曾經的“死亡元素”和流行病元兇，怎麼就被加進了供4億人飲用的水裏？_風聞

文章來源丨 SME科技故事

沒有哪種元素的發現史能有氟來得那樣悲情壯烈，兩個世紀前的化學家們為了製得這種元素，死的死傷的傷，其中不乏那些如雷貫耳的大科學家。

瑞典化學家舍勒從天然礦石中製得氟化氫，隨後中毒卧牀不起；大名鼎鼎的英國化學家戴維試圖電解氟化物值得氟單質，不僅以失敗告終還因此身患重症；愛爾蘭的諾斯克兄弟被認為已經成功製得氟單質，但卻無法收集，最終兩兄弟一死一殘……

為氟獻出生命的化學家還有很多，因此歷史上人們也會把氟稱作**“死亡元素”**。

莫瓦桑因製得氟單質而獲得諾獎

就這樣一種令人聞風喪膽的元素，卻被很多國家和地區人為地添加進自來水和飲用水中，這聽起來不僅有些難以理解，甚至會被認為是一種陰謀。

經過大半個世紀的研究和調查，往自來水裏加氟被認為是“利大於弊”的，是一種能夠改善居民健康的做法，但這背後仍然伴隨着不少爭議。

想要理解自來水加氟的動機，就要從20世紀初的一個怪異發現説起。

美國人弗雷德裏克·麥凱是一位初出茅廬的牙科醫生，1901年麥凱在賓夕法尼亞大學完成學業後，來到科羅拉多州開了自己的牙科診所。

很快他就發現在科羅拉多泉市和馬尼圖泉市兩個地方有不少人的牙齒上一些噁心的茶漬樣的斑，他查遍了牙科文獻資料都沒有找到解釋。次年，遠在意大利那不勒斯的另一位美國牙醫伊格也獨立描述了這種怪現象。

麥凱還發現這種神秘的牙病只出現在特定的地區，在相鄰的城市就很少甚至完全沒有。他一邊行醫一邊關注這這種現象，到了1909年，他和同事調查統計了2945名科羅拉多斯普林斯市的兒童，發現竟然有87.5%的孩子患有這種疾病。

進一步調查，麥凱發現不僅僅是自己所在的城市，其實全國各地都有這樣的病例出現，於是他迫切地希望找到其中的原因。一開始他主要把調查的重點放在當地的飲食、土地污染和空氣污染上，結果沒有找到任何異常。

於是麥凱懷疑是當地的飲用水中的某些物質造成了牙齒的損傷，但他只是個牙醫，沒辦法分析出飲用水中那些未被報告的微量元素，儘管那些水源看起來無色無味，但麥凱依舊堅信他懷疑的方向。

到了1930年代，又有了新的線索。當時的美國鋁業公司面臨有關健康損害的指控，其首席化學家開始調查。原來在1909年，該公司在阿肯色州開採鋁土礦，隨着規模的擴大，為了滿足工人和家屬的供水需要，他們打了三口深井。幾年之後，鎮上孩子們的牙齒開始出現褐色的斑塊，直到1920年代末，受害家庭開始指控疾病與公司開採的鋁有關。

1940年代描繪開採鋁土礦工人的壁畫

就在這樣的情況下，美國鋁業公司的首席化學家丘吉爾，用當時最先進的光譜設備檢測了當地的飲用水，發現了井水中氟元素的含量異常，是正常地區含量的10倍左右，達到了5毫克每升的水平。

真兇氟元素浮出水面後，動物實驗很快就證實了氟化物與牙齒褐色斑的關聯，到現在這種因為過量攝入氟導致的褐色斑也會被叫做“氟斑牙”。

同時，關於氟的壞名聲在繼續發酵。丹麥化學家羅霍爾姆確定了發生在1930年發生在比利時東部默茲河谷，造成了60人死亡的事件，元兇就是氣態的氟化物。

不愧是“死亡元素”，似乎跟氟沾上關係的就沒有好事，但是事情馬上就要向着一個意想不到的方向發展了。

按照正常劇情，一種對健康有傷害的物質被發現，所有人的反應理應是能躲多遠躲多遠。但是氟的故事並沒有那麼簡單。

還是那個最早發現“氟斑牙”的美國牙醫麥凱，雖然事情因他而起，但是他卻發現氟斑牙醜是的確醜，可是除了外觀上的改變也沒有再發現有其他的影響，甚至還有益處。

麥凱發現這些患有氟斑牙的人齲齒髮生率要顯著低於普通羣體，甚至氟斑牙高發的整個地區齲齒率也比較低，所以他推測氟化物能夠減少齲齒的發生。

另一位牙科醫生迪恩接過了麥凱的工作，他開始系統地調查研究飲水中氟化物含量與齲齒的關係，並且找到了所謂的氟化物含量黃金標準，大約是1毫克每升。

基於迪恩這樣的研究結果，天然水源中含氟量小於這個數值則被認為是氟化物不足。但實際上只有很少地區的天然水源含氟量能夠達到1毫克每升。

而當時美國全國的牙齒健康情況堪憂，因為精製麪粉、糖以及加工食品的流行，美國人的齲齒率暴增，已經成為一種流行病。找到能夠降低齲齒髮生的措施就等於找到了希望。

19世紀末一款針對兒童牙疼的可卡因產品，可見當時的齲齒之嚴重

那麼，往自來水中添加氟化物是不是可行呢？這可是為了大眾的牙齒健康着想啊。起初科學家們是非常謹慎的，至少在剛剛有研究的30-40年代主流觀點還是認為需要進一步研究。

不過小規模的社區試點倒是在1940年代就已經開始。945年1月25日，密歇根州大急流城成為世界上第一個人工氟化的城鎮。按照迪恩的計劃，試驗將會持續15年。事實證明，僅6年後大急流城6歲以下兒童的齲齒率比對照城市的齲齒率減少了一半。

雖然自來水氟化的試驗開了個好頭，但爭議也隨之而來。

實際上還沒有等迪恩的實驗出結果，一些激進的牙科醫生就已經在建議啓動大規模的自來水氟化政策，他們比迪恩本人更相信1毫克每升的添加量是萬無一失的。

僅僅在大急流城試驗開始的兩年後，他們就已經説服了威斯康星州全面實行自來水氟化，倉促上馬的政策馬上遭到了反對。

首先是公眾對氟化物的傳統認知，因為在當時一種比較常見的老鼠藥的主要成分就有氟化物，有誰會覺得把老鼠藥加進自來水裏是一件好事呢？

氟化鈉曾經被廣泛用於生產老鼠藥、蟑螂藥

當然，這種固有的觀念後來被支持者用飲用水中含有的天然氟化物進行了反駁，人們喝了一百多年（美國的歷史，理解萬歲）也沒有出現相關的健康問題。

其次，氟化物的來源也是一個問題。最早採用的含氟添加物是氟化鈉，容易運輸也容易處理，但價格比較昂貴。到了1970年代，自來水氟化的措施已經在美國普及，出於成本的考慮，添加物被更換為氟硅酸（FSA）。

氟硅酸的名聲不太好，它本身是一種磷化肥生產中副產物的衍生物。用磷酸鹽礦生產化肥會產生氟化氫和四氟化硅兩種劇毒排放物，在1960年代遭到一些農民和農場主的投訴，工廠才被迫建造了處理它們的洗滌塔，能將這兩種氣體轉化為液態的氟硅酸。

1958年，位於佛羅里達州的磷酸鹽化工廠

雖然液體更容易儲存和運輸，但它的毒性並沒有減少，氟硅酸也常常給工人帶來嚴重的傷害，因此氟硅酸一直都是化工廠的燙手山藥。

直到它成為了自來水氟化的添加物，這些氟硅酸從化工廠直接運到水庫，按合理的比例添加到水中。然而這些工業副產物不同於牙膏中添加的藥用級氟化物，它們未經處理還可能含有一定量的砷和鉛，反對者認為這可能導致了額外的肺癌和膀胱癌。

反對飲用水氟化的漫畫，文字提到氟化物被認為是一種危險的廢棄物

當然，最具爭議的還是氟化物的添加量問題，雖説有迪恩給出的1毫克每升的黃金標準在前，但實際上影響氟攝入量的因素有很多，偏鹼性的水可促進氟的吸收，食物和飲用水中的鈣可以降低氟的吸收。此外還有生物因素，氣候乾燥炎熱的地區喝水量大，有可能攝入更多的氟，高氟地區種植的蔬菜也可能帶來額外的氟攝入量。

雖説我們可以相對準確地控制自來水中的氟添加量，但實際情況非常複雜，安全也只是相對的，氟中毒的事件也時有發生。

我國也有案例，廣州市芳村水廠從1965年開始對自來水加氟，早期的加氟量略高，兒童斑釉率（氟斑牙發生率）可超過20%。

氟斑牙僅僅是輕度的氟中毒，對於很多國家和地區來説，原本就已經存在氟超標的情況，而我國正是地方性氟中毒高發的國家之一，所以自來水氟化並不適合所有國際和地區。

中國很多地區本來就面臨飲用水氟超標的問題

世界範圍內地下水氟超標地區，中國和印度情況較為嚴重

1992年美國阿拉斯加還發生過氟化物的投放事故，導致飲用水氟濃度過高，直接造成了262人中毒1人死亡。

最近的研究還發現，飲用水中的氟化物還可能影響孕婦影響後代的智力發育。懷孕期間每天多攝取1毫克氟化物再加上一大杯茶，他們的孩子在3歲時智商就會下降3.66分。

**反對者需要一萬個理由來反對，而支持者僅僅需要一個理由來支持。**自來水氟化半個多世紀以來，美國從85%以上的兒童患有齲齒，到今天已經大大降低，全民口腔健康情況在世界名列前茅。

 

世界範圍內不同國家地區飲用氟化水的比例

不過，也有學者認為，對齲齒率降低貢獻最大的其實是1970年代後含氟牙膏的普及，相比於統一在自來水中添加氟，自行選擇性購買含氟牙膏的方式更靈活。

目前，全世界仍有超過4億人在飲用氟化水，支持者和反對者的爭論仍在繼續。

不過那其實也並不重要了，自來水氟化的最大貢獻就是用一種無法抗拒的方式，向全人類證明了“死亡元素”氟能夠改善牙齒的健康，至於攝入方式那都是後話了。