Джерела фтору та вплив фтору на людський організм

Фторфосфати кальцію, апатити містять до 3.8% фтору. Вони перебувають у вивержених породах у розсіяному стані (до 0.6%). Проте є й родовища апатиту у концентрованому виді, наприклад у Хібінах на Кольському півострові (Лабунцев А. Н.). Хібінські фторапатити містять близько 3.14% фтору.

Фосфорити відносяться до досить розповсюджених мінеральних утворень. Хоча вони також є фторфосфатами, іноді вони містять більше фтору, ніж апатити. Якщо в апатиті співвідношення фтору до P2O5 теоретично дорівнює 0.0891, то є фосфорити, в яких воно досягає 0.115. Вважають, що в цьому випадку частина фтору відклалася у вигляді CaF2, поза зв’язком з фосфатом кальцію.

Родовища фосфоритів мають велике значення в зв’язку з можливістю збагачення підземних вод фтором.

Що ж до грунту, то є два основних джерела фтору в ньому: 1) з вивітрювання пород та 2) внесення з атмосфери з метеорними водами та промисловими викидами.

Грунти поруч з родовищами багатих на фтор мінералів, що виходять на поверхню, можуть накопичувати фтор за рахунок малорозчинних продуктів вивітрювання.

При аналізі у грунтах виявляють плавиковий шпат, апатит, біотит, турмалін та інші мінерали, що містять фтор. Однак і розчинені сполуки фтору із опадів можуть затримуватися у грунті, особливо у його гумусовому шарі. Тут у тонкій фракції, у колоїдах, вміст фтору підвищується за рахунок сорбції на поверхні часток. Вважають, що в цьому випадку частина фтору перебуває у стані, що припускає явище обмінної сорбції, а частина – у більш фіксованому стані.

Піщані грунти містять значно меншу кількість фтору, ніж глинисті. Встановлено, що з підвищенням лужності грунту зростає його здатність утримувати фтор. В глибших шарах грунту вміст фтору зростає.

При значному промиванні грунту фтористі сполуки, незважаючи на погану розчинність, можуть виноситися. А. П. Виноградов вважає, що процес вилучення фтору з грунтів превалює над процесом привнесення його у грунт з атмосфери.

Вважають, що вміст фтору у грунтах в більшості випадків перебуває в межах 10-2 – 10-1%. Дослідивши проби грунту, де не застосовувалися суперфосфатні добрива, з 24 місць України, спеціалісти виявили в них від 3.6*10-3 до 3.2*10-2 % фтору. В інших країнах, які знаходяться в різних частинах земної кулі, вміст фтору теж близький до вказаних цифр. Але якщо середній відсоток вмісту фтору у грунті в різних країнах приблизно такий самий, то амплітуда коливань вмісту фтору в грунтах окремих місцевостей досить велика. В зв’язку з цим відмічають і значні коливання вмісту фтору у рослинах.

Як вже зазначалося, підвищений вміст фтору у грунтах як правило виявляється у місцевостях, що розташовані поблизу виходу на поверхню пород, багатих на фтор. Так, наприклад, у грунті навколо рудника, де добували плавиковий шпат, містилося 5*10-2 % фтору, а коло родовища фосфоритів у Індії – до 3.2*10-1 %.

В цих місцевостях можна очікувати виникнення ендемічних осередків флюорозу серед людей та тварин внаслідок збільшення вмісту фтору у продуктах рослинного походження, забруднення останніх фторовмісним пилом та підвищення концентрації фтору у поверхневих та грунтових водах.

У глинистих грунтах також знаходили велику кількість фтору. Так Рохольм (Rocholm) вказує на те, що у глині, яку використовують на одному цегляному заводі, містилося 1.6*10-1 % фтору; навколо цього заводу спостерігали загибель рослинності від впливу викидів, які містили фтор, а також захворювання худоби.

Таким чином, фторвмісні викиди підприємств можуть значно підвищити кількість фтору у грунтах навколишніх територій.

Вміст фтору у грунті може зростати і при використанні суперфосфатних добрив, причому ступінь збагачення залежить від характеру грунту.

Спеціалісти знаходили в удобреному суперфосфатами грунті від 1.4*10-2 до 5.7*10-2% фтору. В останньому випадку вирощений на цій ділянці буряк містив значно більшу, ніж звичайно, кількість фтору.

Суперфосфатні добрива вводяться в грунт у кількості декількох сотень кілограм на гектар. Враховуючи широке застосування цього добрива, можна припустити, що з ним протягом року на земній кулі вноситься декілька сот тисяч тон фтору. Ця кількість може мати суттєве значення у загальному балансі кругообігу фтору в біосфері.

Фтор у воді

Широко розповсюджені розчинні фторвмісні сполуки в породах та грунтах зумовлює наявність фтору в природних водах, які використовуються для водопостачання населення.

Концентрація фтору в природних водах коливається в широких межах (від 0.01 до 27 мг/ л) і пов’язана з розчинністю його сполук. (Для детальнішої інформації дивіться таблицю 1 нижче).

Найменші концентрації фтору містять метеорні та поверхневі води, найбільші – підземні води, які стикаються з багатими на фтор породами; мінеральні джерела, особливо термальні, які пов’язані з вулканізмом; поверхневі водойми, які забруднені стоками певних виробництв.

Таблиця 1. Розчинність сполук фтору