地下水中氟的赋存形态与人体负效应分析

王 玲, 黄景春, 李 明

(1.河南省地质环境监测院,河南郑州,450000;2.中国地质大学(武汉)环境学院,武汉,430074)

地下水中氟的赋存形态与人体负效应分析

王 玲1, 黄景春1, 李 明2

(1.河南省地质环境监测院,河南郑州,450000;2.中国地质大学(武汉)环境学院,武汉,430074)

在部分高氟水地区,地下水中氟含量与地氟病患病率非正相关性关系,由于氟测取手段的限制,目前无法对复杂态氟进行相关毒理学及临床实验,以判断其人体负效应.本文在分析了地下水中不同形态氟赋存特征的基础上,以豫东平原为例通过食物链中某些具有代表意义的复杂态氟与简单阴离子态氟的人体负效应进行对比,得出络合离子态与有机态氟人体负效应的基本推断,为深入研究地氟病的致病机理提供了线索.图1,表3,参30.

高氟水;氟形态;人体负效应;豫东平原

一般认为,在饮水型氟病区长期饮用高氟地下水(氟含量大于1.0 mg/L)是地氟病流行的主要原因[1-3].豫东平原是我国地氟病高发区,属于饮水型氟中毒典型地区[4,5].然而在调查研究中我们发现在豫东平原相当部分地区存在地氟病患病率并不完全与地下水中氟含量呈正相关关系的现象(见表1).通过查阅相关文献发现,在其它高氟病区也同样出现过此类情况[6-10],而对于此现象的发生原因目前尚未有明确解答.本次研究通过分析地下水中氟的赋存形态特征及其对各形态氟人体负效应的探讨,以期为深入研究地氟病的致病机理提供线索.

1 水中氟的测定方法及其局限性

无论从什么地方,通过何种途径进入水体并成为其化学组分的氟都是以简单阴离子态氟(F-)、络合离子态氟和氟化物分子3种形态存在,其中氟化物分子又可分为有机和无机两种形态,无机氟化物又可划分为可溶性和难溶性两种,因此水中的氟有一部分是以溶解状态均匀地分布着,还有一部分可分散于水中形成胶体状态.

目前,水中氟含量的检测主要是按照国家卫生部公布的《生活饮用水标准检验方法》中提出的离子选择电极法、氟试剂分光光度法、双波长系数倍率氟试剂分光光度法以及锆盐茜素比色法等测定方法.然而通过上述试验过程分析可以得出水中氟含量的测取结果其实是水中总氟含量,即不仅仅包括简单氟阴离子(F-)含量,还包括其他氟形态离子的含量.因为不管用离子选择电极法、间接比色法(锆盐茜素比色法)还是直接比色法(氟试剂分光光度法、双波长系数倍率氟试剂分光光度法)测取水氟含量时,由于常常存在着Al3+、Fe3+、Be2+、Tn4+、Zr4+、Ca2+、Mg2+、Cu2+等多种干扰离子,尤其是Al3+能与F-生成极稳定的AlF63-对测定结果产生干扰,因此在测取过程中通常用柠檬酸钠、EDTA、环己二胺四乙酸、钛铁试剂、磺基水杨酸等缓冲液络合被测溶液中的Al、Fe等,从而使F-自氟铁或氟铝络合物中释放出来,这也是目前仍无法准确测取水样中复杂态氟含量的关键所在,正是测取方法的欠缺导致无法提取复杂态氟进行相关的毒理学及临床试验,从而无法准确判断水中复杂态氟的生物负效应.

表1 研究区饮水含氟量与病情分布表Tab.1 The content of fluoride in drinking water and the distribution of the disease

2 地下水中氟的形态特征分析

大量研究表明,水中氟的赋存形态主要由水氟化学反应决定,而影响水氟化学反应直接的决定性因素是水化学组分和水体PH值,其中Na+、K+、Ca2+、Al3+、Fe3+、B5+、OH-、Cl-、CO32-及HCO3

-是水氟化学反应中最为敏感的作用因子,而对于地下水而言,硬度、温度及特殊环境下压力的变化也将影响水氟化学反应的进行,从而形成地下水中不同形态的氟[11].

2.1 简单阴离子态

当可溶性氟如NaF以可溶盐形式溶于地下水时,氟在水中往往呈一价阴离子态(F-),为活性最强的氟存在形态,十分有利于氟的迁移,但受到几个因素的决定.

首先水体中的pH值可很大程度上决定水中氟的存在形态,一般而言pH越高的强碱性水,其中的OH-可使氟铝氟铁络合物发生越明显的水解作用,与Fe3+、Al3+等发生明显的沉淀反应从而将F-从配价状态下释放出来,此时水体中简单的阴离子态氟浓度相对较大,反应如下:

其次是水化学组分及水化学类型的影响,在上述水氟化学反应最敏感的作用离子中,以钠、钾盐类(如Na2SO4—K2SO4、NaCl—KCl等)占优势的水体,其氟的活性较高,类似水体中Na(Na+K)/Ca的比值高,往往呈现水中氟的活性较强,即F-含量增加.另外水的硬度和活性钙也将对水中氟形态产生影响,如活性Ca2+浓度较大时,水中F-将很快与之形成难溶性萤石矿物颗粒,并趋于向底质的沉积,反应式如下:

所以,简单阴离子态氟在地下水中存在的理想环境是指强碱性的水环境,水体中含钠无钙或Na/ Ca的比值很高,这极有利于F-在水中的聚集.目前不少对于高氟水中F-赋存形态特征的研究结论也与此相一致[12-16].

2.2 络合离子态

水体中除了可溶的简单阴离子态氟外,还有相当一部分可溶性氟是以络合离子形式存在的.其中优先与F-生成络合离子的是具惰性气体电子构型(d°)的金属阳离子,如Li+,Na+,K+,Be2+,Mg2+, Ca2+,Al3+,Si4+等,但络合氟离子的形成不仅仅与金属阳离子有关,同时也受到了水体pH值、Eh值及氟浓度的影响.

首先水氟的存在形态和反应类型在很大程度上受到水体pH值的影响,当处于酸性水环境时,水中OH-的减少可使F-趋向于和Al,Fe,Ca,Mg,Si,B等多种元素形成可溶性络合物,上述含氟络合物不发生水解,电离作用也较弱,因此可稳定地存在于水体中,且随着pH值的降低水中氟的络合能力增强,在pH＜2的强酸性水中,即使存在大量的活性Ca2+也不能使水中氟铝氟铁络合物的氟沉淀下来,故酸性的水体环境是其中Al3+,Si4+,B3+,Fe3+等离子与F-形成络合氟离子的有利条件.

其次地下水中络合氟离子的形成还与土壤溶液中发生的各种氧化还原反应密切相关.由于水岩(土)是一个不断进行着酸碱反应、氧化还原反应、络合解离反应及溶解沉淀反应以求达到水岩、水气、水与有机物或微生物等间平衡的复杂体系.F-和Al3+、Fe3+等金属水合离子作用可生成一系列氟络合物,不同金属阳离子与F-形成的络合物稳定性不尽相同,最终对氟迁移转化的影响程度差异较大.据相关研究表明[17],当土壤溶液中存在大量的A13+和Fe3+游离离子时,水溶态氟中复杂络合态氟主要以氟铝和氟铁络合物为主,由于其是可溶性和易迁移性的,有利于土壤中某些含氟矿物溶解作用的进行,因此水岩(土)系统中氟铝氟铁络合物以溶解淋滤作用为主,往往增加了地下水中氟的浓度.

最后地下水中氟的络合趋势还必须具备一定的氟浓度,即通常在氟浓度大于1.0 mg/L的地下水中才有可能形成较稳定的氟络合物,而氟浓度很低的中性水中这种络合趋势则大为减弱,即使生成的氟络合物也并不稳定,因此可看出偏中性的低氟水或中氟水中,络合离子态氟可能不如简单阴离子态氟占有优势,同时在高氟水中氟往往以络合离子的形式存在,且氟络合态较为稳定.

2.3 有机氟化物分子

水体中氟化物分子主要分为有机氟化物和无机氟化物两种形式,前者常常以分子的形式被有机体吸收,后者则又划分为可溶性和难溶性两种形态,一般而言水中可溶性氟化物往往以上述两种离子形态氟存在,而难溶性氟化物即含氟矿物颗粒,所以对于氟化物分子主要研究有机氟化物.

在水岩(土)系统中,往往会存在一些低分子的有机配位体,如动植物组织被微生物降解的氨基酸、羧酸、碳水化合物、低级醇和酚类物质等产物,其可与 FeF2+、AlF2+、CoF2+、ZnF-、CH2F+、PbF-、HgF+等形成复杂的络合离子,这些络合态氟化学性质较稳定,可溶于地下水中,即有机氟化物分子.

在地下水中有机氟化物分子的形成过程中,土壤腐殖质起着重要的作用,比如其是土壤氟的重要吸附剂,因为主要腐殖质主要是由带有很多活性基团的芳烃组成,具有非常好的吸附表面.导致土壤腐殖质吸附氟的进行是通过与其中如—COOH或—OH等功能团的离子交换反应进行,如下:

因此在不考虑氟在水岩(土)中沉淀因素的影响下,水岩(土)中的氟离子与相应阴离子或水分子的交换能力和腐殖质中羟基等功能团的物质的量有关,而上述功能团的物质的量又和地下水的pH值、土壤酸碱性、水体金属氟络合离子物质的量等密切相关,所以水岩(土)环境的pH值越大,其中腐殖质越多表明地下水中有机氟化物分子含量越多.

综上所述,地下水中氟主要包括简单阴离子态、络合离子态和有机氟化物分子三种形式,其在地下水中组分的分布受多因素的影响,不同环境下的地下水氟赋存形态不尽相同.因此,弄清不同形态氟人体负效应的差异,将是研究高氟水与地氟病患病关系的关键.

3 不同形态氟的人体负效应探讨

不同形态氟对人体的负效应大小不尽相同.除简单氟阴离子态已经经过临床实验证明了其对人体的毒性作用外,不管是络合离子态还是有机氟化物分子等复杂态氟形式都没有进行过临床实验以证明其对人体的负效应,这主要是受到目前地下水中复杂态氟测取方法的限制.

氟的人体负效应主要通过两种途径体现:一是以水溶性氟的形式进入地下水中再经人体饮水后对人体产生负效应;二是在土壤中以水溶态或胶体吸附态氟的形式被植物根系吸收转化后再经食物链的作用对人体产生负效应.因此下文将在简单介绍氟阴离子态人体负效应的基础上,通过食物链中具有特殊意义的络合离子态氟和有机氟化物分子与简单氟阴离子的人体负效应的对比分析,得出本次研究的初步结论.

3.1 简单氟阴离子人体负效应

一般而言,可溶性氟化物中的简单氟阴离子(F-)可完全迅速地被人体吸收,因此氟化物的生理作用主要由F-来体现.目前简单氟阴离子的人体负效应已经通过其病理临床实验所证明.通过一次性大剂量经口摄入纯的氟化物可导致急性氟中毒的临床实验表明[18],F-在小剂量摄入时对人体具有一定的生理作用,但在过量的情况下,往往会对人体产生毒性作用,如氟斑牙和氟骨症等.因此,在多数氟斑牙、氟骨症等地氟病流行地区,往往可溶性氟化物含量较高正是F-人体负效应的体现[19].目前对于F-人体负效应的研究也相当完善,这里不再赘述.

3.2 络合离子态氟人体负效应探讨

络合离子态氟人体负效应的研究选取了山茶为研究对象来进行分析对比.众多研究表明[20-24],山茶是一种含氟量很高的植物,通常吸收的氟形态是以AlF2+、AlF2+、AlF30等络合物形式存在,这导致山茶体内的氟含量与铝含量呈高度正相关关系,茶树体内的Al和F分布位置及其类似,在茎和根部分布很少,而茶叶中呈高浓度累积,且随着茶叶的发育成熟两种元素的含量也逐渐累积.因此茶叶中往往是以AlF2+、AlF2+等络合氟离子的形式存在,选取山茶为研究对象具有很好的代表意义.这里通过对茶水中氟铝络合离子对人体健康负效应的分析来获取络合离子态氟对人体负效应的基本认识.

茶树是一种典型的喜氟植物,即使在土壤中含氟量低至40 ppm其体内也可累积很高的氟[11],此次研究我们共选取了研究区五份茶树全株样品,测取了茶叶、茶茎和茶树根三个部位的氟含量,其中茶叶平均氟含量79.41 ppm,茶树茎平均氟含量6.05 ppm,茶树根平均氟含量2.11 ppm,如图1.

图1 研究区茶树全株含氟量图Fig.1 The content of fluoride of the tea plants in the research area

由图1可得出,在茶树这种典型的喜氟植物中,氟在茶树不同组织器官中的分布情况悬殊,茶叶中氟含量最高,其次是茶树茎,氟含量最低的组织是茶树根,而茶叶与茶树根氟含量比值最大的是第一组,高达90.86倍,比值最小的第三组也达11倍之多,表明茶树中氟极大部分分布于茶叶.这也与山田秀和等提出的氟多在茶叶中积累的研究结果相一致.

我国最早开始茶水中氟对人体健康影响分析并提出这是一种地方性氟中毒类型的研究始于1984年3～4月份四川省氟病调查协助组在阿坝藏族自治州壤塘县开展的地氟病流行病学调查,调查选取藏民为研究对象,以当地汉族居民为对照组,检测了水、土、粮食、茶及尿等样品中的含氟量,最后得出结论在除茶水外其他样品如水、土、粮食中氟含量均不高的情况下(见表2),该地区地氟病流行的主要原因是长期饮用砖茶引起,将该地区地方性氟中毒划分为“饮茶型”[25].此后又在西藏、青海、新疆和内蒙古等地发现了“饮茶型氟中毒”,其调查结果显示,在调查过的藏区均发现了“饮茶型氟中毒”的流行,并预计该种类型的氟中毒可能已基本覆盖了我国有饮用砖茶传统的少数民族地区,而在内地汉族居民聚集区则尚未见有饮茶与氟中毒有关的报告[26-29].

表2 壤塘县每人每日摄氟量来源表(mg)[25]Tab.2 Intake of fluoride for one person per day in Rangtang County(mg)

研究对上述提出的饮茶型氟中毒说法认为仍有待商榷,主要有以下几方面原因:从表2可看出,壤塘县藏族同胞每日的总摄氟量中茶水占了绝大部分,其中缘由不仅是测得当地砖茶水中氟含量达2.67 mg/L,更主要是估算到藏族同胞每日饮入茶水量竟高达5 000 ml以上,而实际上我国一般成年人的每日平均饮水量仅2 000 ml左右,此其一;藏族等少数民族聚集区一般为高海拔气候寒冷地区,因此他们的饮茶方式与内地汉族居民饮茶方式存在不同之处,如内地饮茶常以开水冲泡的方式,且茶叶用量少,而藏族等少数民族的茶水往往是以煎煮的方式,茶叶用量远高于内地且煎煮过程是一直进行的,由于络合反应一般是放热反应,持续高温将使反应向逆反应方向进行,使得茶水中络合离子态氟向F-转化,因此少数民族饮用的砖茶水较内地的茶水氟存在形式很可能有较大不同,此其二;“饮茶型氟中毒”在国内的分布仅见于少数民族分布区,这说明了除藏族等少数民族饮用茶水中成分与内地汉族饮用茶水不同外,还与少数民族的饮食结构有很大关系,由于地区环境的限制,如藏族同胞的饮食结构非常单调,主食是青稞,极少吃到蔬菜,因此茶叶是其生活的必需品,同时牛羊肉常常在秋末冬初才能吃上,这就造成藏族等少数民族的膳食结构较内地汉族有很多不同,一般而言,缺乏钙、蛋白质、维生素C、维生素D等营养物质时往往导致机体对氟的吸收率相对营养状况好的要高[18],而往往是这些藏族同胞缺乏的营养物质可能对不同形态氟的转化起作用,此其三.

据文献资料,由于茶水的平均氟含量多在2～3 mg/L[30],远高于国家生活饮用水卫生标准氟化物含量1.0 mg/L的阈值,而根据我国居民(不仅包含藏族等少数民族,还包括大陆广大的汉族居民)基本有每日饮茶的生活习惯,同时以每日饮茶水在500～1 000 m l间居多,由此可大概估算出我国居民每日从茶水中获取的氟量已相当可观,而这对嗜饮浓茶者更甚,但从目前关于地氟病的研究现状来看,仅在边疆地区有饮砖茶导致氟中毒的报道,所以对上述地区地氟病流行的原因进行深入分析后,该文认为关于“饮茶型氟中毒”的说法有待商榷.

综上所述,我们推断出关于茶水中常见的络合离子态氟未必会对人体产生负效应,即使存在负效应,也绝比简单氟阴离子要小.

3.3 有机态氟人体负效应探讨

食物中的氨基酸、羧酸、碳水化合物、低级醇和酚类物质往往可与金属氟络合离子如 FeF2+、AlF2+、CoF2+、ZnF-、CH2F+、PbF-、HgF+等形成复杂的有机络合物,即有机态氟,因此有机氟主要是指含负价氟的有机化合物,它常常以分子的形式被人体吸收,其分子颗粒大小决定了被人体吸收的程度,而关于人体在日常生活中通过饮食摄入的有机氟化物目前研究还很少,根据其主要存在于生物有机体内,研究通过分析几种常见肉食的氟含量数据(见表3),与相等地下水氟含量水平的人体负效应进行对比,以得出有机态氟人体负效应的初步结论.

表3 常见几种肉食的氟含量(mg/kg)[17]Tab.3 The fluorine contents of several kinds ofmeat(mg/kg)

由表3可知,在日常的各种肉类食品中,绝大部分的氟含量要高于国家生活饮用水卫生标准中氟化物含量1.0 mg/L的阈值,以小虾为例,其中的氟含量高达49.1 ppm,不仅如此,常见的鸡肉、鱿鱼、鱼片、牛肝、牛肉等均高于标准中的阈值,但就目前并未见有因食用天然肉类食物而导致地氟病流行的报道,可以推断有机态氟并不像氟阴离子对人体产生严重负效应.

综上所述,常见肉类食物中的有机态氟含量要普遍高于国家生活饮用水卫生标准中氟化物1.0 mg/L的阈值,但尚未有天然食物形成地氟病的报道,因此我们推断有机态氟未必如简单氟阴离子般对人体具有较强的负效应,甚至对人体不具有负效应,其推断的成立需进一步的临床实验获得支持.

4 结 论

(1)不管是氟电极法、间接比色法还是直接比色法测取水中氟含量,其最终测取的氟含量数据均是总氟含量,目前仍无法单独测取出其中的简单氟阴离子量或其他复杂态氟的含量.

(2)地下水中氟赋存形态常常是简单阴离子态、络合离子态及有机氟化物分子三种形式,水中氟的赋存形态主要由水氟化学反应决定,不同水化学组分、不同PH值以及不同温度、压力环境都影响着水氟化学反应的进行,从而影响水中氟形态的分布.

(3)简单阴离子对人体有较大负效应;络合离子态氟可能不对人体产生负效应,或即使有一定负效应也不及简单阴离子大;有机态氟很可能对人体不具有负效应;络合离子态和有机态氟的人体负效应的推断需要临床实验进一步证明.

[1]Golly S S.Trace element in endemic fluorosis in endemic fluorosis in Punjab.Fluoride,1980,13(2):49.

[2]全国地方性氟中毒监测组.2002年全国地方性氟中毒监测[J].中国地方病学杂志,2004,23(5):448-453.

Group of Key Monitoring for National Endemic Fluorosis, 2002 Monitoring for National Endemic Fluorosis[J].Chinese Journal of Endemiology,2004,23(5):448-453.

[3]E JNcube,C FSchutte.The occurrence of fluoride in South African groundwater:A water quality and health problem [J].Water SA Vol.31 No.1 January 2005.

[4]蒋 辉.豫东黄河冲积平原高氟地下水与饮水安全[J].勘察科学技术,2008,(2):49-52.

JIANG Hui.High-fluorine Groundwater in Eastern Henan Yellow River Alluvial Plain and DrinkingWater Safety[J]. Site Investigation Science and Technology,2008,(2): 49-52.

[5]赵 伟.地形地貌对豫东平原浅层高氟地下水分布的控制[J].湖南省环境生物职业技术学院学报,2011,17 (2):22-25.

ZHAOWei.Yudong Plain topography controls the distribution of high-fluorine groundwater[J].Journal of Hunan Environment Biological Polytechnic,2011,17(2):22-25.

[6]任福弘,曾溅辉,刘文生,等.高氟地下水的水文地球化学环境及氟的赋存形式与地氟病患病率的关系-以华北平原为例[J].地球学报,1996,17(1):85-97.

REN Fu-hong,ZENG Jian-hui,LIUWen-sheng,etc.Hydrogeoehemical Environment of High Fluorine Groundwater and the Relation between the Speciation of Fluorine and the Diseased Ratio of Endemic Fluorosis—A Case Study of the North China Plain[J].Bulletin of the Chinese Academy of Geological Science,1996,17(1):85-97.

[7]曾溅辉,刘文生.浅层高氟地下水元素的组分存在形式与地方性氟病之关系[J].水文地质工程地质,1995, (1):25-27.

ZENG Jian-hui,LIU Wen-sheng,The relationship between the form of the component of the shallow layer of fluoride and the endemic fluorosis[J].Hydrogeology&Engineering Geology,1995,(1):25-27.

[8]朱法华,张景荣.饮水的化学组分与地氟病的关系[J].环境化学,1996,15(5):457-462.

ZHU Fa-hua,ZHANG Jing-rong.Relationship between the chemical consitituents of drinking water and endemic fluorosis.[J].Environmental Chemistry,1996,15(5): 457-462.

[9]罗先香,杨建强.人类饮水氟中毒与饮水中氟存在形式的关系[J].吉林地质,1998,17(2):70-74.

LUO Xian-xiang,YANG Jian-qiang.Relation Between F Poisoning and Foccurrent State in Potable Water[J].JILin Geology,1998,17(2):70-74.

[10]Tsuchida M,Yanagisawa F.1985,Fluoride 18(1):41-46.

[11]陈国阶,余大富.环境中的氟[M].北京:科学出版社,1990. CHEN Guo-jie,YU Da-fu.Fluoride in the environment [M].Beijing:Science Press,1990.

[12]宁立波,徐恒力.高氟地下水形成的组态分析-以豫东平原为例[J].环境科学与技术,2012,35(11): 195-198.

NING Li-bo,XU Heng-li.Configurating study of high fluoride groundwater formation mechanism in East Henan Plain[J].Environmental Science&Technology,2012,35 (11):195-198.

[13]沈照理,郭华明,徐 刚,等.地下水化学异常与地方病[J].自然杂志,2010,32(2):83-89.

SHEN Zhao-li,GUO Hua-ming,XU Gang,etc.Abnormal Groundwater Chemistry and Endemic Disease[J].Chinese Journal of Nature,2010,32(2):83-89.

[14]孙占东.氟的水文地球化学[J],华东地质学院学报, 1992,15(3):288-295.

SUN Zhan-dong.The Hydrogeochemical about fluoride [J].Journal of East China Geological Institute,1992,15 (3):288-295

[15]王根绪,程国栋.西北干旱区水中氟的分布规律及环境特征[J].地理科学,2000,20(2):153-159.

WANG Gen-xu,CHENG Guo-dong.The Distributing Regularity of Fluorine and Its Environmental Characteristics in Arid Area of Northwest China[J].Scientia Geographica Sinica,2000,20(2):153-159.

[16]张 威,傅新锋,张甫仁.地下水中氟含量与温度、PH值、(Na++K+)/Ca2+的关系-以河南省永城矿区为例[J].地质与资源,2004,13(2):109-111.

ZHANGWei,FU Xin-feng,ZHANG Fu-ren.The relationship between the high fluorine content of groundwater and the pH value,water temperature and the ratio of(Na++ K+)/Ca:A case study of Yongchengmine area[J].Geology and Resources,2004,13(2):109-111.

[17]董岁明.氟在土-水系统中的迁移机理与含氟水的处理研究(D).西安:长安大学,2004.

DONG Sui-ming.Study on the treatment of the migration mechanism of fluorine in soil water system and fluorine, Xian:Chang'an University,2004.

[18]戴国钧.地方性氟中毒[M].内蒙古:内蒙古人民出版社,1985.

DAIGuo-jun,Endemic fluorosis[M].NEI MengguInner Mongolia people's Publishing House,1985

[19]王晓昌,郭小娟,川原一之,等.地下水氟暴露和地方性氟中毒的相关性研究[J].中国地方病学杂志,2001,20 (6):434-437.

WANG Xiao-chang,GUO Xiao-juan,CHUANYUAN Yizhi.A study on the correlative relation between fluoride exposure of groundwater and endemic fluorosis[J].Chinese Journal of Endemiology,2001,20(6):434-437.

[20]Yamada H.The relationship between aluminum and fluorine in plants:(3)Absorption of fluoro-aluminum complexes by tea plants.Journal of the Science of Soil and Manure of Japan[J],1980,3.

[21]Fung K F,Zhang ZQ,Wong JW C,Wong M H.Fluoride contents in tea and soil from tea plantations and the release of fluoride into tea liquor during infusion.Environmental Pollution[J],1994,104:197-205.

[22]Xie ZM,Ye Z H,Wong M.H.Distribution characteristics of fluoride and aluminum in soil profiles of an abandoned tea plantation and their uptake by six woody species.Environment International[J],2001,26:341-346.

[23]Nagata T,Hayatsu M,Kosuge N.Identification of aluminium forms in tea leaves by 29Al NMR.Phytochemsitry [J],1992,31(4):1215-1218.

[24]Nagata T,Hayatsu M,Kosuge N.Aluminium kinetics in the tea plant using 27Al and 19F NMR.Phytochemsitry [J],1993,32:771-775.

[25]白学信.饮茶型氟中毒—四川省阿坝藏族自治州壤塘县氟中毒调查.中国地方病学杂志,1988,5(2): 110-113.

BAIXue-xin.Drinking tea fluorosis-Aba Tibetan Autonomous Prefecture Sichuan Province ZAMTANG County fluorosis[J].Chinese Journal of Endemiology,1988,5(2): 110-113.

[26]王连方.新疆哈萨克族居民饮茶习惯与氟中毒[A].全国第四届地氟病学术会论文专集[C].哈尔滨:中国地方病防治研究中心,1992,233.

WANG Lian-fang.Xinjiang Kazak residents drinking habits and fluorosis[A].The national fourth session of the National Symposium on fluorosis[C].Harbin:China local disease control and Prevention Research Center 1992,233.

[27]殷洪博.西藏高原藏族居民饮茶型氟中毒流行病学研究.全国第四届地氟病学术会论文专集,1992,60.

Yin Hongbo,etc.Epidemiological study on the drinking teafluorosis of Tibetan residents in Tibet Plateau,The national fourth session of the National Symposium on fluorosis, 1992,60.

[28]霍尔查.内蒙古自治区饮茶型氟中毒研究.全国第四届地氟病学术会论文专集,1992,226.

Huo Ercha.Study on fluorosis of drinking tea in the Inner Mongolia Autonomous Region,The national fourth session of the National Symposium on fluorosis,1992,226.

[29]李有福.青海省地方性氟中毒流行病学研究.全国第四届地氟病学术会论文专集,1992,50.

Li Youfu.Epidemiological study on endemic fluorosis in Qinghai Province,The national fourth session of the National Symposium on fluorosis,1992,50.

[30]王连方.茶叶氟与饮茶过量氟中毒[J].地方病通报. 2000.15(2):92-93.

WANG Lian-fang.Tea fluoride and tea drinking excessive fluorine poisoning[J].Bulletin of Disease Control&Prevention(China),2000,15(2):92-93.

Analysis on the Occurrence M ode of Fluorine in Groundwater and Its Negative Effects on Human

WANG Ling1, HUANG Jing-chun1, LIM ing2

(1.Geo-environmental Monitoring Institute of Henan Province,Zhengzhou 450000,China;2.School of Environmental Studies of China University Geosciences,Wuhan 430074,China)

In parts of water areas with high fluoride,the fluorine content in groundwater is not relevantwith the prevalence of local fluoride epidemic positively.Because of the limitation of fluorine acquisition method,it is unable now to do some relevant toxicology and clinical experiments on the complex state of fluorine so as to determine its negative effects on human.In this paper,the characteristics of different forms of fluoride in groundwater have been analyzed.

Taking the East Henan Plain as an example and through the comparison of the negative effects of some representative fluorinewith complex state and some fluorinewith simple anion on human,the authors havemade a conclusion that the complex ion and organic fluorine have negative effects on human,which has provided a clue for further study on the pathogenesis of endemic fluorosis.1fig.,3tabs.,30refs.

high fluoride;forms of fluoride;negative effects on human;the East Henan Plain

P641

A

2095-7300(2015)03-018-08

2015-09-03

国家自然科学基金项目(编号:51109192)

王 玲(1973-),女,河南淮阳人,工程师,研究方向:水文地质、水化学实验测试.

Biography:WANG Ling,female,born in 1973,research direction for experimental test of the hydrology geology and water chemistry.