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氟元素

氟是一種常見的元素,廣泛分布于地殼中,以氟化物的形式存在于許多礦物質(zhì)中,如 螢石、冰晶石和氟磷灰石。水中可以檢出痕量的氟化物,在地下水中的濃度較高。在一些 富含氟礦地區(qū),井水氟含量可能達(dá)到10mg/L,且濃度有可能進(jìn)一步升高。世界上的許多 地區(qū)屬于高氟地區(qū),特別是在印度、中國、非洲中部和南美洲的一些地方。另外世界上的 大部分地區(qū)都有部分區(qū)域受到高氟濃度的影響。幾乎所有的食品都含有痕量的氟。所 有植被會(huì)從土壤和水吸收氟,尤其在茶葉中含有高濃度的氟化物,干茶的平均水平達(dá)到 100mg/kg。

氟化物被廣泛應(yīng)用于保護(hù)牙齒,防止齲齒,尤其在糖攝入量高的地區(qū)。這些氟化物可以 以藥片、漱口水、牙膏、清漆或凝膠的形式在商品中出現(xiàn)。在一些國家中,氟被添加到食鹽或 飲用水中用來保護(hù)牙齒防止齲齒產(chǎn)生。飲用水中如添加氟化物,出水中氟濃度通常介于 0.5~1mg/L之間。不論水中的氟來源于自然界或人工添加,出水中的氟通常以氟離子的 形式存在。

氟化物的日接觸量隨地區(qū)不同有明顯差異,取決于飲用水中氟含量和飲用水消耗量,食 品中氟含量和護(hù)牙產(chǎn)品的氟含量。此外,有研究表明,若大量飲用干茶和使用高氟煤來烹飪 和干燥食物,會(huì)提高某些區(qū)域氟化物的接觸量

經(jīng)口攝入后,水溶性氟化物迅速并幾乎完全被腸胃道吸收,這可能會(huì)減少氟與鋁、磷、鎂 和鈣形成復(fù)雜氟化物的可能性。飲用水中不論是天然存在的氟還是人為添加的氟,在吸收 過程中沒有區(qū)別。對(duì)于吸入顆粒中所含的氟,比如來自高氟煤中的顆粒,同樣也會(huì)被吸收, 這取決于顆粒大小和含氟化合物的溶解度。被吸收的氟迅速分布全身,融入牙齒和骨骼,而 在軟組織中沒有貯存。在外部氟暴露停止或減少的情況下,氟化物在牙齒和骨骼中會(huì)發(fā)生 轉(zhuǎn)移。氟化物可以通過尿液、糞便和汗液排泄出體外。 氟是人類必不可少的元素,但是,這論斷還沒有被明確證明。不過,有一點(diǎn)非常確定,氟 在預(yù)防齲齒方面是一個(gè)有益的元素。 經(jīng)口攝入劑量超過1mg/kgbw時(shí),會(huì)產(chǎn)生急性氟中毒的癥狀。目前有許多關(guān)于通過飲 用水長期攝入氟化物的慢性毒性作用的流行病學(xué)研究,清楚地表明高氟攝入量主要對(duì)骨骼 組織(骨骼和牙齒)產(chǎn)生影響而低濃度氟攝入能夠?qū)和统赡耆似痤A(yù)防齲齒作用。在飲用 水中,氟化物濃度高達(dá)2mg/L時(shí),主要還是起保護(hù)作用。作為人體可能的必要元素,飲用水 中所需的最低氟濃度為0.5mg/L。不過,飲用水中氟濃度在0.9~1.2mg/L之間時(shí),配合 飲用水的攝入量以及其他途徑的氟接觸,氟對(duì)牙釉質(zhì)也有不利的影響并可能引起輕微的氟 斑牙(患病率:12%~33%)。輕微的氟斑牙一般正常無法發(fā)現(xiàn),需要通過專業(yè)的檢查。患 氟斑牙的風(fēng)險(xiǎn)與所有來源氟的總攝入量有關(guān),不僅僅是飲用水氟濃度的影響。 提高氟化物的攝入量會(huì)對(duì)骨骼造成更加嚴(yán)重的影響。當(dāng)飲用水中氟含量達(dá)到3~ 6mg/L且飲水量較大時(shí),會(huì)有氟骨癥癥狀(骨結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利變化)。但只有當(dāng)飲用水中氟含 量超過10mg/L時(shí)氟骨癥才會(huì)發(fā)作。IPCS由印度、中國等地的證據(jù)推斷出氟攝入量超過 14mg/d會(huì)引發(fā)氟骨癥并增加骨折風(fēng)險(xiǎn)。美國國家研究委員會(huì)2006年的一份綜述也支持 該推論。由于缺乏流行病學(xué)研究數(shù)據(jù),暴露水平與不良反應(yīng)的關(guān)系尚未明確。IPCS根據(jù)中 國和印度地區(qū)的研究總結(jié)出,當(dāng)氟攝入量超過14mg/d時(shí)會(huì)有超額危險(xiǎn)引起骨骼不良反應(yīng), 也有證據(jù)表明當(dāng)攝入量超過6mg/d時(shí)就會(huì)增加骨骼不良影響的概率。 部分流行病學(xué)研究證明飲用水中的氟含量與癌癥可能有關(guān)。IPCS綜合分析評(píng)估這些 研究并得出結(jié)論:總的來說,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物身上的證據(jù)有不確定性且現(xiàn)有證據(jù)無法證明氟對(duì)人體有致癌性的假設(shè);并且,關(guān)于骨癌的數(shù)據(jù)量依然太少。一些富氟地區(qū)關(guān)于飲用水中氟的不 良影響的流行病學(xué)研究結(jié)果表明,飲用水中氟含量的升高并不會(huì)增加唐氏癥或先天畸形的 發(fā)病率。 沒有證據(jù)表明經(jīng)1984年設(shè)立和1993年復(fù)訂過的準(zhǔn)則值1.5mg/L需要重修。此濃度 之上可能導(dǎo)致患氟斑牙,更高濃度會(huì)引發(fā)氟骨癥。該值比推薦人工添加飲用水中氟值要高, 后者通常為0.5~1.0mg/L。 在制定氟化物的國家或地方標(biāo)準(zhǔn)或評(píng)估暴露在氟化物下的潛在健康危險(xiǎn)時(shí),有必要考 慮相關(guān)人群評(píng)價(jià)每日飲水?dāng)z入量和其他途徑攝入量(如通過食物和空氣攝入)。當(dāng)日攝入量 達(dá)到或超過6mg/d時(shí),有必要考慮設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)或當(dāng)?shù)販?zhǔn)則值將水中氟濃度控制在1.5mg/L 以下。

實(shí)際問題:
通常采用離子選擇電極的手段來檢測氟,此法可確定水中游離態(tài)和化合態(tài)氟的總量。 其對(duì)水中氟的檢測限遠(yuǎn)低于準(zhǔn)則值。然而,適當(dāng)?shù)臉悠非疤幚硎蔷_測定水中氟含量的關(guān) 鍵步驟,特別在僅需要測定游離氟時(shí)。 大型和小型供水中均有一系列處理技術(shù)用于除氟。不同國家在小水量偏愛不同處理技 術(shù),譬如骨炭、接觸沉淀、活性氧化鋁和黏土。然而,在一些天然氟含量較高的飲用水中,用 以上技術(shù)可能很難處理達(dá)標(biāo)。大水量一般采用活性氧化鋁或如反滲透一類的深度處理。

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