IMAGE0001 (19)

7.1.5. Organizmy zwierzęce i człowiek

Fluor jest zarówno niezbędnym, jak i toksycznym pierwiastkiem dla ssaków, a różnica między jego stężeniem korzystnym i szkodliwym jest bardzo mała. Występuje on we wszystkich tkankach w ilościach rzędu X-X00 ppm. a największe nagromadzenie przypada na kości i zęby. Zawartość w kościach wzrasta z wiekiem organizmu. Największe stężenie przypada na kości ssaków morskich (>5000 ppm) oraz na ości ryb (>4000 ppm). Kilkakrotnie więcej fluoru (około 20000 ppm) występuje w kościach zwierząt kopalnych w wyniku sorpcji z otaczającego środowiska.

Fizjologiczna rola fluoru wiąże się głównie z procesami mineralizacji tkanek kostnych. Brak jego powoduje zaburzenia w wiązaniu wapnia, magnezu i fosforu w kościach oraz nieprawidłowości w formowaniu zębów i osłabienie szkliwa. W małych ilościach aktywuje przypuszczalnie działanie niektórych enzymów.

Fluor jest łatwo wchłaniany w przewodzie pokarmowym, przede wszystkim z wody, która stanowi główne jego źródło. Przenika on szybko przez błony komórkowe i doprowadzany jest do wszystkich tkanek. Nadmierne stężenie fluoru w wodzie pilnej jest zatem bardzo szkodliwe, ponieważ podlega szybko włączeniu w biochemiczny obieg.

Szczególnie ważny proces zachodzi w tkankach kostnych, zbudowanych głównie z hydroksyapatytu (fosforanu wapnia). Fluor łatwo podstawia grupę hydroksylową tworząc hydrofluoroapatyt. który jest bardziej stabilny i bardziej odporny na działanie kwasów od hydroksyapatytu. Zbyt duża ilość fluoroapatytu w tkankach twardych powoduje zmianę ich właściwości fizyczno-chcmicznych. związaną z przerostem belcczck kostnych i przebudową ich struktury.

Powinowactwo fluoru do metali, zwłaszcza dwuwartościowych (Ca. Mg. Mn. Fe, Cu. Zn) sprzyja powstawaniu różnych połączeń zmieniających fizjologiczne działanie tych kationów. Wytrącane fluorki, przede wszystkim magnezu i wapnia, odkładają się w' różnych tkankach, głównie twardych, co w konsekwencji doprowadza do przewlekłego zatrucia zwanego fluorozą. Nadmiar fluoru jest przyczyną także i innych zaburzeń. często związanych z wyłączeniem magnezu z funkcji metabolicznych, co w efekcie prowadzi do zachwiania równowagi kationowej, wywołując różne niedomagania organizmu. Stwierdzono ponadto mutagenne właściwości niektórych fluorków (Gu-mińska 1989b).

Fluor pobierany przez człowieka z pożywieniem nic jest na ogół szkodliwy, natomiast jego wysokie stężenie w wodzie pitnej wpływa ujemnie na organizm. Dzienna dawka fluoru z pożywieniem obliczana jest na 0.3 - 0,5 mg, natomiast toksyczna wynosi > 20 mg. Nieszkodliwa dzienna dawka fluoru dla dorosłego człowieka wynosi około 1 mg, a dawka około 5 mg może powodować fluorozę. Trudno jest jednak określić dopuszczalną dawkę fluoru, ponieważ zależy ona w znacznym stopniu od zmiennej wrażliwości poszczególnych gatunków, a nawet indywidualnych organizmów, jak również od szeregu czynników zewnętrznych (np. rodzaj związków fluoru, dicta, stan zdrowia, warunki klimatyczne). Zachodzą ponadto przypadki wytworzenia się osobniczej odporności, czego przykładem jest brak objawów fluorozy oraz niski poziom fluoru we krwi ludzi korzystających od dzieciństwa z wody o wysokim stężeniu tego pierwiastka (Domźalska vide Kabata-Pendias, Pcndias 1979).

Na terenach, gdzie przeprowadza się fluorkowanic wody w celach profilaktycznych przed próchnicy zębów, dzieci otrzymują dziennie z wodą 0.3-2.7 mg F. a dorośli odpowiednio więcej 1,3-4,7 mg F (Rosę i Marier Wr/e Gumińska 1989b). Ilości te stanowią już zagrożenie dla zdrowia, dlatego decyzje o fluorkowaniu wody muszą być poprzedzone dokładną oceną całkowitego poboru fluoru z różnych źródeł, jak również uwzględnieniem niskiej tolerancji na nadmiar tego pierwiastka u niektórych grup ludności (np. osoby starsze lub chore). Długoletnie badania w kraju (Chlebna-Sokół 1995) wykazały, źc fluoroza zębów u dzieci nic należy do rzadkości i nie ogranicza się do terenów endemicznego występowania fluoru w wodach pitnych (1,5-2 mg F/l). Nadmiar fluoru powoduje ponadto u dzieci zaburzenia rozwojowe oraz nasilenie się objawów niedoboru magnezu w organizmie.

W organizmie człowieka następuje akumulacja fluoru, jeżeli jego dzienna dawka ze wszystkich źródeł przekracza 3 mg. Długotrwałe narażenie człowieka na podwyższone dawki tego pierwiastka występuje na terenach o naturalnie (geochemicznie) podwyższonej zawartości oraz na obszarach skażonych emisją z zakładów przemysłowych.

Zwierzęta przebywające na terenach o zwiększonym poziomie fluoru nagromadzają go w swoich tkankach. Największa akumulacja zachodzi w kościach. Bezpieczna dawka fluoru dla zwierząt hodowlanych nic powinna przekraczać 2 mg/kg masy ciała. Ilości lluoru w paszy rzędu 30-40 ppm są szkodliwe, powodując fluorozę. Najbardziej wrażliwe na nadmiar fluoru są przeżuwacze. Zawartość fluoru w kościach zwierząt jest dobrym wskaźnikiem do oceny ich narażenia na nadmiar w środowisku. Na przykład, stężenie w żuchwach zwierzyny płowej z Białowieży wynosi 172 ppm. z okolic fabryki nawozów fosforowych (Police) 750 ppm. a z rejonu KGHM (Lubin) 856 ppm (Machoy 1990).

Biochemiczna funkcja fluoru oraz jego pobieranie przez organizmy zwierzęce podlegają różnym wpływom innych pierwiastków. Niektóre związki Na. Ca. Mg. Al i P. a przede wszystkim NaCl obniżają jego przyswajalność. Stwierdzony synergiezny wpływ molibdenu na korzystne działanie fluoru w zębach może być efektem wtórnym, ponieważ często oba pierwiastki łącznie podlegają podwyższeniu w środowisku przyrodniczym. Nadmiar fluoru zaburza pobieranie i metabolizm jodu.

7.1.6. Zastosowanie i zanieczyszczenie

Fluor znajduje największe zastosowanie jako kwas fluorowodorowy i sole fluoru w przemyśle metalurgicznym. Duże zużycie soli fluoru (kryolitu) przypada na elektrolityczną produkcję aluminium. Ponadto jest on wykorzystywany w przemyśle szklarskim, ceramicznym, emalierskim i chemicznym. Znaczna część fluoru uwalnia się przy produkcji nawozów fosforowych, a w mniejszych ilościach z cegielni oraz z elektrowni węglowych.

* Globalny problem stanowi wprowadzanie do atmosfery freonów (np. CCI ,F_?) stosowanych do chłodziarek oraz w aerozolach kosmetycznych.

Światowe wydobycie fluoru w 1992 r. wynosiło <4 min t/rok, z czego około 40% przypadało na Europę. Oczyszczanie z fluoru gazów emitowanych przez fabryki jest często mało efektywne i dlatego dużo tego pierwiastka przedostaje się do atmosfery (np. pyły kominowe huty aluminium mogą zawierać >20% F). Roczną emisję fluoru szacuje się w Polsce na około 7 tys. t, a w Stanach Zjednoczonych na > 120 tys. t. z czego duża część przypada na fabryki nawozów fosforowych. Znaczny udział w emisji

305