درسنامه کامل زمین شناسی فصل 5 زمین شناسی و سلامت

عناصر زمین زاد: منشأ همه عناصر سازنده بدن انسان و سایر موجودات از زمین است. این عناصر زمین زاد هستند. 

۱) در متون قدیمی پزشکی چینی 

۲) در ایران: اشاره به فواید برخی از کانی ها و سنگ ها در درمان بیماری ها توسط دانشمندانی مانند ابوریحان بیرونی، ابن سینا و خواجه نصیرالدین طوسی.

زمین شناسی پزشکی: شاخه ای (میان رشته ای) از علم زمین شناسی است که:

۱- به بررسی نقش و تأثیر عناصر و کانی ها که از طریق هوا آب غذا به بدن موجودات و انسان وارد می‌شوند، می‌پردازد. 

۲- ارتباط نزدیکی با زیست شناسی، شیمی و شاخه‌های علم پزشکی دارد. 

۳- یک علم درمان نیست؛ بلکه به دنبال بررسی عامل بیماری‌های زمین زاد است. 

۱) غذا:

هوازدگی سنگ‌ها —> تشکیل خاک —> رویش گیاهان —> تغذیه جانوران 

۲) آب:

عبور از درون سنگ‌ها و خاک‌ها و حل عناصر آن‌ها طی چرخه آب 

۳) هوا:

بیشتر غبارها و گازهای هواکره منشا زمینی دارند. 

ژئوشیمی 

۱) به بررسی ترکیب شیمیایی سنگ‌ها، خاک و آب می‌پردازد. 

۲) بیانگر توزیع غیر یکنواخت عناصر مناطق مختلف در زمین و ترکیب سنگ‌ها است. 

۳) تهیه نقشه‌های پراکندگی عناصر و شناسایی مناطق دارای احتمال بروز بیماری‌های خاص 

عناصر اساسی

۱) عناصر مورد نیاز برای عملکرد دستگاه‌های بدن هستند. 

۲) در تمام بافت‌های سالم بدن وجود دارند. 

۳) نبود یا کمبود و حتی وجود آن‌ها در مقادیر بیشتر از حد نیاز باعث ایجاد بیماری با عارضه می‌شود.

عناصر جزئی 

۱) در پوسته زمین و بدن موجودات زنده بسیار کم هستند. 

۲) گاهی در بدن به عنوان عنصر اساسی و مورد نیاز و گاهی به عنوان عنصر سمّی محسوب می‌شوند. 

نقش سوپراکسیدها: وقوع سرطان از طریق تشکیل بنیان‌های بسیار واکنش گر 

عامل ایجاد سرطان: لیتیم سوپراکسید \((LiO_۲)\)

عامل مؤثر در پیشگیری: عناصری مانند سلنیم \((Se)\)

مکانیزم پیشگیری: از بین بردن سوپراکسیدها از طریق آنزیم‌های حاوی سلنیم —> پیشگیری از وقوع سرطان 

علت اهمیت عنصر سلنیم در بدن انسان: ایفای نقش به عنوان یک ماده ضد سرطان 

بی هنجاری + غلظت عنصر کادمیم در سوئد بررسی شده است. 

نقشه پراکندگی ژئوشیمیایی عناصر، مناطقی که احتمال خطر بیماری‌های خاص در آنها وجود دارد را معرفی می‌کند. 

الف) آرسنیک 

عنصری غیر ضروری و سمّی است. 

مهم‌ترین مسیر انتقال به بدن: آب آلوده به این عنصر 

منشأ: هوازدگی و اکسیده شدن و یا حل شدن عناصر سنگ‌ ها یا کانی های آرسنیک دار مانند سنگ های آتش فشانی، پیریت \((FeS_۲)\) ، زغال سنگ (حاوی آرسنیک) و .... 

عوارض:

۱- لکه‌های پوستی

۲- سخت شدن و شاخی شدن کف دست و پا

۳- دیابت

۴-سرطان پوست

ب) کادمیم 

عنصری سمّی و سرطان‌زا است. 

در کانسنگ های سولفیدی یافت می‌شود.

همیشه با عنصر روی همراه است که در نتیجه استفاده از کودهای روی باعث افزایش غلظت کادمیم می‌شود.

مهم ترین منشأ کادمیم: معادن سرب و روی

مسیر ورود به بدن: گیاهان خوراکی و آب

نوع بی هنجاری: مثبت

نام بیماری: ایتای ایتای 

عوارض:

۱- تغییر شکل و نرمی استخوانی ها و مفاصل (در زنان مسن)

۲-آسیب های کلیوی

۳- سرطان

پ) جیوه

عنصری سمّی است. 

منشأ:

۱- سنگ‌های آتش‌فشانی و چشمه‌های آب گرم

۲- فرآیند ملقمه کردن طلا با جیوه

مسیر انتقال به بدن: دهان (آب و غذا)، پوست

نام بیماری: میناماتا (تولد کودکان ناقص در ژاپن) متیل جیوه

عوارض:

آسیب به دستگاه عصبی، گوارش و ایمنی

ت) فلوئور

عنصری اساسی است. 

بی هنجاری مثبت و منفی آن هر دو باعث بروز بیماری می‌شود. 

منشأ اصلی و مسیر ورود به بدن: نوشیدن آب

منشأ دیگر فلوئور: زغال سنگ‌های حاوی فلوئور (سوزاندن زغال سنگ) 

در ترکیب کانی های رسی و میکای سیاه به مقدار زیاد یافت می‌شود. 

مزایای وجود فلوئور در بدن:

۱- سخت شدن ساختار بلوری دندان و مقاومت در برابر پوسیدگی

۲-کاهش ابتلا به پوکی استخوان 

عوارض بی هنجاری منفی فلوئور در رژیم غذایی: پوسیدگی دندان

عوارض بی هنجاری مثبت فلوراید در آب 

۱) فلورسیس دندانی

علت: وجود ۲ تا ۸ برابر مقدار فلوراید در آب آشامیدنی 

عوارض:

۱- ایجاد لکه‌های تیره بر روی دندان و از بین رفتن زیبایی دندان (در عین مقاومت در برابر پوسیدگی)

۲- تخریب بافت‌های مینای دندان

۳- برگشت ناپذیر

۲) خشکی استخوان‌ ها و غضروف ها (۲۰ تا ۴۰ برابر فلوراید بیشتر از حد مجاز) 

۳) مسمومیت (در صورت مصرف بالا) 

روش جبران کمبود فلوئور: اضافه کردن فلوئور به آب آشامیدنی؛ خمیر دندان 

ث) سلنیم

یک عنصر اساسی است. 

به عنوان عنصر ضد سرطان شناخته می‌شود. 

در کانی های سولفیدی وجود دارد. 

منشأ اصلی سلنیم: خاک

مسیر ورود به بدن: گیاهان

ج) روی

عنصری فلزی است.

یک عنصر جزئی اساسی با منشأ زمینی است.

مسیر ورود به بدن: گیاهان

منشأ: کانی های سولفیدی، سنگ های آهکی و برخی سنگ های آتشفشانی

عوارض کمبود روی:

۱- کوتاهی قد

۲- اختلال در سیستم ایمنی

روش جبران کمبود روی: داروهای حاوی عنصر روی مانند قرص روی \((Zinc)\)

عوارض فراوانی روی:

۱- کم خونی

۲- مرگ 

چ) یُد

کمبود یُد: بیماری گواتر

مثال کمربند گواتر (نیمه شمالی آمریکا)

علت زمین شناختی: شست‌وشوی خاک توسط یخ‌های آب شده پس از عصر یخبندان و ایجاد خاک فقیر از ید

مناطق مختلف شیوع کمبود روی: مناطق کوهستانی دور از دریا (علت) فرسایش و بارندگی شدید

ح) کلسیم و منیزیم

۱) عامل ایجاد سختی آب آشامیدنی

۲) عامل ایجاد انواع خاصی از بیماری‌های کلیوی

غبار پدیده ای جهانی است که سبب به وجود آمدن مشکلات تنفسی و ریوی می‌شود.

۱) کاهش میزان انرژی دریافتی از خورشید به علت بازتاب گرمای خورشید (سرد شدن زمین)

۲) انتقال باکتری‌های بیماری‌زا  

۳) افت کیفیت هوا

۴) انتقال مواد سمّی 

۵) فراهم کردن مواد مغذّی اساسی برای جنگل‌های بارانی مناطق گرمسیری 

۶) هسته رشد قطره باران

۱) نوع کانی های تشکیل دهنده ریزگردها

۲) ترکیب ژئوشیمیایی آن ها

روش مطالعه:

بررسی سرچشمه ریزگردها با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و نحوه انتقال آن‌ها تا فواصل دور

هدف مطالعه:

۱) پیش بینی پیامدهای حاصل از استنشاق غبارها بر سلامت انسان

۲)یافتن راهکارهایی برای کاهش اثرات آن‌ها

۱) اهمیت: انتقال فلزها و عناصر دیگر از اعماق زمین به سطح

۲) انواع عناصر موجود در آتشفشان‌ها

۱- عناصر اساسی

۲-عناصر خطرناک \((U,Ra,Pb,Hg,Cd,Be,As)\)

به آن پنبه نسوز نیز می‌گویند. به آسانی نمی‌سوزد. گرما و الکتریسیته را به خوبی هدایت نمی‌کند.

موارد استفاده از آزبست :

۱- عایق کاری

۲- تهیه پوشش‌های ضد آتش

۳- تهیه لنت ترمز

۴- لباس آتش نشان‌ها 

خطرات استفاده از آزبست:

۱- ایجاد مشکلات تنفسی و ریوی

۲- سرطان شش

تالک: پودر بچه (درجه سختی تالک کم و عدد یک است)

انواع کانی های رسی: آنتی‌بیوتیک‌ها ‌ها، قرص‌های مسکن، بهبود زخم معده

فلوئوریت: خمیر دندان

تالک، میکا ها و رس ها: صنایع آرایشی، کرم‌های ضد آفتاب

سرب: تهیه لباس‌های محافظ برای عکس‌برداری توسط پرتو X

زمین‌شناسی زیست محیطی:

حل مسائل زیست محیطی با استفاده از اصول زمین‌شناسی

مطالعه شیوه‌های انتقال و رفع آلاینده‌ها از محیط زیست

عوامل مؤثر در آلودگی بخش‌های مختلف زمین:

۱- بهره‌برداری‌ بیش از اندازه از منابع و معادن

۲- فرسایش خاک

۳- افزایش پسماندها، فاضلاب‌ها و مواد شیمیایی

زمین‌شناسی پزشکی: مطالعه و بررسی عناصر زمین زاد و آلودگی‌های طبیعی و انتقال آن‌ها به بدن انسان از طریق خاک، آب، گیاه، دام و ...

ترکیبات ضروری و مفید: آهن (در هموگلوبین)، فسفر و کلسیم (در دندان و استخوان)

ترکیبات مضر: نیترات‌ها \((NO_۳)^{-}\) و عناصری مانند جیوه، آرسنیک، سرب، کادمیم و ...