تحقیقات آب

برای رشته های: بهداشت محیط- محیط زیست- مهندسی آب- عمران محیط زیست و سایر رشته های مرتبط

یونیسف و نگاهی تازه به مساله "فلوراید در آب"
ساعت ٢:۳٧ ‎ب.ظ روز دوشنبه ۱٩ اسفند ۱۳۸٧  کلمات کلیدی: فلوراید ، یونیسف ، آب

یونیسف و نگاهی تازه به مسالهء «فلوراید در آب»

ترجمه و تنظم:

مریم باقری، کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط. پری باقری، کارشناس بهداشت محیط

مطالعات انجام شده در بسیاری از مناطق جهان، نشان داده است که غلظتهای بالای فلوراید بطور طبیعی در آبهای زیرزمینی وجود دارد و زغال سنگ سبب گسترش فلوئوروزیس- یک بیماری استخوانی حاد – در میان افراد محلی می گردد. ما بصورت هدفدار، روزانه تعدادی از محصولات مثل خمیردندان و آب آشامیدنی را فلوئوردار می نماییم زیرا دو دهه است که به این نتیجه رسیده ایم که فلوراید در مقادیر کم هیچ اثر معکوسی روی سلامتی نداشته و از پوسیدگی دندانها نیز جلوگیری می نماید. اما امروزه اکثر دانشمندان، مزایای فلوراید را حتی در مقادیر کم نیز مورد سئوال قرار داده اند. این مقاله، مقدمه مختصری در مورد فلوراید، خصوصا" موضوعات مرتبط با کیفیت آبهای آشامیدنی می باشد.


واقعیتهای اساسی در مورد فلوراید:
فلوراید به میزان کمی در پوسته زمین وجود داشته و می تواند از طریق پروسه های طبیعی وارد آبهای زیرزمینی شود، مخصوصا" خاک کوهپایه ها دارای فلوراید بالایی می باشد که ناشی از تغییر فصل و شسته شدن سنگ بسترهای حاوی مقادیر بالای فلوراید می باشد.
طبق رهنمود منتشرشده در سال 1984 توسط WHO ، در صورتیکه فلوراید به میزان بهینه و در حد مطلوب استفاده شود ، یک عامل موثر برای پیشگیری از بیماریهای دندان خواهد بود. اما یک سطح بهینه برای جذب روزانه نمیتواند قابل قبول باشد، زیرا حالتهای تغذیه ای افراد بسیار گوناگون است و سرعت جذب فلوراید توسط بدن را تحت تاثیر قرار می دهد. برای مثال یک تغذیه فقیر از نظر کلسیم، حفظ فلوراید در بدن را افزایش می دهد.
آب یک منبع اصلی جذب فلوراید می باشد، رهنمود سال 1984 WHO پیشنهاد میکند که در مناطق گرمسیر باید غلظت بهینه فلوراید در آب آشامیدنی زیر 1 mg/L ( 1 ppm) باقی بماند، در حالیکه در مناطق سردسیر این مقدار می تواند تا 1.2 mg/L افزایش یابد. این اختلاف در مقادیر، از این واقعیت ناشی می شود که افراد در آب و هوای گرم تعریق بیشتری داشته و در نتیجه آب بیشتری می نوشند.
مقدار راهنما ( حد مجاز ) برای فلوراید در آب آشامیدنی1.5 mg/L پیشنهاد شده، این مقدار در مقابل مزیت مقاومت دندان در مقابل تخریب، هنوز بعنوان خطر عمده فلوئوروزیس دندان مطرح نشده است.( مقدار راهنمای WHO برای فلوراید در آب، جهانی نیست، برای مثال هند حد مجاز آنرا از 1.5 ppm به 1 ppm در سال 1998 کاهش داد.)
در بسیاری از کشورها، فلوراید جهت افزایش سلامتی دندانها به آب آشامیدنی، خمیردندانها و گاهی سایر محصولات اضافه می شود. باید توجه کرد که فلوراید همچنین در برخی مواد غذایی و در هوا ( اغلب ناشی از تولید کودهای فسفاته یا سوزاندن سوختهای حاوی فلوراید) وجود دارد، بطوریکه در واقع مقدار فلورایدی که توسط افراد بلعیده میشود، بیشتر از مقدار تصور شده میباشد.
مدتهاست مشخص شده، جذب فلوراید بیش از حد، اثرات سمی جدی را بدنبال خواهد داشت، اما دانشمندان امروزه در حال بحث در مورد این موضوع می باشند که آیا اصلا" فلوراید مزیتی هم دارد یا نه؟

فلوراید: برای سلامتی خوب است یا بد؟
اثربخشی فلوراید، که اولین بار در سال 1940 برای جلوگیری از پوسیدگی دندان استفاده شد، در دو زمینه حمایت شد:
1. فلوراید از رشد باکتریهای دهانی تولیدکننده اسید که اسید آنها مینای دندان را از بین میبرد جلوگیری میکند. این موضوع، معتبر میباشد، اما امروزه برخی دانشمندان معتقدند که اثرات مضر فلوراید روی سایر آنزیمهای مفید، بسیار بیشتر از اثرات مفید آن در جلوگیری از پوسیدگی دندان است.
2. یونهای فلوراید با یونهای کلسیم ترکیب میشوند و در هنگام تشکیل مینای دندان در کودکان، آنرا تقویت مینماید. امروزه بسیاری محققان بخاطر ناسازگاری شواهد بدست آمده از مطالعات انجام شده در هندوستان و چند کشور دیگر در بیش از 15-10 سال گذشته، این موضوع را بیشتر بعنوان یک فرض و نه واقعیت مورد توجه قرار میدهند. با اینحال، در این مسئله که جذب بیش از حد فلوراید، منجر به کاهش کلسیم از ریشه دندان میشود، باعث پوسیدگی دندان در طول زندگی - بیشتر از درمان آن- شده و بنابراین ایجاد فلوئوروزیس دندانی مینماید، توافق جهانی وجود دارد. بصورت حادتر، مواجهه مزمن با مقادیر بیش از حد فلوراید و تجمع آن میتواند سبب بیماری فلج فلوئوروزیس اسکلتی گردد که علاج ناپذیر می باشد.
• علائم فلوئوروزیس
فلوئوروزیس دندان که با تغییر رنگ، سیاه شدن، خالدار شدن و یا ایجاد خطوط سفید در دندانها مشخص میشود، یک دلیل واضح از مواجهه با فلوراید بیش از حد در دوران کودکی که دندانها در حال رشد بوده اند، میباشد. این اثرات در صورتیکه دندانها کاملا" درتماس با فلوراید بیش از حد، رشد کرده باشند، واضح نبوده و بنابراین، نوجوان ممکن است هیچ علامتی از فلوئوروزیس دندانی نشان ندهد و این موضوع لزوما" به این معنی نیست که وی فلوراید را در حد مطلوب و ایمن جذب نموده است.
جذب مزمن فلوراید بیش از حد میتواند منجر به تغییر شکل پایدار و شدید استخوانها و مفاصل گردد که فلوئوروزیس اسکلتی نامیده میشود. علائم زودرس شامل دردهای پراکنده و خشکی مفاصل بوده و سردرد، درد معده و ضعف ماهیچه هم میتواند از علائم هشدار دهنده محسوب گردد. مرحله بعدی استئواسکلروزیس( سخت وآهکی شدن استخوانها) بوده و نهایتا" ستون فقرات، مفاصل اصلی، ماهیچه ها و سیستم عصبی آسیب می بینند. متاسفانه فلوئوروزیس دندانی یا اسکلتی غیر قابل برگشت بوده و هیچ درمانی برای آن وجود ندارد، تنها راه چاره، پیشگیری میباشد که از طریق کنترل جذب فلوراید در حد ایمن و مطلوب امکان پذیر است.


گستره جهانی فلوئوروزیس
آخرین اطلاعات نشان میدهد که فلوئوروزیس تقریبا" در 25 کشور جهان بصورت آندمیک میباشد( نقشه را ببینید).

همه افرادیکه متاثر می شوند شناسایی نشده اند، اما یک تخمین محافظه کارانه تعداد فلوئوروزیس در جهان را 10 در یک میلیون اعلام می کند. در سال 1993، 15 ایالت از 32 ایالت هند بعنوان مناطق آندمیک از نظر فلوئوروزیس شناخته شدند. در مکزیک 5 میلیون نفر( حدود 6% جمعیت ) از فلوراید موجود در آب زیرزمینی متاثر شدند. فلوئوروزیس در برخی بخشهای مرکزی و غربی چین هم شایع بوده و تنها از طریق آشامیدن آب زیرزمینی حاوی فلوراید نمی باشد، بلکه علاوه بر آن از طریق تنفس هوایی میباشد که فلوراید از طریق سوختن زغالسنگ مملو از فلوراید وارد آن شده است. در سراسر جهان، چنین مثالهایی از فلوئوروزیس صنعتی در حال افزایش است. برخی دولتها هنوز بطور کامل از مشکلات ناشی از فلوراید آگاه نبوده و یا اثرات معکوس آنرا بر مردم کشورشان نپذیرفته اند. بنابراین تلاشهایی جهت حمایت بیشتر از محققان در مورد این موضوع و توسعه خط مشی پاسخ سیستماتیک دولتها مورد نیاز می باشد.



فلوراید در آب
از آنجاییکه برخی ترکیبات فلوراید در پوسته بالایی زمین، در آب محلول هستند، فلوراید هم در آبهای سطحی و هم در آبهای زیرزمینی یافت می شود. در آبهای شیرین سطحی، غلظت فلوراید معمولا" کم و در حدود 0.01-0.3 ppm می باشد.
در آبهای زیرزمینی، غلظت طبیعی فلوراید بستگی به مشخصات زمین شناختی، فیزیکی و شیمیایی آکیفر، تخلخل و اسیدیته خاک و صخره ها، درجه حرارت، فعالیت سایر عوامل شیمیایی و عمق چاهها دارد. بخاطر تعداد زیاد متغیرها، غلظت فلوراید در آبهای زیرزمینی میتواند محدوده ای کمتر از 1 ppm تا بیش از 35ppm داشته باشد. در کنیا و جنوب آفریقا مقادیر بیش از 25 ppm نیز وجود دارد. در هند غلظتهای بالاتر از38.5 ppm نیز گزارش شده است.

پیشگیری از سمیت فلوراید
سمیت فلوراید میتواند با استفاده از منابع آبی دیگر، حذف فلوراید بیش از حد از آب آشامیدنی و نیز بهبود شرایط تغذیه جمعیتهای در معرض خطر، پیشگیری شده و یا کاهش یابد.
• سایر منابع آبی
این منابع شامل آبهای سطحی، آب باران و آبهای زیرزمینی با فلوراید کم میباشد.
- آبهای سطحی: توجه خاصی در هنگام استفاده از آبهای سطحی مورد نیاز است، زیرا این آبها، اغلب به میزان زیادی با آلاینده های بیولوژیکی و شیمیایی آلوده می شود. آب سطحی نباید بدون تصفیه و گندزدایی جهت آشامیدن استفاده شود. تکنولوژیهای زیادی برای تصفیه آب موجود است اما معمولا" موفقترین آنها برای جوامع فقیر، بسیار گرانقیمت بوده و از نظر اجرا نیز پیچیده میباشد. تکنولوژیهای ساده و کم هزینه، مثل فیلتر شنی، گندزدایی آب با اشعه ماورای بنفش یا گندزدایی آب با کلر در برخی - و نه در همه موارد- کافی میباشد. ظرفیت جوامع یک فاکتور اساسی در اطمینان از استفاده موفقیت آمیز از ین تکنولوژیها میباشد. کلریناسیون آب در سطح خانگی فقط در موارد اضطراری، بطور گسترده استفاده میشود.
- آب باران: آب باران معمولا" تمیزترین منبع آبی بوده و میتواند یک راه حل ساده و کم هزینه ای را تامین نماید. بهرحال مشکل، ظرفیت ذخیره محدود در جوامع یا خانه ها میباشد. مخازن ذخیره بزرگ برای بارشهای سالانه ای که بصورت سیلابی در مناطق ناهموار گرمسیری و نیمه گرمسیری رخ میدهد، مورد نیاز است. چنین مخازنی از نظر ساخت و نیاز داشتن به فضای زیاد، گران میباشند.
- آبهای زیرزمینی حاوی فلوراید کم: مقدار فلوراید میتواند در چاهها در مناطق یکسان، بسته به ساختار زمین شناسی آکیفر و عمقی که آب از آن استحصال میشود، بسیار متغیر باشد. حفاری چاههای لوله ای ( tube wells ) یا حفاری چاههای جدید در مکانهای دیگر میتواند مشکل را حل کند. از آنجاییکه فلوراید بصورت ناهماهنگ عمودی و افقی در آبهای زیرزمینی توزیع میشود، لذا در مناطق آندمیک فلوئوروزیس، هرچاه باید به تنهایی از نظر فلوراید آزمایش شود.


فلوئور زدایی از آب
دو روش عمده برای تصفیه آب آشامیدنی جهت حذف فلوراید وجود دارد: فلوکولاسیون و جذب سطحی.
- فلوکولاسیون:
تکنیک Nalgonda ( نام روستایی در هند که از آغازگران این روش بوده است ) عمدتا" این مواد را بکار میبرد:
آلوم ( نمکهای هیدرات آلومینیوم ) – یک کواگولانت رایج مورد استفاده برای تصفیه آب – که برای لخته کردن یونهای فلوراید در آب استفاده میشود. از آنجاییکه این فرآیند بهترین نتیجه را تحت شرایط قلیایی دارد، آهک نیز به محیط افزوده میشود. پودر سفیدکننده هم میتواند جهت گندزدایی به آب اضافه شود. بعد از اختلاط کامل، عناصر شیمیایی به شکل فلاکهایی که سنگینتر از آب هستند لخته شده و در ته ظرف ته نشین میشوند.
عملیات فوق میتواند در مقیاس بزرگ یا کوچک اجرا شود، و تکنیک مذکور هم برای جامعه و هم برای استفاده خانگی مناسب است.
یک نوع خانگی، از یک جفت سطل 20 لیتری تشکیل شده است که زمان ته نشینی در آن 2-1 ساعت میباشد: بعد از اینکه لخته سازی و ته نشینی کامل شد، آب تصفیه شده از طریق شیری که cm 5 بالاتر از کف سطل اول و بالاتر از سطح لجن موجود در آن قرار دارد، گرفته شده و برای مصرف روزانه، آب آشامیدنی در سطل دوم ذخیره میگردد.
- جذب سطحی:
روش دیگر، صاف کردن آب از طریق عبور آن از یک ستون بسته حاوی یک جاذب قوی مثل آلومینای فعال( Al2O3 ) ، زغال چوب فعال یا رزینهای تعویض یونی است. این روش، هم برای جوامع و هم برای استفاده خانگی مناسب میباشد. وقتیکه جاذب با یونهای فلوراید اشباع شد، شستشوی معکوس مواد فیلتر، باید با یک اسید ملایم یا یک محلول قلیایی جهت پاک کردن و احیای مجدد آن انجام گیرد.
پساب ناشی از شستشوی معکوس، از نظر فلوراید تجمع یافته بسیار غنی میباشد و بنابراین باید بدقت دفع گردد تا از آلودگی مجدد آبهای زیرزمینی اطراف جلوگیری شود.
سیستمهای فلوئور زدایی شهری و خانگی هر دو دارای جنبه های مثبت و منفی هستند. دستگاه فلوئور زدایی متصل شده به یک پمپ دستی شهری از نظر تئوریکی، بدلیل مقیاس اقتصادی، ارزانتر از واحد خانگی است، اما اغلب اطمینان از نگهداری مناسب یک دستگاه رایج خانگی مسئله ساز است بطوریکه یک سازمان شهری مناسب مورد نیاز خواهد بود.
واحدهای خانگی برای صاف کردن مقادیر کمی از آب که فقط به منظور آشامیدن استفاده میشود مناسبترند و افراد معمولا" نگهداری آنها را بهتر انجام میدهند، اما یک سیستم خدماتی کارآمد، جهت اطمینان از اینکه فیلترها در زمان مناسب تعویض یا احیا شده اند، مورد نیاز میباشد. تکنولوژی فقط بخشی از موضوع میباشد، تامین بودجه محلی و ایجاد منابع جهت تاسیس شرکت خدماتی، میتواند مشکلتر باشد.
• تغذیه بهتر
داده های کلینیکی دلالت بر این مسئله دارد که جذب کلسیم کافی بطور واضحی با کاهش خطر فلوئوروزیس دندان مرتبط است. ویتامین ث هم میتواند محافظی در برابر خطر محسوب گردد. در نتیجه بنظر میرسد اقدامات جهت بهبود تغذیه افراد متاثر، مخصوصا" کودکان، مکمل راه حلهای تکنیکی بحث شده در بالا باشد.

فلوئور زدایی و یونیسف
یونیسف، با دولت و سایر بخشهای درگیر در برنامه های فلوئور زدایی در هند که فلوراید بیش از حد در اکثر سالها در بسیاری از آبهای زیرزمینی آن تشخیص داده شده بود، کاملا" همکاری داشته است.
در سال 1980، یونیسف هیئت ویژه دولت را جهت تلاش برای تشخیص و حل مشکل فلوراید حمایت کرد: به این صورت که دولت اقدام به اجرای یک برنامه کلان جهت تامین آب با مقدار فلوراید مطلوب در همه مناطق متاثر نمود.
در بیش از 5 سال گذشته تمرکز یونیسف در برنامه های هند بر روی سیستمهای قوی برای پایش کیفیت آب، تسهیلات تصفیه آب در سطوح خانگی و دفاع از گزینه های مختلف تامین آب در مواقع لزوم بوده است.
آموزش- هم در سطح خانگی و هم جامعه- کلید استراتژی میباشد.تعدادی از پروژه های شرح داده شده، در مناطق متاثر از فلوراید، با تاکید بر معرفی فلوئورزدایی خانگی اجرا شده است.
یونیسف همچنین مسئولیت تحقیقات و توسعه استفاده از آلومینای فعال برای حذف فلوراید از آب را دارا میباشد. از انجاییکه امروزه باید فلوراید بعنوان یک موضوع مهم جهانی مورد توجه قرار گیرد، تجارب سالهای گذشته در هند میتواند به یونیسف کمک کرده و چهار نوع راه حل احتمالی را تامین نماید:
- ترویج و افزایش درک بهتری از مسئله و اثر آن بر کودکان
- افزایش آگاهی دولتهای درگیر با مسئله و نیز عموم مردم در مورد موضوع فلوراید و اهمیت عمومی پایش کیفیت آب
- نشان دادن تاثیر تکنولوژیهای حذف فلوراید با هزینه کم از طریق پروژه های پایلوت
- تقویت قابلیت جامعه و دولت برای پیشگیری از فلوئوروزیس، شامل یک سیستم معتبر برای ارزیابی خطر که هم پایش کیفیت آب و هم کنترل سلامتی را شامل شود.

 

  • پست های مرتبط:

- فلوراید در آب

- آب های بطری شده