本文针对国内外在长寿区化学地理特征与长寿现象的关系研究方面的不足,以中国五个典型长寿之乡(河南夏邑,湖南麻阳,湖北钟祥,广西永福,广东三水)为研究对象,对长寿乡不同环境介质(包括饮用水、耕作土、粮食)以及长寿老人头发和指甲中化学元素特征进行了分析,并对元素从环境介质和粮食到人体的生态物质链传输过程进行了研究,探讨了长寿乡饮用水、耕作土、粮食中化学元素含量与长寿指数和百岁指数的关系,从而揭示了长寿区化学地理特征与长寿现象的关系。综合本文的研究工作,主要研究内容如下:　　 (1)通过对长寿乡长寿老人健康状况的调查分析,阐明了长寿乡长寿老人的健康状况。长寿乡大部分老人心理、生理健康,生活能完全自理,是真正意义上的健康长寿。　　 (2)评价了长寿乡饮用水、土壤、粮食中元素含量特征。长寿乡饮用水除个别乡镇F、Cd、Mn、Pb超标外,大部分检测项目均符合我国饮用水卫生标准和WHO指导值。与我国土壤环境质量标准GB15618-1995相比,除Cd元素外,五个长寿乡土壤中Cr、Cu、Pb、Zn、Ni元素大部分均在土壤环境质量二级标准范围内,土壤环境质量良好。与食品中污染物的限量值相比,长寿乡粮食样品中元素含量远低于食品中污染物的限量值。与各省粮食中元素检测结果相比,大米中富含Cu、Zn、Se元素,夏邑小麦和玉米中富含Cu、Zn元素。　　 (3)分析了长寿乡百岁老人头发和指甲中元素含量特征以及年龄与头发和指甲中元素含量的关系。长寿乡百岁老人头发中普遍高Li、Mg、Mn、Ca、Zn等元素,低Cd、Cr、Cu、Ni等元素,指甲中富Zn、Fe、Mg、sr、Mn、Se,而低Ba、Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Mo等元素。年龄对头发中Ca、Cd含量影响不显著,而Li、Mg、Mn、Zn、Cr、Cu、Ni7种元素含量随年龄变化显著,其影响顺序为Cu＞Zn＞Ni＞Mg＞Mn＞Cr＞Li。年龄对指甲中元素含量影响不显著。建立了利用头发中Cu、Zn、Mg三种元素含量来预测长寿概率的logistic模型。　　 (4)模型方法的应用:建立了分析长寿乡与非长寿乡环境样品中元素含量差异的支持向量分类模型,从而可以找出长寿乡与非长寿乡地理环境中有显著差异的化学元素；建立了年龄对头发中元素含量影响的支持向量分类模型；建立了利用头发中元素来预测长寿概率的logistic回归模型；利用灰色关联分析探讨了环境介质中元素含量与人体中元素含量的关联度,结果表明饮用水中的化学元素对人发和指甲中元素含量影响最大。　　 (5)探讨了环境介质和粮食中化学元素通过饮食摄入对人体中元素负荷的贡献。　　 (6)探讨了环境介质中元素含量与当地长寿水平和百岁指数的关系。环境介质中元素含量与当地百岁指数之间存在一定程度的正相关关系。