澄迈县位于海南岛的西北部,获得海南唯一一个“中国长寿之乡”称号,中国老年学会经过科学评审,授予澄迈县“中国长寿之乡”的称号。据最新统计数据,长寿老人比例大大超出中国和联合国“长寿之乡”规定的“存活百岁老人占户籍人口比例达到7/10万和7.5/10万”的标准。澄迈生态环境优越,土质以红壤和沙土壤为主,富含有多种人体所必须的微量元素,产出的农作物对人体健康长寿有促进作用。所有的微量元素都不能在体内合成,完全依赖于从外界环境中摄入。因此,体内微量元素的水平受生态环境因素等影响很大,开展澄迈长寿村生态系统中微量元素研究,从全量、形态分布特征等方面,阐述健康长寿与土壤、饮用水、食物环境的关系,为人类健康机理的研究提供实验依据及基础理论数据。同时可进一步提供了对澄迈的农业,工业,旅游业等方面合理发展的基础,为打造长寿特色经济提供了科学依据。
澄迈县辖下一千多个村庄选出了“十大长寿村”,这十个长寿村的长寿指标均高出县的平均指数。根据地理位置和长寿老人的分布特点选择了六个长寿村为研究对象,采集了当地耕地土壤36份、饮用水72份、农作物(蔬菜与水稻各18份)、大米36份、长寿老人的头发36份以及子女辈头发34份样品,并测定了土壤的理化性质。建立高压密封消解,离子选择性电极法测定F含量；火焰原子吸收光谱法测定Zn、Mn、Ca、Fe、Mg元素含量；电感耦合等离子体质谱测定Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Sr元素含量。结果表明：采用高压密封罐消解样品,可得到澄清透明的样品溶液,以离子选择性电极法对样品溶液测定氟,F的浓度在0.0～1.0μg·mL-1范围内呈良好线性关系,相关系数R2=0.9941,检出限为0.06μg-m·L-1,方法的精密度RSD<9%,加标回收率在96.8%-104.2%之间；以火焰原子吸收光谱法对样品溶液测定,Zn、Mn、Ca、Fe、Mg在其工作浓度范围内呈良好线性关系,相关系数R2都在0.994以上,检出限为0.900ng·mL-1～0.955mg·mL-1,方法精密度RSD<6%,加标回收率在94.7%～105.4%之间；以电感耦合等离子体质谱对样品溶液测定,Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Sr在工作浓度范围内线性良好,相关系数R2都在0.999以上,检出限为0.900ng·mL-1～0.955ng· mL-1,方法精密度RSD<7%,加标回收率在93.2%～102.8%之间。
根据测得的实验数据,分析了澄迈长寿村耕地土壤、饮用水、食物、老人头发及子女辈头发中微量元素(Zn、Mn、Ca、Fe、Mg、F、d、Co、Cr、Cu、 Ni、Pb、Sr)的含量特点,并着重探讨了居民头发中Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、F元素的分布特征。结果表明：耕地土壤中富含Fe、Zn、F、Sr元素,Ca、Mg、Cd含量也较高,而Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Mn元素含量较低；饮用水中Mg、 Fe、Zn、Mn、Sr含量较高,其中Fe、Zn、Sr、Mg含量与土壤的一致,Cd、Pb远低于允许值,有利于健康；农作物中富含人体必需元素Mg、Fe、Zn、Mn、Sr；长寿老人头发微量元素谱中,含量较为突出的是Zn、Fe、F元素,并Zn含量很稳定。长寿老人头发元素谱中Zn的含量要高于年轻人的。
采用了BCR三步连续提取法研究Cu、Cd、Mn、Fe、Zn元素的形态及生物有效性,分析了形态含量与植物内元素含量的相关性分析。结果表明：BCR提取法中,除了Cu元素,其他元素残渣态所占比例相对较大,Cd、Mn、Zn、Cu和Fe的生物有效性有差异,其中Cd的最大,Zn、Mn、Cu居中,Fe的最小。通过生物吸收系数可看出镁、钙呈现极强富集性,镉、锶、镍、铬和铜为强富集性。镉是有害元素,但是农作物中的镉含量远远小于食物允许值,其对居民健康就不会产生不良影响。各种农作物生物吸收系数的平均值大小顺序为Cd>Cu>Zn≈Mn>Fe。
以澄迈长寿老人头发中具有特征性分布的(Ca、Zn、Mg、F、Fe、Mn)元素为对象,探索其与饮用水、食用米的相关性。根据长寿村的长寿信息建立数学模型得到健康评分,探讨与农作物及其土壤密切相关的元素生物吸收系数的相关性。结果表明：长寿老人头发中的锌、氟与食用米的相关系数大于0.3,有相对显著的相关性。小白菜中Ca的生物吸收系数与健康评分的相关系数大于0.8,呈高度相关,结合着五种元素在老人头发中的分布特征,上海青、地瓜叶可以作为澄迈长寿村居民的健康源农作物。
