中国科学院地球化学研究所郑宝山

　　近来，世界卫生组织，国际牙医联盟，国际国际牙科研究会联合中国口腔医学会在北京召开了“中国和东南亚地区应用氟化物促进口腔健康研讨会”，含氟牙膏再次成为舆论关注的焦点。此事与千千万万公众的口腔健康密切相关，作为一位长期从事氟与健康关系研究的环境地球化学工作者，有必要解释说明相关的事实，澄清一些被模糊的认识。

一、世界上没有绝对有害的物质，也没有绝对有益的物质。

　　当我们讨论某种物质与健康和疾病的关系的时候，核心的问题是剂量和形态。

　　氟是一种毒物，过量对人有害；在一定剂量范围内，氟又是有益的。帕拉切尔苏斯（Paracelsus (1493–1541)）是15世纪末出生在瑞士的一位医生也是炼金术士，他说过一句话，“All substances are poisons; there is none

which is not a poison. The right dose differentiates a poison and a remedy.”这句话的意思是：“所有的物质都是毒药，所有物质都不是毒药，唯一的区别是它们的剂量。”

　　由于分析技术的发展，我们几乎可以从一杯水中检测出地球上所有的化学元素，不仅包括氟，也包括铅、汞、砷、铀这些更毒的元素；我们也可以在几乎所有的食品中检测出有机磷、六六六、二恶英，只是在绝大多数情况下，它们的含量达不到对我们的健康造成危害的程度。另一方面，即使是那些构成我们生命和生存基础的物质，如果超过我们机体需要的量，也是对我们有害的。英国一个儿童曾经一次饮水11升，由于血液被急剧稀释而死亡；呼吸纯氧会发生氧中毒，长期进食过多会导致肥胖症，短时间内过量进食可以把人撑死。脱离开剂量讨论某

一种物质有毒无毒，有害无害是没有意义的。

　　“含氟牙膏”、“无氟牙膏”的名字实际上都是不确切的，所有的牙膏都含氟，只有多少的区别，有意加入和自然含有的差别。在本文中我们仍然使用这两个词，但使用的是他们约定俗成的含义，即“含氟牙膏”是为了抵御龋齿的危害而人为在牙膏中添加了氟化物的牙膏，没有这样做的牙膏称为“无氟牙膏”。如果生产“无氟牙膏”时使用的原料中，天然含有较高的氟，那时所谓的“无氟牙膏”可能含氟比“含氟牙膏”还要高。

　　形态也是非常关键的因素。电解制备出的气态元素氟和气体氟化氢非常活泼，可以与几乎任何物质起化学反应，当然也是非常危险的。当氟与钠、硅、钙、磷结合形成氟化钠、氟硅酸钠、磷灰石时，它们是相当稳定的，毒性或对人健康的威胁就大大降低。氟与碳和氢结合形成的聚四氟乙烯则是一种最稳定的有机化合物，可以制成化学分析用的器皿，任何强烈的有机、无机酸都不能腐蚀它。烹饪的不沾锅表面涂层也是这一类的物质。这种形态的氟即使进入人体也不会被人体吸收，因此基本上是无毒的。

　　总之，在我们讨论氟与健康的关系时，只有那些在我们的日常生活中接触的剂量范围内的，能够进入人体并为人体所吸收的氟才有意义。

二、 氟与健康关系的基本数据

　　地壳中所有的化学元素中，氟的含量占第十四位，是含量最高的微量元素之一，氟在地球上无处不在。

　　地壳平均含氟625（毫克/千克），土壤平均含氟500（毫克/千克），一般植物全株含氟5-20（毫克/千克），天然富氟植物50-5000（毫克/千克）河水含氟0.01-10.0（毫克/升），地下水含氟0.1-30（毫克/升），海水含氟1.3（毫克/升）。清洁区大气含氟0.1-0.5（微克/立方米），氟污染区大气含氟0.5-2.0（微克/立方米）。粮食含氟0.2-0.8（毫克/千克），绿色蔬菜含氟5-20（毫克/千克干重）。牛奶含氟约（0.3毫克/升），肉食品（不含骨的）含氟1-5（毫克/千克干重）。

　　目前我国含氟牙膏氟含量的国家标准为总氟400-1500（毫克/千克），游离氟不低于400毫克/千克）。2005年中国牙膏的产量为52.8亿支（按每支65克计算），目前城市约85%的人口刷牙，农村50%的人口刷牙，按此计算，平均每人每年用4.5支牙膏，平均每人每天约消费0.8克牙膏（包括成人和儿童）。

　　氟与健康关系数据：

　　短时间摄入大量氟化物的急性中毒情况：

　　以氟化钠的形态经口腔摄入的“肯定致死剂量”为成人每日口服5-10克，折合成氟为2.24-4.48克。氟的“可能中毒剂量”为5毫克氟/千克体重。氟的“安全耐受剂量”估计为3-5毫克/千克体重。

　　“肯定致死剂量”的概念是每天摄入这一剂量氟的人都会死亡。

　　“可能中毒剂量”的概念是可能引起中毒症状和体征（包括致死），以及应立即进行治疗性干预和住院治疗的最低剂量，相当于“最小致死量”。

　　“安全耐受剂量”的概念是不会出现死亡的最大剂量。

　　按照成人体重为70千克，儿童体重为20千克对上述数据进行处理，得到以下结果：

　　对于以可溶盐的形态从口腔摄入的氟来说：

　　成人的肯定致死剂量为每天：2.24-4.48克，儿童为0.64-1.28克。

　　成人的可能中毒剂量为：0.35克，儿童为0.1克。

　　成人的安全耐受剂量为：0.15-0.35克，儿童为0.06-0.10克。

　　长时间摄入少量氟化物的慢性中毒情况：

　　在我国，除去中国西南的燃煤污染型和高氟砖茶型氟中毒病区以外，饮水是城乡居民摄入氟的主要途径，从食品和空气摄入的氟较少，而且除工业氟污染地区外，不同地区的差别很小。

　　饮水氟含量小于0.5毫克/升，总摄氟量低于1.5（毫克/日），在其他条件相同的情况下，水氟越低，龋齿的患病率越高。

　饮水氟含量在0.5-1.0毫克/升之间，或总摄氟量在1.5-4.0（毫克/日）之间，龋齿患病率最低。

　　6岁以前饮水含氟量一直为1.0毫克/升，成年后恒牙氟斑牙的患病率约30%，但多为轻度，一般没有缺损型氟斑牙。

　　6岁以前饮水含氟量在1.0-2.0毫克/升之间，氟的含量越高，成年后恒牙氟斑牙的患病率越高。

　　6岁以前饮水含氟量一直为2.0毫克/升，成年后恒牙氟斑牙的患病率接近100%，出现缺损型的氟斑牙。

　　6岁以前饮水含氟量在2.0-4.0毫克/升之间，氟的含量越高，成年后恒牙缺损型氟斑牙的患病率越高，同时与氟斑牙共生的龋齿患病率也升高。少数居民患轻度氟骨症，但基本不影响生活与劳动。

　　长期饮水氟含量大于4.0毫克/升的人，无论儿童或成人都有可能患氟骨症，病情随饮水氟浓度的升高而越来越严重。

　　长期饮水氟含量大于7.0毫克/升时，在儿童和成人中会出现残废型氟骨症病人，病情随饮水氟浓度的升高而越来越严重。

　　气候干热地区，由于饮水量大，同样水氟浓度会造成更大的危害。

　　6岁以后才有高氟暴露的人，不会发生氟斑牙，但会有龋齿，也会患氟骨症。

　　6岁以前儿童的牙齿对氟的危害最为敏感。在这一期间，氟的摄入量如果适当，既不会导致氟斑牙，也使生长中的恒牙具有对龋齿更好的抵御能力。

　　除氟对牙齿和骨骼的危害以外的各种危害，无论是实际调查结果，动物实验结果，或在实验室内进行细胞毒理实验的结果，都是在远远高于饮水加氟和使用含氟牙膏的剂量的条件下的结果，不能作为置疑饮水加氟和含氟牙膏的依据。

　　上述数据和事实是科学界长期工作的结果，是被学术界所公认的，也是我们讨论问题的基础。反对饮水加氟和反对使用含氟牙膏的人，只有用确切的数据否定了上面的事实，它们的主张才有实际意义。

三、 中国城市居民饮水的氟浓度

　　我们对中国34个特大、大、中、小城市供水水的氟浓度进行了实际测定。结果见表一。73.53%的城市供水氟浓度低于0.30毫克/升, 90%以上的城市供水氟浓度低于0.50毫克/升。没有城市饮水氟浓度高于1.0毫克/升。对比之下，美国52%的人饮水氟浓度在0.70-1.2毫克/升之间。中国城市居民氟的摄入量明显低于适宜的氟浓度，更明显低于美国居民。

　　对这些城市饮水氟含量与龋齿患病率的关系进行研究发现，氟含量越高，龋齿的患病率越低。在调查的城市中，只有上海和四川内江的水氟浓度超过了0.50毫克/升，而这两个城市龋齿的患病率恰恰是最低的。

　　表一.我国部分城市和地区供水水氟含量（毫克/升）

　　城市 供水水氟含量  城市 供水水氟含量

　　北京 0.225    天水 0.101

　　天津 0.335    嘉峪关   0.107

　　上海 0.667    沈阳 0.050

　　广州 0.034    大连 0.300

　　珠海 0.373    朝阳 0.400

　　韶关 ＜0.01   昆明 0.105

　　武汉 0.222    易门 0.020

　　咸宁 0.089    大理 0.104

　　襄樊 0.107    南昌 0.178

　　成都 0.190    海口 0.075

　　内江 0.570    太原 0.206

　　都江堰    0.140    西安 0.117

　　济南 0.340    长春 0.114

　　青岛 0.448    乌鲁木齐 0.112

　　临沂 0.200    泉州 0.107

　　杭州 0.178    银川 0.296

　　兰州 0.064    沧州 0.465

　四、  中国氟中毒地区居民氟的摄入状况与含氟牙膏使用的安全性

　　生活在地方性氟中毒地区的大多数人也需要含氟牙膏。

　　首先应当明确地方性氟中毒地区或氟病区的概念。从字面上很容易理解为在地方性氟中毒地区或氟病区内每个人氟的摄入量都很高，每个人都是氟中毒病人，这种理解是错误的。

　　地方性氟中毒是一种地球化学性疾病，它是当地居民从环境摄入过高的氟引起的。但是不是生活在病区的每个人都摄入过多的氟？在饮水型氟病区，即使在一个自然村内，不同水井的水氟含量也是不同的。相当多的情况下，只是部分水井的氟浓度超过标准对人有害。生物疫源型疾病则不同，受到感染的人往往很多，而真正发病的人很少。当采取干预措施时，对生物疫源性疾病流行地区，干预措施必须施加于病区全体居民。而在地球化学性疾病病区，只需要对那些真正摄入过多有害物质的人采取干预措施。

　　按照国家地方性氟中毒病区划分标准，在饮水型氟病区，当地出生生长的8-12周岁儿童氟斑牙患病率高于30%，水氟含量高于1.0毫克/升，或人日总摄氟量超过3.5毫克即为氟中毒病区。一个县里只要有一个村是病区，这个县就是氟中毒病区县，这个省也就成了氟病区。正是按这样的病区划分标准，中国除上海外，所有的省和直辖市都可以被称为氟病区。一个县里有一个村8-12周岁儿童氟斑牙患病率高于30%，这个县就是病区县，它的全部人口也就成了病区人口。按照这样的统计办法，2000年中国氟中毒病区县人口总数为6.26亿人，但按村人口数统计就减少到1.12亿人，按照儿童氟斑牙发病率推算出的氟中毒病人数则为0.4066亿人。

　　例如，北京市有10个县是氟中毒病区县，人口总数是640.84万；但是病区村只有261个，病区村的人口是27.86万；至于具体到患氟斑牙的人数则为33623人。也就是说尽管北京市也是氟中毒病区，但在北京氟病区的人口中，有95.65%的人实际生活在非病区，可以采取饮水加氟或使用含氟牙膏的办法，提高他们牙齿抵

御龋齿的能力。

　　其余4.35%的人生活在有氟中毒病人的村子里，但只有0.48%的人因氟的摄入量过多发生了氟中毒。由于水氟含量达到1.0毫克/升时就会有30%的人患氟斑牙，因此即使在氟中毒病村内，也不是所有的人氟的摄入量都达到了中毒的水平。对比4.35%和0.48%这两个数字，可以认为在北京的氟病区大约只有7万人，即大约

1%的人摄氟量超过了安全水平。

　　在这7万人中，有3.3万人已经发生氟斑牙，再增加一点含氟牙膏的氟，既不会对已有的氟斑牙产生影响，也因其量太小，不可能导致氟骨症。

　　对于另外的3万多人，凡是年龄在6岁以上的，由于恒牙的造釉细胞钙化过程已经完成，因此即使摄入过多的氟也已不能导致氟斑牙。

　　最后真正敏感可能受害的只是在这3万多人中年龄小于6岁的孩子。

　　在这些孩子中的一半由于年龄小于3岁，还没有开始刷牙，因此含氟牙膏也不会对他们的造成危害。

　　最后剩下的是高氟摄入水平下3-6岁的儿童。按照目前的人口出生率计算，这部分孩子的人数约为1000人。

　　这些孩子的饮用水含氟在1.0毫克/升以上，如果可以按照成人每天饮水2-2.5升，儿童饮水1.0升计算，儿童从食品等渠道摄入氟0.5毫克计算，在自然状况下，他们的每日氟摄入量至少为1.5毫克。

　　根据对儿童使用牙膏量的实际调查，3-6岁儿童每次刷牙的牙膏用量为0.2±0.1克，吞咽量为0.004-0.21克/次，平均为0.05±0.04克/次。吞咽比为2-95%，平均26%。

　　按照含氟牙膏的国家标准，总氟不超过1500毫克计算，3-6岁儿童每天用含氟最高的含氟牙膏刷2次牙，平均吞咽下去的氟为0.15±0.12毫克/天。比起他们在自然状况下每人每日至少1.5毫克的氟摄入来说，增加的氟摄入量不到10%，它们在增加氟斑牙的风险上的作用几乎是可以忽略不记的，除非你认为这是压断骆驼背的最后一根稻草。

　　因此在北京10个病区县的640万人氟中毒病区人口中，613万人完全不存在氟摄入过多的问题，即使在27万多氟中毒病村人口中，也有约20万人氟的摄入量不高，含氟牙膏可以安全有效地使用。在余下的7万人中，有3.3万人已经发生氟中毒，含氟牙膏不会加深他们的病情，他们也不需要含氟牙膏的防龋作用。在余下的3万多人中，只有约1000个3-6岁的已经有高氟摄入的儿童是对含氟牙膏敏感的，但即使对他们，增加的氟摄入量最多也不超过他们自然状态下摄入量的10%。

　　即640万病区人口中，对633万人有益无害，对6.9万人无益无害，仅约1000名3-6岁儿童敏感，增加的氟摄入量最多不超过自然摄入量的10%。

　　进一步分析这个问题，随着经济的发展，大批农民由农村进入城市生活，他们的孩子也出生在城市，成长在城市，已经没有机会接触农村的高氟水。无论是政府投入巨大力量进行的农村改水工程还是农民自发建立的集中供水设施，全都优先设立在有高氟水的村庄，新建工程的水源必须经过检验证明是安全的。随着生活水平的提高，饮用饮料和矿泉水、纯净水的人也越来越多。所有这些因素使得在年轻一代中，氟中毒的危害已经大大减轻。现在仍留在统计表上的3万多氟斑牙病人，反映的是过去时代氟危害的结果，已经与现实的危害有很大的距离。

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