 产生了一股美丽的紫色气体。当时， Courtoris 感到很惊奇。

　　但是， 他已意识到可能发现了一种新的物质。于是， 他设法使这种气体冷凝， 发现该气体不经液态而直接变成了暗紫色的带金属光泽的晶体， 此后， 经过许多化学家的研究， 证明是一种新的元素， 并把它命名为“碘”。

　　碘在医学上的应用， 早在公元前三世纪， 我国《庄子》

　　书上就有“瘿病”( 即甲状腺肿) 的记载。公元281 年， 晋代葛洪最先用海藻酒治疗“瘿病”， 公元五世纪时， 欧洲用海绵灰治疗甲状腺肿。尽管人们早就注意到了碘的作用， 但是对碘的认识并不清楚。1820 年瑞士医师Coindet 用碘治疗甲状腺肿。1830 年发现饮水中缺乏碘可致甲状腺肿。1831 年法国Boussingauit 提出用加碘食盐防治甲状腺肿的建议。

　　1840 年瑞士开始用碘盐防治地方性甲状腺肿， 并于1846 年确认缺碘是地方性甲状腺肿的原因。1852 年法国化学家Chatin 明确指出， 甲状腺肿与外部环境中缺碘有关。四十多年后， Baumann 发现碘是甲状腺的正常成分。1919 年Kendall 获得甲状腺素( T4) ， 测出其中含碘量为65 % 。七年后Haringou 确定了甲状腺素的结构， 并于1927 年与Berger 一起合成了甲状腺素。1952 年， Gross 等发现了三碘甲腺原氨酸( T3) 。从此， 人们对甲状腺激素有了较全面的认识。1957 年Mccullaugh 首次成功地使用肌注碘油防治甲状腺肿， 于1973 年， 口服碘化油防治甲状腺肿的实验在我国得到深入地研究和推广。1965 年Suzuki 报道了高碘引起的地方性甲状腺肿。目前， 虽然人们都认识到了碘对人体健康的重要性， 但在世界各国都仍然有碘缺乏病存在， 尤其是第三世界的国家。在我国， 党和政府非常关心人民群众的疾苦， 非常重视防治碘缺乏症， 成立了专门的防治机构进行防治工作， 并且全面供给居民精制碘盐， 以防治碘的缺乏。因此， 碘缺乏病在我们国家获得了初步的控制。

　　人体内的微量元素含量多少受到许许多多的因素影响， 如地理环境、文化素质、食品结构、经济水平、生理状态等。又由于微量元素是人体自身所不能产生的， 必须通过外部摄入， 因此， 地理环境及食品结构对人体微量元素吸收的影响就尤其显著。碘则是最典型的例子， 下面让我们一起来看看碘世界的情况： 碘属于地壳分散元素， 广泛地分布在岩石圈、水圈、大气圈和生物圈。它在地壳中的含量， 在所有的元素中排名第64 位。

　　①岩石圈中的碘岩石圈中的碘分布极其复杂， 至今人类除了在智利硝石中发现富碘矿外， 碘在整个岩石圈中的分布都非常分散， 而且极不均匀。其大致的规律是， 深山区多于半山区； 半山区少于平原， 平原少于沿海， 沿海少于海洋淤泥， 某些内陆山区可以严重缺碘， 而个别沿海低洼地带也可以积碘过多。在岩石圈中含碘最丰富的是海底淤泥， 它之所以含有丰富的碘， 是与海栖有机体以及海藻残骸中含有大量的碘分不开。

　　对于碘来说， 在岩石圈中土壤与人类的关系最为密切。而决定各种土壤中碘含量的一个最重要的因素是土壤的矿物成分和腐殖质的量。一般在灰化土中腐殖质较少， 相应的碘也较少。黑钙土中腐殖质较多， 因而碘的含量也较多。在山区、土壤层下的水容易从灰化土中将碘和其他元素的易溶化合物带到潜水中， 流入河流。因此， 山区灰化土中的碘含量低。土壤中的碘有很大一部分是从大气降水来的， 这样， 陆地碘能得到补充， 所以， 表层土壤中的碘也远远地比深层土壤中丰富。但是， 大气降水有时也起着反作用， 由于它淋滤， 冲刷土壤， 使得土壤中的碘流失或者迁移， 这个作用在雨量集中， 地势倾斜， 土质松散的内陆地区， 尤为显著。因此， 在一些浸蚀地带中， 可能出现地方性甲状腺肿的广泛流行。②水圈中的碘自从人类发现了地方性甲状腺肿与碘有关以后， 世界各地对水中碘的含量就开始引起了高度的关注， 对淡水中的碘进行了大量的测定工作。与海水相比， 不同地区淡水中的碘含量不同， 而且差别更大， 大多数淡水中碘的浓度在5 ～300 微克/ 升的范围内变化。但是也有许多地区水中的碘含量远远地低于这一范围， 因而导致地方性甲状腺肿在这些地区流行。

　　水中碘的来源除了大气降水外， 岩石的可溶性碘是主要来源。因此， 水中碘含量随地质地理条件而发生变化。就河水而言， 碘的浓度不仅是一个区域或者一个地区， 而且往往在同一条河的不同地段， 都差别很大。一般情况下， 在水流域内有海洋沉积岩或含有丰富碘的土壤的河流中碘浓度高，井水、地下水中碘的含量几乎是由地质土壤的条件来决定。

　　例如砂质土壤为主的井水中， 碘的含量很低。

　　另外， 地势越高， 水中碘的浓度越低。因此， 一些山区的水中碘含量往往很低， 海水中碘的浓度也存在显著的差异。但是， 浓度变化没有淡水巨大。

　　③大气圈中的碘土壤和水中的部分碘却由大气降水而来， 那末大气中的碘从何而来呢？ 我们知道， 碘是一种易升华的物质。由于碘的易升华性以及大气中尘埃对碘的吸附作用， 使得大气中含有一定数量的碘。陆地上空气中的碘含量一般低于0. 7 微克/立方米， 但是由于煤碳， 石油中含有较多的碘。所以， 在使用这些燃料的地区， 它们的空气中含有较多的碘。由于海水碘的蒸发， 海洋上空气中碘浓度比陆地上空气中的碘浓度大10 倍左右。由此可知， 大气中的碘主要从海洋而来， 其次也从煤碳和石油的燃烧以及火山活动而来。

　　④生物圈中的碘人体和各种各样的动、植物中都存在不同量的碘。由于不同地区、环境( 水、土壤、空气) 中碘含量的不同， 所以即使同一类动物或植物， 其体内的碘含量也会不同。环境碘含量高的， 动物或植物体内的碘含量就高。不同的动物或植物对碘的富集吸收能力也不一样。所以体内的碘含量也不同， 例如， 海藻对碘的富集吸收能力强， 所以， 它的碘含量高， 而贝壳的富集吸收能力就比不上海藻。所以， 它的碘含量就低些。在贫碘的地区常用海藻作为补充体内碘的食物。但是， 如果长期食用含碘很高的食物， 就有可能导致高碘甲状腺肿。