Фторирование воды

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
См. также: Фторирование соли
Large water pipes next to monitoring equipment.
Контрольно-дозирующее устройство фторирования (слева) в машинном отделении водонапорной башни Миннесота, 1987.
Clear water pours from a spout into a drinking glass.
Фторирование не влияет на внешний вид, вкус и запах воды[1].

Фторирование воды — это контролируемое добавление в водопроводную воду фтора для предотвращения кариеса.

Обработанная вода содержит фтор в количестве, достаточном для предотвращения развития полостей распада в зубах. Когда поступающего в организм естественным путём фтора оказывается мало, его дефицит восполняется из фторированной воды[2]. Фторированная вода оказывает действие через поверхность зуба, сообщая слюне невысокую концентрацию фтора, который снижает вымывание минеральных солей из зубной эмали, и повышает насыщение минералами стенок полостей распада зуба в самом начале их образования[3].

Обычно в питьевую воду добавляют фторсодержащее вещество. Когда естественное содержание фтора в воде слишком велико, его приходится понижать до допустимого предела[4]. В 1994 году экспертный комитет Всемирной организации здравоохранения установил норму содержания фтора в питьевой воде в пределах 0,5 — 1,0 миллиграмма на литр, в зависимости от климата[5]. В продаваемой в бутылках воде уровень фтора обычно не определяют, а домашние фильтры часто задерживают фтор из водопроводной воды, частично или полностью[6].

Стоимость обогащения воды фтором в США составляет примерно 0,92 доллара на душу населения в год.

Фторирование воды имеет целью профилактику хронического заболевания, основная тяжесть которого приходится на детей и представителей бедных слоёв населения[7]. Его использование представляет собой пример конфликта между общим благом и правами личности. Фторирование водопроводной воды общего пользования противоречиво, и вызывает возражения, имеющие под собой ряд этических и юридических оснований. Кроме того, существуют исследования о его неэффективности и даже опасности[8][9][10][11]. Исследователи обнаружили, что умеренное потребление фторидов предотвращает кариес[12], и к 2004 году около 400 миллионов человек были обеспечены фторированной водой[13].

Цели фторирования воды[править | править код]

Molar viewed from top, with a cavity in the central pit, and a small amount of blood in nearby fissures.
Кариозная полость начинается в слое эмали снаружи зуба и распространяется на дентин и пульпу внутри зуба.

Цель фторирования воды — снижение заболеваемости кариесом за счёт регулирования количества фторидов в водопроводной воде[2]. Кариес остаётся одной из главных проблем здравоохранения в большинстве развитых стран мира, в которых им страдают от 60 до 90 % детей школьного возраста и подавляющее большинство взрослого населения[14]. Лечение кариеса обходится обществу дороже лечения любого другого заболевания[15]. Фторирование воды предотвращает кариес как у детей, так и у взрослых. Снижение заболеваемости кариесом за счёт фторирования воды составляет от 18 до 40 % у детей, уже пользующихся зубной пастой и другими источниками фтора[2][16]. Несмотря на то, что фторирование воды в некоторых случаях может стать причиной флюороза, при котором нарушается прорезывание зубов, большинство случаев флюороза оказываются слабовыраженными, и не рассматриваются как причина эстетических нарушений или повод для обеспокоенности учреждений здравоохранения[17]. Явных признаков других побочных действий фторированной воды нет. Эффективность фторирования доказана исследованиями достаточно высокого качества, тогда как исследования, доказывающие побочные действия, были, в основном, низкого качества[18]. Действие фтора на организм зависит от величины суточной дозы из всех источников, включая фторированные зубную пасту, соль, молоко, и воду, которая обеспечивает бо́льшую часть потребности во фторе[19][20]. В тех случаях когда фторирование воды технически осуществимо и приемлемо в культурном отношении, оно оказывается очень выгодным, особенно для групп населения с высоким риском кариеса[14] Центры контроля заболеваемости США относят фторирование воды в стране к десятке великих достижений национального здравоохранения 20-го века.[21]. В отличие от США, в большинстве стран Европы существенное снижение заболеваемости кариесом произошло в первую очередь благодаря введению в обиход в 70-е годы XX века фторсодержащих зубных паст. Фторирование воды как главное средство профилактики кариеса в США надо считать оправданным в силу социально-экономического неравенства населения, затрудняющего доступность стоматологической помощи и других способов профилактики кариеса для бедных[3][22]. Мотивы для фторирования соли или воды сходны с таковыми для йодирования соли, осуществляемого в целях профилактики кретинизма и эндемического зоба[23].

Способы фторирования воды[править | править код]

Фторирование не изменяет внешний вид, вкус и запах воды[1] . Обычно фторирование осуществляют добавлением в воду одного из трёх веществ: фторида натрия, фторкремниевой кислоты или фторсиликата натрия.

  • Фторид натрия (NaF) был первым веществом, применённым для фторирования воды, и теперь считается эталоном, по которому рассчитывают нормы фторирования[24]. Это белое порошкообразное или кристаллическое вещество без запаха. Кристаллическая форма предпочтительнее, когда работа выполняется вручную, потому что кристаллы меньше пылят[25]. Фторид натрия дороже других веществ для фторирования, но он удобен в работе, и поэтому чаще всего используется на мелких предприятиях коммунального обслуживания[26].
  • Фторкремниевая кислота (H2SiF6) — недорогая жидкость, которая образуется в процессе производства фосфорных удобрений.[24] Её поставляют в разных концентрациях, от 23 до 25 %. Из-за большого содержания воды её транспортировка обходится дорого[25]. Другие названия этого вещества — фторокремниевая кислота, гексафторкремниевая кислота, кремнефтористоводородная кислота, кремнефтористая кислота[24].
  • Фторсиликат натрия (Na2SiF6) — это порошок или очень мелкие кристаллы, транспортировать его значительно легче, чем фторкремниевую кислоту[25].

Эти вещества используют для фторирования из-за их хорошей растворимости, безопасности, доступности и дешевизны[24]. По данным исследования в 1992 году отчётов компаний — владельцев водопроводных систем в США оказалось, что 63 % населения получали воду, фторированную фторкремниевой кислотой, 28 % — фторсиликатом натрия, а 9 % — фторидом натрия[27]. Центры контроля и профилактики заболеваний США разработали рекомендации для фторирования воды, определяющие требования к персоналу, отчётность, обучение, надзор, инспектирование, наблюдение, меры в случае превышения концентрации наряду с техническими требованиями для каждого из основных применяемых для фторирования веществ[28].

В США норма содержания фтора в водопроводной воде колеблется в пределах от 0,7 до 1,2 миллиграмма на литр, (что соответствует 0.7 — 1.2 частей на миллион), в зависимости от средней максимальной температуры воздуха. В местах с более тёплым климатом, где люди пьют больше воды, уровень фтора поддерживают ниже, а в прохладном — выше[29]. Принятый в 1962 году стандарт США не применим для всего мира, поскольку он основывается на расчётах, устаревших из-за всё большего распространения систем кондиционирования воздуха, увеличения потребления безалкогольных напитков, переработанных пищевых продуктов -полуфабрикатов и готовых к употреблению продуктов, а также других источников фтора. В 1994 году экспертная комиссия Всемирной организации здравоохранения по применению фтора постановила считать концентрацию фтора в воде 1,0 миллиграмм на литр верхней границей даже для мест с холодным климатом, а нижней границей была объявлена концентрация 0,5 миллиграмма на литр[5] В 2007 году Австралийский систематический обзор рекомендовал диапазон концентраций фтора от 0.6 до 1.1 мг/л.[17].

World map with several land areas highlighted, especially in China, India, east Africa, southwest U.S., and Argentina.
Географические области в которых грунтовые воды содержат более 1,5 миллиграмм фтора на литр, что превышает рекомендуемый для водопроводной воды уровень[17].
Southern Arizona map with a jumble of regions colored gray, white, and blues of various shades.
Часть Южной Аризоны. Темно-голубым выделены районы, в которых уровень фтора грунтовых вод превышает 2 мг\л.

Вода в естественных источниках содержит разные количества фтора, где-то уровень находится в пределах нормы, где-то мал, или, наоборот, очень высок. В реках и озёрах фтора, как правило, мало, меньше чем 0,5 миллиграмма на литр, а вода подземных источников, особенно в вулканических и горных районах может содержать до 50 миллиграмм фтора в литре[19]. Повышенные концентрации фтора характерны для щелочных вулканических пород, гидротермальных вод, гидротермальных рудных месторождений, осадочных и других пород, произошедших из старой, изменённой гидротермальной циркуляцией магмы в процессе рудообразования под влиянием гидротермальных процессов, образующих гидротермальные растворы, из которых фтор попадает в прилегающие водоёмы в виде фторидов. В большей части питьевой воды до 95 % фтора содержится в виде иона F−, следом за ним идёт комплексный ион фторид магния-complex (MgF+). Поскольку уровень фтора в воде определяется растворением флюорита (CaF2), повышенное содержание фторидов обычно бывает в бедных кальцием, мягких, со щелочной средой водах, которые лучше растворяют флюорит[30]. Освобождать воду от фтора приходится, когда его содержание превышает рекомендуемые пределы. Фтор из воды можно убрать, пропуская её через слой активированного глинозёма, костной муки, костного угля или трикальцийфосфата, или коагуляцией алюмокалиевыми квасцами или осаждением известью[4].

Бытовые водяные фильтры разных конструкций — фильтры-кувшины, фильтры, монтируемые непосредственно на кран — не изменяют концентрацию фтора. Более дорогие фильтры, работающие по принципу обратного осмоса, удаляют 65-95 % фтора, а дистилляция освобождает воду от фтора полностью[6]. В США действующие нормативы не предусматривают обязательного указания производителем содержания соединений фторидов в бутилированной воде, поэтому влияние такой воды на здоровье не всегда можно предсказать[6]. Исследование бутилированной воды в штатах Айова и Кливленд показали недостаточное содержание в ней фторидов[31]. исследование, проведённое в Сан-Паулу, показало наличие значительного расхождения в содержании фторидов между нормативами, фактическим содержанием и указанными на этикетке данными[32].

Культурное влияние[править | править код]

Вред[править | править код]

Недавние эпидемиологические результаты подтверждают мнение о том, что повышенное потребление фторида на ранних этапах развития может привести к значительному снижению IQ. Признание нейротоксических рисков необходимо при определении безопасности загрязненной фторидами питьевой воды и использования фторидов в целях профилактической стоматологии.[9]

Большое количество исследований in vivo и in vitro, а также эпидемиологических исследований показали, что хронический флюороз может вызывать повреждение головного мозга, что приводит к нарушению структуры и функций мозга. Хронический флюороз не только вызывает снижение концентрации, обучения и памяти, но также психические симптомы, такие как тревога, напряжение и депрессия. Было предложено несколько возможных механизмов: теория окислительного стресса и воспаления, теория апоптоза нервных клеток, теория дисбаланса нейротрансмиттеров, а также учение о взаимодействии фтора с другими элементами. Однако конкретный механизм развития хронического флюороза при повреждении головного мозга до сих пор неясен. Таким образом, лучшее понимание механизмов, посредством которых хронический флюороз вызывает повреждение головного мозга, имеет большое значение для защиты физического и психического здоровья людей в развивающихся странах, особенно тех, кто живет в эндемичных по флюорозу районах. Короче говоря, необходимо провести дальнейшее исследование влияния фторида на мозг, поскольку вызванное им повреждение нейронов может создать огромную проблему для общественного здравоохранения, особенно с учетом растущего загрязнения окружающей среды.[10]

Фторид может накапливаться в организме, и было показано, что постоянное его воздействие оказывает повреждающее воздействие на ткани организма, особенно на нервную систему, непосредственно без каких-либо предшествующих физических пороков развития.[11]

Примечания[править | править код]

  1. ↑ 1 2 Lamberg M., Hausen H., Vartiainen T. Symptoms experienced during periods of actual and supposed water fluoridation (англ.) // Community Dent Oral Epidemiol[англ.] : journal. — 1997. — Vol. 25, no. 4. — P. 291—295. — doi:10.1111/j.1600-0528.1997.tb00942.x. — PMID 9332806.
  2. ↑ 1 2 3 Centers for Disease Control and Prevention. Recommendations for using fluoride to prevent and control dental caries in the United States (англ.) // MMWR Recomm Rep : journal. — 2001. — Vol. 50, no. RR—14. — P. 1—42. — PMID 11521913. Архивировано 8 февраля 2007 года.
  3. ↑ 1 2 Pizzo G., Piscopo M. R., Pizzo I., Giuliana G. Community water fluoridation and caries prevention: a critical review (англ.) // Clin Oral Investig : journal. — 2007. — Vol. 11, no. 3. — P. 189—193. — doi:10.1007/s00784-007-0111-6. — PMID 17333303.
  4. ↑ 1 2 Taricska J. R., Wang L. K., Hung Y. T., Li K. H. Fluoridation and defluoridation // Advanced Physicochemical Treatment Processes (англ.) / Wang L. K., Hung Y. T., Shammas NK (eds.). — Humana Press[англ.], 2006. — P. 293—315. — (Handbook of Environmental Engineering 4). — ISBN 978-1-59745-029-4. — doi:10.1007/978-1-59745-029-4_9.
  5. ↑ 1 2 WHO Expert Committee on Oral Health Status and Fluoride Use. Fluorides and oral health (неопр.). — Geneva: World Health Organization, 1994. — Т. WHO technical report series 846. — ISBN 92-4-120846-5. Архивировано 17 февраля 2015 года.
  6. ↑ 1 2 3 Hobson W. L., Knochel M. L., Byington C. L., Young P. C., Hoff C. J., Buchi K. F. Bottled, filtered, and tap water use in Latino and non-Latino children (англ.) // JAMA : journal. — 2007. — Vol. 161, no. 5. — P. 457—461. — doi:10.1001/archpedi.161.5.457. — PMID 17485621. Архивировано 25 июля 2011 года.
  7. ↑ Selwitz R. H., Ismail A. I., Pitts N. B. Dental caries (англ.) // The Lancet. — Elsevier, 2007. — Vol. 369, no. 9555. — P. 51—9. — doi:10.1016/S0140-6736(07)60031-2. — PMID 17208642.
  8. ↑ Armfield J. M. When public action undermines public health: a critical examination of antifluoridationist literature (англ.) // Aust New Zealand Health Policy : journal. — 2007. — Vol. 4. — P. 25. — doi:10.1186/1743-8462-4-25. — PMID 18067684. — PMC 2222595. Архивировано 17 июня 2008 года.
  9. ↑ 1 2 Philippe Grandjean. Developmental fluoride neurotoxicity: an updated review // Environmental Health. — 2019-12-19. — Т. 18. — С. 110. — ISSN 1476-069X. — doi:10.1186/s12940-019-0551-x.
  10. ↑ 1 2 Chao Ren, Hui-Hua Li, Cai-Yi Zhang, Xi-Cheng Song. Effects of chronic fluorosis on the brain // Ecotoxicology and Environmental Safety. — 2022-10-01. — Т. 244. — С. 114021. — ISSN 0147-6513. — doi:10.1016/j.ecoenv.2022.114021.
  11. ↑ 1 2 L. Valdez-Jiménez, C. Soria Fregozo, M. L. Miranda Beltrán, O. Gutiérrez Coronado, M. I. Pérez Vega. Effects of the fluoride on the central nervous system // Neurología (English Edition). — 2011-01-01. — Т. 26, вып. 5. — С. 297–300. — ISSN 2173-5808. — doi:10.1016/S2173-5808(11)70062-1.
  12. ↑ Ripa L. W. A half-century of community water fluoridation in the United States: review and commentary (англ.) // J Public Health Dent : journal. — 1993. — Vol. 53, no. 1. — P. 17—44. — PMID 8474047. Архивировано 4 марта 2009 года.
  13. ↑ The British Fluoridation Society; The UK Public Health Association; The British Dental Association; The Faculty of Public Health. The extent of water fluoridation // One in a Million: The facts about water fluoridation (англ.). — 2nd. — Manchester: British Fluoridation Society, 2004. — P. 55—80. — ISBN 095476840X. Архивировано 22 ноября 2008 года. Архивированная копия. Дата обращения: 21 декабря 2010. Архивировано из оригинала 22 ноября 2008 года.
  14. ↑ 1 2 Petersen P. E., Lennon M. A. Effective use of fluorides for the prevention of dental caries in the 21st century: the WHO approach (англ.) // Community Dent Oral Epidemiol[англ.] : journal. — 2004. — Vol. 32, no. 5. — P. 319—321. — doi:10.1111/j.1600-0528.2004.00175.x. — PMID 15341615. Архивировано 12 ноября 2020 года.
  15. ↑ Sheiham A. Dietary effects on dental diseases (англ.) // Public Health Nutr[англ.] : journal. — 2001. — Vol. 4, no. 2B. — P. 569—591. — doi:10.1079/PHN2001142. — PMID 11683551. Архивировано 5 июня 2011 года.
  16. ↑ Griffin S. O., Regnier E., Griffin P. M., Huntley V. Effectiveness of fluoride in preventing caries in adults (англ.) // J Dent Res[англ.] : journal. — 2007. — Vol. 86, no. 5. — P. 410—415. — doi:10.1177/154405910708600504. — PMID 17452559. Архивировано 19 апреля 2010 года. Summary: Yeung C. A. Fluoride prevents caries among adults of all ages (неопр.) // Evid Based Dent. — 2007. — Т. 8, № 3. — С. 72—3. — doi:10.1038/sj.ebd.6400506. — PMID 17891121.
  17. ↑ 1 2 3 National Health and Medical Research Council (Australia). A systematic review of the efficacy and safety of fluoridation (англ.). — 2007. — ISBN 1864964154. Архивировано 14 октября 2009 года. Архивированная копия. Дата обращения: 20 декабря 2009. Архивировано 14 октября 2009 года. Summary: Yeung C. A. A systematic review of the efficacy and safety of fluoridation (англ.) // Evid Based Dent : journal. — 2008. — Vol. 9, no. 2. — P. 39—43. — doi:10.1038/sj.ebd.6400578. — PMID 18584000.
  18. ↑ McDonagh M, Whiting P, Bradley M et al. A systematic review of public water fluoridation (PDF) (2000). Дата обращения: 21 декабря 2010. Архивировано 13 апреля 2012 года. Report website: Fluoridation of drinking water: a systematic review of its efficacy and safety. NHS Centre for Reviews and Dissemination (2000). Дата обращения: 26 мая 2009. Архивировано 13 апреля 2012 года. Authors' summary: McDonagh M. S., Whiting P. F., Wilson PM et al. Systematic review of water fluoridation (англ.) // BMJ : journal. — 2000. — Vol. 321, no. 7265. — P. 855—859. — doi:10.1136/bmj.321.7265.855. — PMID 11021861. — PMC 27492. Архивировано 27 марта 2009 года. Authors' commentary: Treasure E. T., Chestnutt I. G., Whiting P., McDonagh M., Wilson P., Kleijnen J. The York review—a systematic review of public water fluoridation: a commentary (англ.) // Br Dent J[англ.] : journal. — 2002. — Vol. 192, no. 9. — P. 495—497. — doi:10.1038/sj.bdj.4801410. — PMID 12047121. Архивировано 14 января 2012 года.
  19. ↑ 1 2 Fawell J., Bailey K., Chilton J., Dahi E., Fewtrell L., Magara Y. Environmental occurrence, geochemistry and exposure // Fluoride in Drinking-water (неопр.). — World Health Organization, 2006. — С. 5—27. — ISBN 92-4-156319-2. Архивировано 8 марта 2020 года.
  20. ↑ Jones S., Burt B. A., Petersen P. E., Lennon M. A. The effective use of fluorides in public health (англ.) // Bulletin of the World Health Organization[англ.]. — World Health Organization, 2005. — Vol. 83, no. 9. — P. 670—676. — doi:10.1590/S0042-96862005000900012. — PMID 16211158. — PMC 2626340. Архивировано 14 марта 2010 года.
  21. ↑ CDC. Ten great public health achievements—United States, 1900–1999 (англ.) // MMWR Morb Mortal Wkly Rep : journal. — 1999. — Vol. 48, no. 12. — P. 241—243. — PMID 10220250. Архивировано 11 июля 2011 года. Reprinted Архивная копия от 13 января 2010 на Wayback Machine in:  (англ.) // JAMA. — 1999. — Vol. 281, no. 16. — P. 1481. — doi:10.1001/jama.281.16.1481. — PMID 10227303.
  22. ↑ Burt B. A., Tomar S. L. Changing the face of America: water fluoridation and oral health // Silent Victories: The History and Practice of Public Health in Twentieth-century America (англ.) / Ward J. W., Warren C.. — Oxford University Press, 2007. — P. 307—322. — ISBN 0-19-515069-4.
  23. ↑ Horowitz H. S. Decision-making for national programs of community fluoride use (англ.) // Community Dent Oral Epidemiol[англ.] : journal. — 2000. — Vol. 28, no. 5. — P. 321—329. — doi:10.1034/j.1600-0528.2000.028005321.x. — PMID 11014508.
  24. ↑ 1 2 3 4 Reeves TG. Water fluoridation: a manual for engineers and technicians (PDF). Centers for Disease Control (1986). Дата обращения: 10 декабря 2008. Архивировано из оригинала 7 октября 2008 года.
  25. ↑ 1 2 3 Lauer W. C. History, theory, and chemicals // Water Fluoridation Principles and Practices (англ.). — 5th. — American Water Works Association, 2004. — Vol. M4. — P. 1—14. — (Manual of Water Supply Practices). — ISBN 1-58321-311-2.
  26. ↑ Nicholson J. W., Czarnecka B. Fluoride in dentistry and dental restoratives // Fluorine and Health (неопр.) / Tressaud A., Haufe G (eds.). — Elsevier, 2008. — С. 333—378. — ISBN 978-0-444-53086-8.
  27. ↑ Division of Oral Health, National Center for Prevention Services, CDC. Fluoridation census 1992 (неопр.). — 1993. Архивировано 26 июля 2011 года.
  28. ↑ Centers for Disease Control and Prevention. Engineering and administrative recommendations for water fluoridation, 1995 (англ.) // MMWR Recomm Rep : journal. — 1995. — Vol. 44, no. RR—13. — P. 1—40. — PMID 7565542. Архивировано 19 октября 2011 года.
  29. ↑ Bailey W., Barker L., Duchon K., Maas W. Populations receiving optimally fluoridated public drinking water—United States, 1992–2006 (англ.) // MMWR Morb Mortal Wkly Rep : journal. — 2008. — Vol. 57, no. 27. — P. 737—741. — PMID 18614991. Архивировано 18 октября 2011 года.
  30. ↑ Ozsvath D. L. Fluoride and environmental health: a review (неопр.) // Rev Environ Sci Biotechnol. — 2009. — Т. 8, № 1. — С. 59—79. — doi:10.1007/s11157-008-9136-9.
  31. ↑ Lalumandier J. A., Ayers L. W. Fluoride and bacterial content of bottled water vs tap water (англ.) // Arch Fam Med[англ.] : journal. — 2000. — Vol. 9, no. 3. — P. 246—250. — doi:10.1001/archfami.9.3.246. — PMID 10728111. Архивировано 11 апреля 2009 года.
  32. ↑ Grec RHdC, de Moura P. G., Pessan J. P., Ramires I., Costa B., Buzalaf MAR. Fluoride concentration in bottled water on the market in the municipality of São Paulo (англ.) // Rev Saúde Pública : journal. — 2008. — Vol. 42, no. 1. — P. 154—157. — doi:10.1590/S0034-89102008000100022. — PMID 18200355. Архивировано 17 февраля 2009 года.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Фторирование_воды&oldid=136047428