지질학적 원소의 환경문제
지질학적 매체 내의 순환과정에서 특정 원소는 농축될 수 있으며 환경적으로 중요한 문제를 일으킬 수 있습니다. 즉, 하천이나 호수, 토양에 중금속 또는 기타 물질이 농축되어 생물학적 피해를 발생시킵니다. 예로서 수은이 부유퇴적물이나 하상 퇴적물 내에 농축되어 수계의 수은 오염이 일어날 수 있으며 여기에 자생하는 식물과 이를 먹이로 하는 동물에게 피해가 나타나고 다시 먹이사슬을 통해 더욱더 고농도로 이동하게 됩니다. 이렇게 생물학적으로 오염의 심각성이 부가되어 최종적으로 인간의 건강에 문제를 일으키게 됩니다.
특정 원소의 부족 현상
특정 원소의 지역적인 부족 현상도 발생할 수 있습니다. 침식과 용출의 과정에서 특정 원소의 제거가 일어나 식물이나 동물의 미량 원소 불균형과 결핍 현상이 나타날 수 있습니다. 요오드는 갑상선의 적절한 기능유지에 있어서 필수 미량 원소입니다. 결핍은 갑상선을 확대시켜 갑상선종(goiter)을 유발합니다. 또한 이를 매우 많이 섭취하면 갑상선의 이상 (anomaly) 기능을 일으킵니다. 또한 임신기간 중 요오드의 결핍이 발생한 경우 태어난 아이에게서 성장장 애 및 정신이상의 증상을 보이는 크레틴병이 나타나기도 합니다.
요오드가 부족한 경우
한 예로 미국 북부의 반이 19세기까지 풍토성 갑상선종(endemic goiter)을 유발하는 'goiter belt 로 잘 알려져 왔습니다. 이들 지역의 토양뿐만 아니라 이 토양에서 성장하는 작물과 동물에 요오드 결핍이 나타났고, 따라서 이 지역에 사는 주민들이 섭취하는 음식물에 요오드 결핍이 발생하게 되었습니다. 그러나 식수 중에 요오드를 첨가하여 공급한 결과 갑상선종 발병률이 급격히 감소하였습니다.
불소가 부족한 경우
불소 지표나 지하수의 불소는 자연적인 불소 함유 광물이나 화산활동, 인산염비료의 사용, 불소 함유 광석의 제련과정에서 비롯됩니다. 고온이 수반될 경우에는 수소와의 화합물, 즉 수소불화물 또는 불산의 형태로 배출됩니다. 수소불화물의 독성은 매 우 크며 대기를 통해 장기적으로 식물이나 동물에 영향을 줄 수 있습니다. 불소가 충치를 예방하는 효과가 있다는 사실은 인간의 건강과 식수 중의 미량 원소 간의 정(+)의 상관관계가 보여 주는 예로 잘 알려져 있습니다. 자연수 중에 불소는 단지 몇 ppm만이 함유되어 있습니다. 음식물에 따라 다르지만 일반적으로 하루에 불소 섭취량은 0.3~5mg/day입니다. 불소가 충치 예방과 골격 발달 증진의 효과는 있지만 과잉 섭취하게 되면 독성이 나 타나 골격의 변형 (fluorosis)이 발생합니다.
아연이 부족한 경우
아연은 모든 동물과 인간에게 특히 성장의 초기단계에서 필수적인 원소로 인 식되고 있으며 중금속 원소로서 과잉섭취도 질병과 관련이 있지만 그 결핍현 상 연구에 의해 중요성이 제시되고 있습니다. 아연결핍은 생식력 감소, 발육부진, 골 격이나 피부의 이상, 식욕부진 및 상처 치유 속도의 지연 등을 일으킵니다. 또한 Zn, Cu, Cd, Mg 원소들 간의 다양한 상호 작용과 많은 질환에 대한 잠재적 영 향력이 보고되고 있습니다. 그러나 아연 결핍현상과 질병과의 뚜렷한 상관성은 밝혀지지 않고 있으며 아연의 1차적인 지구화학적 영향은 제련이나 광산활동 주변환경의 경우를 제외하고 I, F, Se 등에 비해 알려지지 않고 있습니다. 아연은 지각에 평균 70ppm이 함유되어 있지만, 기반암에 따라 함량이 다양하게 변화합니다. 하루에 필요한 아연 적정량은 5~40mg/day입니다. 미량 원소와 유사하여 하루에 아연 150mg/day 이상을 섭취하였을 때 빈혈이 발생하고 6,000mg/day 이상을 섭취하였을 때 인간은 사망에 이르게 됩니다.
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