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淺談飲用水中氟含量問題
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氟主要是以螢蟲CaF2、氟磷酸鈣Ca10F2(PO4)6、冰晶石Na3AlF6化合物的形式存在于自然界中,氟在地殼中的含量為0.065%~0.09%。地下水與這些礦物接觸后將溶入氟的化合物,使地下水中含有一定量的氟,一般可達0.4~0.5mg/L,高的達到10mg/L或者更高。地面水中的氟含量較低,大約為0.01~0.3mg/L。
氟對人體有著重要的生理功能,是牙齒和骨骼的組成部分。正常情況下,牙齒含氟量為200~600ppm,成年人牙齒的含氟量為11mg/100g,而患有齲齒的人,牙齒含氟量僅為6mg/100g。保持飲用水中一定量的氟,或從食物中攝入足量的氟,可以預(yù)防齲齒。國內(nèi)調(diào)查資料表明,水中含氟量0.5mg/L以下的地區(qū)居民齲齒率一般達50%~60%;水中含氟0.5~1.0mg/L地區(qū)齲齒率則一般僅為30%~40%左右。
人的骨骼中含氟量隨年齡增長而增長,直至50歲時,有210g氟貯存于骨骼中,所以氟是人體必須的微量元素之一,人體的生理需要量為每日1~1.5mg。日本與美國的營養(yǎng)學(xué)研究機構(gòu)公布的成人健康維持量為2.1~2.3mg,如攝入過量,氟在人體內(nèi)積蓄,便會引起氟中毒。慢性氟中毒的主要表現(xiàn)為氟斑牙(黃牙)和氟骨癥?;挤哐勒撸例X表面失去光澤、粗糙,有的出現(xiàn)黃色、褐色、黑色色素沉著。我國北方不少地區(qū)發(fā)現(xiàn)此種病癥,嚴重的可出現(xiàn)片狀或大塊缺損,牙釉質(zhì)破壞脫落。國內(nèi)若干地區(qū)的調(diào)查表明,在一般情況下,飲用含氟0.5~1.0mg/L的水時,氟斑牙的患病率10%~30%,多數(shù)為輕度釉斑;1.0~1.5mg/L時,多數(shù)地區(qū)氟斑牙發(fā)病率已高達45%以上,且中、重度患者明顯增多。
氟骨癥患者早期出現(xiàn)四肢、脊柱骨骼和全身各關(guān)節(jié)疼痛、全身乏力,嚴重的可造成肢體功能發(fā)生障礙,全身骨骼和關(guān)節(jié)變形,甚至癱瘓。我國內(nèi)蒙阿拉善右旗雅布賴鹽池地區(qū),由于飲用水中含氟量達10mg/L,常見此病癥。
氟與腫瘤(tumor)亦有密切關(guān)系。據(jù)美國癌癥研究所的報告,美國每年35萬癌病死亡者中,十分之一與飲氟化水(人為地向飲用水中加入氟化物)有關(guān)。有人用無機氟化物作大鼠的致突變活性試驗,結(jié)果認為氟是典型的無機致突變劑。我國科技工作者曾對內(nèi)蒙10個旗的飲水氟化物作調(diào)查,發(fā)現(xiàn)有8個旗高于標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定允許量,在常見的16類惡性腫瘤中有11類與飲水中氟化物呈正相關(guān),其中對胃、食道,腦瘤有顯著意義。
據(jù)不完全統(tǒng)計,地方性氟中毒在我國廣泛分布,在26個省市、自治區(qū)的574個縣中,大約涉及47000個村莊,受影響的人群大約4500萬。
綜合考慮飲水中氟含量為1.0mg/L時對牙齒的輕度影響和氯的防齲齒作用,以及以我國廣大的高氟區(qū)飲水進行除氟和更換水源所付的經(jīng)濟代價,我國衛(wèi)生部和建設(shè)部共同制訂的標(biāo)準(zhǔn)GB5749-85《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定飲用水氟含量不得大于1.0mg/L。從防止齲齒角度來看,當(dāng)飲水中的氟含量低于0.5mg/L時,可以考慮向水中加入一定量的氟化物,這就是所謂進行飲用水的氟化。從防止氟中毒的角度來看,當(dāng)飲用水中氟含量達到1.5mg/L或更高時,需考慮除氟。
除氟的方法很多,便當(dāng)?shù)姆椒ㄊ遣捎昧蛩峄蚴倚跄?、沉淀除氟,但效率較差。在電能便宜的地區(qū)可以考慮用蒸餾法,即用含氟水制造蒸餾水。也可用冰凍法生產(chǎn)除氟水,含氟水結(jié)冰后,將冰塊融化,即可獲得較純凈的水。通常采用的是除氟劑吸附除氟法,將含氟水以一定濾速通過除氟劑過濾,濾柱出水即可符合飲用含氟量的規(guī)定要求。采用的除氟劑有:磷酸三鈣、骨灰、活性氧化鋁。前兩者以機械強度差,再生用強堿強酸,使用不便。活性氧化鋁機械強度較好,再生不用強堿強酸,較受歡迎。