Дослідження спеціалістів складу води протягом 8 років констатували постійність концентрації фтору у воді більшості артезіанських свердловин. Сезонні та річні відхилення як правило невеликі (0.01 мг/ л) і навіть при високій концентрації фтору (4 мг/ л) не перевищують 0.2 мг/ л. Дослідники не зустріли таких джерел, де вміст фтору змінювався в одному напрямку; як правило річні коливання у вмісті фтору відбуваються навколо деякої середньої величини. Винятки з цього правила траплялися дуже рідко. Лише в одній з 26 свердловин було виявлено коливання фтору в 0.6 мг/ л за дворічний проміжок. Деякі показники дозволяють припустити, що ця постійність зберігається принаймні протягом десятиліть (Dean, H. T., Elvove, E. FurtheStudiesontheMinimalThresholdofChronicEndemicDentalFluoris. – 1937).
В таблиці 4 наведено дані про вміст фтору у водах різних водоносних горизонтів України. З таблиці видно, що в Україні високі концентрації фтору є переважно у водах крейдового, сеноманського, бучакського та сарматського горизонтів.
Таблиця 4. Вміст фтору у воді свердловин України
| Водоносний горизонт | Число свердловин | Число свердловин з концентрацією фтору (в мг/ л) | ||||||
| До 0.499 | 0.5-0.999 | 1.0-1.499 | 1.5-1.999 | 2.0-2.999 | 3.0-3.999 | 4.0-більше | ||
| Докембрій | 24 | 19 | 5 | - | - | - | - | - |
| Карбон | 28 | 4 | 22 | 2 | - | - | - | - |
| Силур | 11 | 9 | 2 | - | - | - | - | - |
| Юра | 25 | 6 | 11 | 8 | - | - | - | - |
| Крейда всього | 265 | 179 | 60 | 9 | 4 | 13 | - | - |
| Сеноманський | 29 | 22 | 2 | - | - | 5 | - | - |
| Крейдовий | 236 | 179 | 60 | 9 | 4 | 13 | - | - |
| Третинний всього | 241 | 128 | 30 | 19 | 23 | 25 | 7 | 9 |
| Палеогену | 118 | 44 | 5 | 14 | 18 | 21 | 7 | 9 |
| Неогену | 98 | 66 | 19 | 5 | 4 | 4 | - | - |
| Четвертинний | 118 | 78 | 40 | - | - | - | - | - |
Максимальний вміст фтору в артезіанських свердловинах України становить 5.6 мг/ л. Підвищений вміст фтору у водах юрських, крейдових та третинних палеогенових відкладень пов’язаний з поширенням фосфоритів.
Варто зазначити, що про можливість наявності високих концентрацій фтору у воді шахтних колодязів та пов’язаних з ними ендемій флюорозу інформації досі недостатньо. Між тим основна маса сільського населення України користується цими джерелами водопостачання.
У воді переважної кількості колодязів України(67%) міститься фтору не менше 0.5 мг/ л. Фтор в кількості, що перевищує 1 мг/ л виявлено у воді 14% обстежуваних колодязів.
Невеликі концентрації фтору, переважно до 0.5 мг/ л, є у водах західних областей України та Полісся.
При подальшому просуванні з заходу на схід, а особливо з півночі на південь, концентрації фтору у воді шахтних колодязів зростають, сягаючи максимуму у Дніпропетровській області, де багаті на фтор води є в усіх без винятку районах. Максимальна концентрація фтору тут 4.5 мг/ л, причому близько 25% колодязних вод містять 1-1.5 мг/ л фтору, а близько 20% - більше.
Найбільші концентрації фтору виявили в селах, поблизу яких в минулому видобували плавиковий шпат.
Щоб відповісти на питання, наскільки багаті на фтор колодязні води можуть бути причиною ендемії флюорозу, вивчали сезоні та річні коливання концентрацій фтору у воді 23 шахтних колодязів восьми областей України. Було встановлено, що сезонні коливання фтору наближаються до 0.3-0.5 мг/ л; мінімальна концентрація фтору спостерігається навесні, а найбільша – наприкінці літа, восени та взимку.
Оскільки середньорічний рівень фтору у колодязній воді зберігається протягом багатьох років, можна дійти висновку, що і вода шахтних колодязів може бути причиною ендемій флюорозу, що підтвердилося при обстеженні населення.
Спадання рівня води в колодязях наприкінці літа призводить до підняття осаду з дна при заборі води, що також збільшує вміст фтористих сполук у воді.
Підсумовуючи усі спостереження, можна зробити висновок, що основною ознакою, яка дозволяє припустити наявність високих концентрацій фтору в підземних водах, є залягання фосфоритових відкладень чи інших фторвмісних мінералів у водоносному горизонті. При цьому накопичення фтору у воді зростає в ділянках водоносного горизонту з уповільненим водообміном. Внаслідок цього концентрація фтору у водах водоносного горизонту зростає із зануренням і досягає максимуму у центрі западин та котловин.
Навпаки, найменші кількості фтору містять води горизонтів, що залягають близько до поверхні землі, на підвищених частинах рельєфу, при полегшеному живленні. Зменшення кількості фтору спостерігається також у водах, які з’єднані з добре промитими, сильно тріщинними породами (Т. А. Ніколаєва). Існує думка про те, що чим довшим є шлях води через вапняні породи, тим менше вона містить фтору.
У літературі є вказівки на те, що кількість фтору у водах зростає з глибиною залягання водоносних горизонтів, тобто з геологічним віком відкладень, які утворюють горизонт (Т. А. Ніколаєва, А. С. Белицький, 1951). Однак дослідження інших вчених (Габович Р. Д.)показали, що це твердження має надто багато винятків. Наприклад, у Дніпропетровській області води з четвертинних відкладень містять в декілька разів більше фтору, ніж тріщинні води корінних порід. За даними С. Н. Черкинського та Р. М. Заславської, більш давні води з відкладень девону бідніші за карбон, а води середнього карбону мають більшу концентрацію фтору, ніж води нижнього карбону (Черкинский С. Н., Заславская Р. М. Фтор в подземных водах РСФСР как фактор заболевания населения флюорозом и кариесом. Гигиена и санитария, 1953, №5).
Габович та інші звернули увагу, що для багатьох багатих на фтор вод характерний невисокий вміст кальцію та магнію, але високий вміст хлоридів та сульфатів. Згідно спостереженням, при підвищенні мінералізації води, збільшенні кількості хлорнатрієвої солі та зменшенні солей кальцію зростає концентрація фтору. Але такий склад зовсім не обов’язковий для вод, багатих на фтор. В цьому можна переконатися розглянувши дослідження Габовича, а також спостереження Ніколаєвої, яка звертає увагу на високу мінералізацію, великий вміст кальцію, магнію та сульфатів у багатих на фтор водах. Це змушує дійти висновку, що важко знайти будь-які загальні закономірності між складом води та вмістом фтору.
ВПЛИВ ФТОРУ НА ЛЮДСЬКИЙ ОРГАНІЗМ
Фтор в організмі людини та його роль
Фтор в організмі людини
Вивчення вмісту фтору в різних тканинах та органах є необхідною ланкою у справі з’ясування біологічної ролі цього мікроелемента. Між тим ознайомлення з літературою приводить до висновку, що в цій галузі накопичено дуже обмежені дані, які до того ж мають недоліки.
Основним недоліком є те, що визначаючи вміст фтору в тканинах людського організму, дослідники ігнорували концентрацію цього елемента у навколишньому середовищі. Недоліки вивчення вмісту фтору в організмі та недосконалість раніше застосовуваних методів аналізу довгий час позбавляли можливості правильно оцінювати отримані результати, не дозволяли порівнювати дані різних авторів, а відповідно і ускладнювали виявлення існуючих закономірностей. Через це у літературі можна побачити дуже суперечливі дані про вміст фтору в кістках (від 100 до 9700), зубах (від 90 до 16000 мг/кг), крові (від 0.01 до 2 мг/кг) та інших тканинах. У таблиці 5 наведено вміст фтору в різних тканинах людського організму за даними Р. Д. Габовича.
Проаналізувавши дані таблиці, можна зробити висновок, що найбільша кількість фтору міститься у твердих опорних тканинах, менше у волоссі, нігтях, тобто у тканинах з малоінтенсивним метаболізмом, порівняно стійких і міцних. У внутрішніх органах, залозах, мозку, де процеси обміну інтенсивні, кількість фтору зменшується. Винятками є ендокринні залози. Найменша кількість фтору міститься у м’язах і мозковій тканині.
Розподіл фтору в організмі неоднорідний. Так, сироватка крові містить більше фтору ніж еритроцити. Дослідження з міченим фтором також показали, що плазма крові містить приблизно у два рази більше фтору, ніж еритроцити.
Таблиця 5.Вміст фтору у різних тканинах людського організму
| Назва тканини | Вміст фтору (мг/кг)у людей віком: | ||
| 10 років | 50 років | 84 роки | |
| Мозок | 0.16 | 0.37 | 0.84 |
| М’язи скелету | 0.18 | 0.25 | 0.81 |
| М’язи серця | - | - | - |
| Кров | 0.13 | 0.26 | 0.38 |
| Легені | 0.41 | 0.7 | 1.08 |
| Печінка | 0.24 | 0.38 | 1.17 |
| Нирка | 0.41 | 0.68 | 0.54 |
| Селезінка | 0.28 | 0.81 | - |
| Щитовидна залоза | 0.28 | 0.69 | 6.35 |
| Підшлункова залоза | 0.61 | 0.84 | 2.67 |
| Шкіра | - | 3.95 | - |
| Волосся | - | 52.8 | 72.3 |
| Нігті | 67.0 | 75.4 | 89.0 |
| Кістки | 310.0 | 450.0 | 882.0 |
| Зуби | 105.0 | 207.0 | 283.0 |
З віком рівень фтору в кістках постійних мешканців одного і того ж населеного пункту збільшується. Вважають, що вміст фтору у кістках збільшується на 0.02% на рік. Можливо, що накопичення фтору в кістках з віком певною мірою пов’язане з патологічними змінами в похилому віці.
Рівень фтору в зубах нижчий, ніж у кістках. В зубах фтор розподіляється теж нерівномірно. Згідно з деякими спостереженнями, у зовнішньому шарі емалі міститься більше фтору, ніж у внутрішньому. Кількість фтору в корені зубу в 1.4-1.8 рази більше, ніж у коронці. Коливання вмісту фтору в різних частинах зубу є однією з причин розбіжностей літературних даних про вміст фтору в зубах.