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中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所鄭寶山
近來(lái)，世界衛(wèi)生組織，國(guó)際牙醫(yī)聯(lián)盟，國(guó)際國(guó)際牙科研究會(huì)聯(lián)合中國(guó)口腔醫(yī)學(xué)會(huì)在北京召開(kāi)了“中國(guó)和東南亞地區(qū)應(yīng)用氟化物促進(jìn)口腔健康研討會(huì)”，含氟牙膏再次成為輿論關(guān)注的焦點(diǎn)。此事與千千萬(wàn)萬(wàn)公眾的口腔健康密切相關(guān)，作為一位長(zhǎng)期從事氟與健康關(guān)系研究的環(huán)境地球化學(xué)工作者，有必要解釋說(shuō)明相關(guān)的事實(shí)，澄清一些被模糊的認(rèn)識(shí)。
一、世界上沒(méi)有絕對(duì)有害的物質(zhì)，也沒(méi)有絕對(duì)有益的物質(zhì)。
當(dāng)我們討論某種物質(zhì)與健康和疾病的關(guān)系的時(shí)候，核心的問(wèn)題是劑量和形態(tài)。
氟是一種毒物，過(guò)量對(duì)人有害；在一定劑量范圍內(nèi)，氟又是有益的。帕拉切爾蘇斯（Paracelsus (1493–1541)）是15世紀(jì)末出生在瑞士的一位醫(yī)生也是煉金術(shù)士，他說(shuō)過(guò)一句話，“All substances are poisons; there is none
which is not a poison. The right dose differentiates a poison and a remedy.”這句話的意思是：“所有的物質(zhì)都是毒藥，所有物質(zhì)都不是毒藥，唯一的區(qū)別是它們的劑量�！�
由于分析技術(shù)的發(fā)展，我們幾乎可以從一杯水中檢測(cè)出地球上所有的化學(xué)元素，不僅包括氟，也包括鉛、汞、砷、鈾這些更毒的元素；我們也可以在幾乎所有的食品中檢測(cè)出有機(jī)磷、六六六、二惡英，只是在絕大多數(shù)情況下，它們的含量達(dá)不到對(duì)我們的健康造成危害的程度。另一方面，即使是那些構(gòu)成我們生命和生存基礎(chǔ)的物質(zhì)，如果超過(guò)我們機(jī)體需要的量，也是對(duì)我們有害的。英國(guó)一個(gè)兒童曾經(jīng)一次飲水11升，由于血液被急劇稀釋而死亡；呼吸純氧會(huì)發(fā)生氧中毒，長(zhǎng)期進(jìn)食過(guò)多會(huì)導(dǎo)致肥胖癥，短時(shí)間內(nèi)過(guò)量進(jìn)食可以把人撐死。脫離開(kāi)劑量討論某
一種物質(zhì)有毒無(wú)毒，有害無(wú)害是沒(méi)有意義的。
“含氟牙膏”、“無(wú)氟牙膏”的名字實(shí)際上都是不確切的，所有的牙膏都含氟，只有多少的區(qū)別，有意加入和自然含有的差別。在本文中我們?nèi)匀皇褂眠@兩個(gè)詞，但使用的是他們約定俗成的含義，即“含氟牙膏”是為了抵御齲齒的危害而人為在牙膏中添加了氟化物的牙膏，沒(méi)有這樣做的牙膏稱(chēng)為“無(wú)氟牙膏”。如果生產(chǎn)“無(wú)氟牙膏”時(shí)使用的原料中，天然含有較高的氟，那時(shí)所謂的“無(wú)氟牙膏”可能含氟比“含氟牙膏”還要高。
形態(tài)也是非常關(guān)鍵的因素。電解制備出的氣態(tài)元素氟和氣體氟化氫非�；顫姡梢耘c幾乎任何物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)然也是非常危險(xiǎn)的。當(dāng)氟與鈉、硅、鈣、磷結(jié)合形成氟化鈉、氟硅酸鈉、磷灰石時(shí)，它們是相當(dāng)穩(wěn)定的，毒性或?qū)θ私】档耐{就大大降低。氟與碳和氫結(jié)合形成的聚四氟乙烯則是一種最穩(wěn)定的有機(jī)化合物，可以制成化學(xué)分析用的器皿，任何強(qiáng)烈的有機(jī)、無(wú)機(jī)酸都不能腐蝕它。烹飪的不沾鍋表面涂層也是這一類(lèi)的物質(zhì)。這種形態(tài)的氟即使進(jìn)入人體也不會(huì)被人體吸收，因此基本上是無(wú)毒的。
總之，在我們討論氟與健康的關(guān)系時(shí)，只有那些在我們的日常生活中接觸的劑量范圍內(nèi)的，能夠進(jìn)入人體并為人體所吸收的氟才有意義。
二、 氟與健康關(guān)系的基本數(shù)據(jù)
地殼中所有的化學(xué)元素中，氟的含量占第十四位，是含量最高的微量元素之一，氟在地球上無(wú)處不在。
地殼平均含氟625（毫克/千克），土壤平均含氟500（毫克/千克），一般植物全株含氟5-20（毫克/千克），天然富氟植物50-5000（毫克/千克）河水含氟0.01-10.0（毫克/升），地下水含氟0.1-30（毫克/升），海水含氟1.3（毫克/升）。清潔區(qū)大氣含氟0.1-0.5（微克/立方米），氟污染區(qū)大氣含氟0.5-2.0（微克/立方米）。糧食含氟0.2-0.8（毫克/千克），綠色蔬菜含氟5-20（毫克/千克干重）。牛奶含氟約（0.3毫克/升），肉食品（不含骨的）含氟1-5（毫克/千克干重）。
目前我國(guó)含氟牙膏氟含量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為總氟400-1500（毫克/千克），游離氟不低于400毫克/千克）。2005年中國(guó)牙膏的產(chǎn)量為52.8億支（按每支65克計(jì)算），目前城市約85%的人口刷牙，農(nóng)村50%的人口刷牙，按此計(jì)算，平均每人每年用4.5支牙膏，平均每人每天約消費(fèi)0.8克牙膏（包括成人和兒童）。
氟與健康關(guān)系數(shù)據(jù)：
短時(shí)間攝入大量氟化物的急性中毒情況：
以氟化鈉的形態(tài)經(jīng)口腔攝入的“肯定致死劑量”為成人每日口服5-10克，折合成氟為2.24-4.48克。氟的“可能中毒劑量”為5毫克氟/千克體重。氟的“安全耐受劑量”估計(jì)為3-5毫克/千克體重。
“肯定致死劑量”的概念是每天攝入這一劑量氟的人都會(huì)死亡。
“可能中毒劑量”的概念是可能引起中毒癥狀和體征（包括致死），以及應(yīng)立即進(jìn)行治療性干預(yù)和住院治療的最低劑量，相當(dāng)于“最小致死量”。
“安全耐受劑量”的概念是不會(huì)出現(xiàn)死亡的最大劑量。
按照成人體重為70千克，兒童體重為20千克對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到以下結(jié)果：
對(duì)于以可溶鹽的形態(tài)從口腔攝入的氟來(lái)說(shuō)：
成人的肯定致死劑量為每天：2.24-4.48克，兒童為0.64-1.28克。
成人的可能中毒劑量為：0.35克，兒童為0.1克。
成人的安全耐受劑量為：0.15-0.35克，兒童為0.06-0.10克。
長(zhǎng)時(shí)間攝入少量氟化物的慢性中毒情況：
在我國(guó)，除去中國(guó)西南的燃煤污染型和高氟磚茶型氟中毒病區(qū)以外，飲水是城鄉(xiāng)居民攝入氟的主要途徑，從食品和空氣攝入的氟較少，而且除工業(yè)氟污染地區(qū)外，不同地區(qū)的差別很小。
飲水氟含量小于0.5毫克/升，總攝氟量低于1.5（毫克/日），在其他條件相同的情況下，水氟越低，齲齒的患病率越高。
飲水氟含量在0.5-1.0毫克/升之間，或總攝氟量在1.5-4.0（毫克/日）之間，齲齒患病率最低。
6歲以前飲水含氟量一直為1.0毫克/升，成年后恒牙氟斑牙的患病率約30%，但多為輕度，一般沒(méi)有缺損型氟斑牙。
6歲以前飲水含氟量在1.0-2.0毫克/升之間，氟的含量越高，成年后恒牙氟斑牙的患病率越高。
6歲以前飲水含氟量一直為2.0毫克/升，成年后恒牙氟斑牙的患病率接近100%，出現(xiàn)缺損型的氟斑牙。
6歲以前飲水含氟量在2.0-4.0毫克/升之間，氟的含量越高，成年后恒牙缺損型氟斑牙的患病率越高，同時(shí)與氟斑牙共生的齲齒患病率也升高。少數(shù)居民患輕度氟骨癥，但基本不影響生活與勞動(dòng)。
長(zhǎng)期飲水氟含量大于4.0毫克/升的人，無(wú)論兒童或成人都有可能患氟骨癥，病情隨飲水氟濃度的升高而越來(lái)越嚴(yán)重。
長(zhǎng)期飲水氟含量大于7.0毫克/升時(shí)，在兒童和成人中會(huì)出現(xiàn)殘廢型氟骨癥病人，病情隨飲水氟濃度的升高而越來(lái)越嚴(yán)重。
氣候干熱地區(qū)，由于飲水量大，同樣水氟濃度會(huì)造成更大的危害。
6歲以后才有高氟暴露的人，不會(huì)發(fā)生氟斑牙，但會(huì)有齲齒，也會(huì)患氟骨癥。
6歲以前兒童的牙齒對(duì)氟的危害最為敏感。在這一期間，氟的攝入量如果適當(dāng)，既不會(huì)導(dǎo)致氟斑牙，也使生長(zhǎng)中的恒牙具有對(duì)齲齒更好的抵御能力。
除氟對(duì)牙齒和骨骼的危害以外的各種危害，無(wú)論是實(shí)際調(diào)查結(jié)果，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果，或在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞毒理實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，都是在遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于飲水加氟和使用含氟牙膏的劑量的條件下的結(jié)果，不能作為置疑飲水加氟和含氟牙膏的依據(jù)。
上述數(shù)據(jù)和事實(shí)是科學(xué)界長(zhǎng)期工作的結(jié)果，是被學(xué)術(shù)界所公認(rèn)的，也是我們討論問(wèn)題的基礎(chǔ)。反對(duì)飲水加氟和反對(duì)使用含氟牙膏的人，只有用確切的數(shù)據(jù)否定了上面的事實(shí)，它們的主張才有實(shí)際意義。
三、 中國(guó)城市居民飲水的氟濃度
我們對(duì)中國(guó)34個(gè)特大、大、中、小城市供水水的氟濃度進(jìn)行了實(shí)際測(cè)定。結(jié)果見(jiàn)表一。73.53%的城市供水氟濃度低于0.30毫克/升, 90%以上的城市供水氟濃度低于0.50毫克/升。沒(méi)有城市飲水氟濃度高于1.0毫克/升。對(duì)比之下，美國(guó)52%的人飲水氟濃度在0.70-1.2毫克/升之間。中國(guó)城市居民氟的攝入量明顯低于適宜的氟濃度，更明顯低于美國(guó)居民。
對(duì)這些城市飲水氟含量與齲齒患病率的關(guān)系進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，氟含量越高，齲齒的患病率越低。在調(diào)查的城市中，只有上海和四川內(nèi)江的水氟濃度超過(guò)了0.50毫克/升，而這兩個(gè)城市齲齒的患病率恰恰是最低的。
表一.我國(guó)部分城市和地區(qū)供水水氟含量（毫克/升）
城市 供水水氟含量 城市 供水水氟含量
北京 0.225 天水 0.101
天津 0.335 嘉峪關(guān) 0.107
上海 0.667 沈陽(yáng) 0.050
廣州 0.034 大連 0.300
珠海 0.373 朝陽(yáng) 0.400
韶關(guān) ＜0.01 昆明 0.105
武漢 0.222 易門(mén) 0.020
咸寧 0.089 大理 0.104
襄樊 0.107 南昌 0.178
成都 0.190 �？� 0.075
內(nèi)江 0.570 太原 0.206
都江堰 0.140 西安 0.117
濟(jì)南 0.340 長(zhǎng)春 0.114
青島 0.448 烏魯木齊 0.112
臨沂 0.200 泉州 0.107
杭州 0.178 銀川 0.296
蘭州 0.064 滄州 0.465
四、 中國(guó)氟中毒地區(qū)居民氟的攝入狀況與含氟牙膏使用的安全性
生活在地方性氟中毒地區(qū)的大多數(shù)人也需要含氟牙膏。
首先應(yīng)當(dāng)明確地方性氟中毒地區(qū)或氟病區(qū)的概念。從字面上很容易理解為在地方性氟中毒地區(qū)或氟病區(qū)內(nèi)每個(gè)人氟的攝入量都很高，每個(gè)人都是氟中毒病人，這種理解是錯(cuò)誤的。
地方性氟中毒是一種地球化學(xué)性疾病，它是當(dāng)?shù)鼐用駨沫h(huán)境攝入過(guò)高的氟引起的。但是不是生活在病區(qū)的每個(gè)人都攝入過(guò)多的氟？在飲水型氟病區(qū)，即使在一個(gè)自然村內(nèi)，不同水井的水氟含量也是不同的。相當(dāng)多的情況下，只是部分水井的氟濃度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)人有害。生物疫源型疾病則不同，受到感染的人往往很多，而真正發(fā)病的人很少。當(dāng)采取干預(yù)措施時(shí)，對(duì)生物疫源性疾病流行地區(qū)，干預(yù)措施必須施加于病區(qū)全體居民。而在地球化學(xué)性疾病病區(qū)，只需要對(duì)那些真正攝入過(guò)多有害物質(zhì)的人采取干預(yù)措施。
按照國(guó)家地方性氟中毒病區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)，在飲水型氟病區(qū)，當(dāng)?shù)爻錾L(zhǎng)的8-12周歲兒童氟斑牙患病率高于30%，水氟含量高于1.0毫克/升，或人日總攝氟量超過(guò)3.5毫克即為氟中毒病區(qū)。一個(gè)縣里只要有一個(gè)村是病區(qū)，這個(gè)縣就是氟中毒病區(qū)縣，這個(gè)省也就成了氟病區(qū)。正是按這樣的病區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)除上海外，所有的省和直轄市都可以被稱(chēng)為氟病區(qū)。一個(gè)縣里有一個(gè)村8-12周歲兒童氟斑牙患病率高于30%，這個(gè)縣就是病區(qū)縣，它的全部人口也就成了病區(qū)人口。按照這樣的統(tǒng)計(jì)辦法，2000年中國(guó)氟中毒病區(qū)縣人口總數(shù)為6.26億人，但按村人口數(shù)統(tǒng)計(jì)就減少到1.12億人，按照兒童氟斑牙發(fā)病率推算出的氟中毒病人數(shù)則為0.4066億人。
例如，北京市有10個(gè)縣是氟中毒病區(qū)縣，人口總數(shù)是640.84萬(wàn)；但是病區(qū)村只有261個(gè)，病區(qū)村的人口是27.86萬(wàn)；至于具體到患氟斑牙的人數(shù)則為33623人。也就是說(shuō)盡管北京市也是氟中毒病區(qū)，但在北京氟病區(qū)的人口中，有95.65%的人實(shí)際生活在非病區(qū)，可以采取飲水加氟或使用含氟牙膏的辦法，提高他們牙齒抵
御齲齒的能力。
其余4.35%的人生活在有氟中毒病人的村子里，但只有0.48%的人因氟的攝入量過(guò)多發(fā)生了氟中毒。由于水氟含量達(dá)到1.0毫克/升時(shí)就會(huì)有30%的人患氟斑牙，因此即使在氟中毒病村內(nèi)，也不是所有的人氟的攝入量都達(dá)到了中毒的水平。對(duì)比4.35%和0.48%這兩個(gè)數(shù)字，可以認(rèn)為在北京的氟病區(qū)大約只有7萬(wàn)人，即大約
1%的人攝氟量超過(guò)了安全水平。
在這7萬(wàn)人中，有3.3萬(wàn)人已經(jīng)發(fā)生氟斑牙，再增加一點(diǎn)含氟牙膏的氟，既不會(huì)對(duì)已有的氟斑牙產(chǎn)生影響，也因其量太小，不可能導(dǎo)致氟骨癥。
對(duì)于另外的3萬(wàn)多人，凡是年齡在6歲以上的，由于恒牙的造釉細(xì)胞鈣化過(guò)程已經(jīng)完成，因此即使攝入過(guò)多的氟也已不能導(dǎo)致氟斑牙。
最后真正敏感可能受害的只是在這3萬(wàn)多人中年齡小于6歲的孩子。
在這些孩子中的一半由于年齡小于3歲，還沒(méi)有開(kāi)始刷牙，因此含氟牙膏也不會(huì)對(duì)他們的造成危害。
最后剩下的是高氟攝入水平下3-6歲的兒童。按照目前的人口出生率計(jì)算，這部分孩子的人數(shù)約為1000人。
這些孩子的飲用水含氟在1.0毫克/升以上，如果可以按照成人每天飲水2-2.5升，兒童飲水1.0升計(jì)算，兒童從食品等渠道攝入氟0.5毫克計(jì)算，在自然狀況下，他們的每日氟攝入量至少為1.5毫克。
根據(jù)對(duì)兒童使用牙膏量的實(shí)際調(diào)查，3-6歲兒童每次刷牙的牙膏用量為0.2±0.1克，吞咽量為0.004-0.21克/次，平均為0.05±0.04克/次。吞咽比為2-95%，平均26%。
按照含氟牙膏的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，總氟不超過(guò)1500毫克計(jì)算，3-6歲兒童每天用含氟最高的含氟牙膏刷2次牙，平均吞咽下去的氟為0.15±0.12毫克/天。比起他們?cè)谧匀粻顩r下每人每日至少1.5毫克的氟攝入來(lái)說(shuō)，增加的氟攝入量不到10%，它們?cè)谠黾臃哐赖娘L(fēng)險(xiǎn)上的作用幾乎是可以忽略不記的，除非你認(rèn)為這是壓斷駱駝背的最后一根稻草。
因此在北京10個(gè)病區(qū)縣的640萬(wàn)人氟中毒病區(qū)人口中，613萬(wàn)人完全不存在氟攝入過(guò)多的問(wèn)題，即使在27萬(wàn)多氟中毒病村人口中，也有約20萬(wàn)人氟的攝入量不高，含氟牙膏可以安全有效地使用。在余下的7萬(wàn)人中，有3.3萬(wàn)人已經(jīng)發(fā)生氟中毒，含氟牙膏不會(huì)加深他們的病情，他們也不需要含氟牙膏的防齲作用。在余下的3萬(wàn)多人中，只有約1000個(gè)3-6歲的已經(jīng)有高氟攝入的兒童是對(duì)含氟牙膏敏感的，但即使對(duì)他們，增加的氟攝入量最多也不超過(guò)他們自然狀態(tài)下攝入量的10%。
即640萬(wàn)病區(qū)人口中，對(duì)633萬(wàn)人有益無(wú)害，對(duì)6.9萬(wàn)人無(wú)益無(wú)害，僅約1000名3-6歲兒童敏感，增加的氟攝入量最多不超過(guò)自然攝入量的10%。
進(jìn)一步分析這個(gè)問(wèn)題，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大批農(nóng)民由農(nóng)村進(jìn)入城市生活，他們的孩子也出生在城市，成長(zhǎng)在城市，已經(jīng)沒(méi)有機(jī)會(huì)接觸農(nóng)村的高氟水。無(wú)論是政府投入巨大力量進(jìn)行的農(nóng)村改水工程還是農(nóng)民自發(fā)建立的集中供水設(shè)施，全都優(yōu)先設(shè)立在有高氟水的村莊，新建工程的水源必須經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)證明是安全的。隨著生活水平的提高，飲用飲料和礦泉水、純凈水的人也越來(lái)越多。所有這些因素使得在年輕一代中，氟中毒的危害已經(jīng)大大減輕�，F(xiàn)在仍留在統(tǒng)計(jì)表上的3萬(wàn)多氟斑牙病人，反映的是過(guò)去時(shí)代氟危害的結(jié)果，已經(jīng)與現(xiàn)實(shí)的危害有很大的距離。
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