商丘市生活飲用水氟含量結果分析

付傳鵬，丁文燮

(商丘市疾病預防控制中心，河南 商丘 476000)

城市的不斷擴容，經濟迅速的發展，嚴重影響著水資源安全，水又是人體占比最大的物質，生活飲用水的安全至關重要[1]。為準確地了解商丘市全市生活飲用水水質情況及氟化物含量，本文對2020年度的水樣檢測結果進行分析。

1 樣品收集與檢測方法

1.1 樣品來源依據《商丘市2020年度水質監測計劃》的要求，商丘市疾病預防控制中心2020年度采集商丘市各縣(區)集中式供水和分散供水樣品。

1.2 檢測項目水中氟化物含量。

1.3 儀器Sartorius PP-25 精密酸度計、雷磁氟離子選擇電極和飽和甘汞電極、雷磁JB-1電磁攪拌器。

1.4 試劑冰乙酸(ρ20=1.06 g·mL-1)、氫氧化鈉溶液(400 g·L-1)、鹽酸溶液(1體積濃鹽酸與1體積水混合)。離子強度緩沖液Ⅰ：稱取348.2 g檸檬酸三鈉(Na3C6H5O7·5H2O)，溶于純水中，用鹽酸溶液調節pH=6后，用純水稀釋至1 000 mL。離子強度緩沖液Ⅱ：稱取59 g氯化鈉(NaCl)、3.48 g檸檬酸三鈉、57 mL冰乙酸溶于純水中，用氫氧化鈉溶液調節pH為5.0～5.5后，用純水稀釋至1 000 mL。氟化物標準儲備溶液、 氟化物標準使用溶液。

1.5 檢驗方法和評價根據《生活飲用水標準檢驗方法 無機非金屬指標》(GB/T 5750.5—2006)檢測和評價。利用電極電壓與水中氟離子活度負對數值的線性關系直接求出水樣中氟離子濃度。先制備0、0.2、0.4、0.6、1.0、2.0、3.0 mg·L-1的標準溶液，用電極進行電位測定，以電位值為縱坐標，氟離子活度為橫坐標，繪出標準曲線，然后測定樣品中的電位值，在標準曲線中查出氟離子含量濃度。結果評價依據是《生活飲用水衛生標準》(GB 5749—2006)，水中氟化物含量≤1.0 mg·L-1，判斷為合格樣品，水中氟化物含量>1.0 mg·L-1，則該樣品判斷為不合格樣品。

2 結果

2.1 商丘水源氟化物含量檢測結果根據《生活飲用水衛生標準》(GB 5749—2006)中氟化物標準值是≤1.0 mg·L-1，除集中式供水校園直飲水(75份)樣品不檢測氟化物外，其余樣品1 985份，均檢測氟化物，合格率87.36%。其中，集中式供水水樣1 245份，合格1 037份，合格率83.29%，自建供水水樣740份，合格697份，合格率94.19%。自建供水水樣氟化物含量合格率略高于集中式供水水樣(χ2=49.885，P<0.001)。

2.2 商丘市不同區域區域氟含量結果水樣通過地理方位由東向西依次是永城市、夏邑縣、虞城縣、城鄉一體化示范區、睢陽區、梁園區、柘城縣、寧陵縣、睢縣、民權縣，分析發現氟化物的含量與區域有關，因為不同區域的工業生產不同。在商丘的東部縣(區)尤其永城、夏邑地區水氟含量最高，可能因為永城市開采煤礦導致一些地方出現地下空洞，一些氟化物通過滲透以及雨水的沖刷融入到地下水中有關。從本次分析樣品的送樣單位以及采樣地點可以得出，商丘市整體水樣中氟化物含量從東到西逐漸降低，民權和寧陵兩縣的樣品中氟化物含量較低，水質優于其他縣區。而市區水樣氟化物偏高，東部夏邑縣、永城市，氟化物的均值及氟化物檢測合格率均低于其他縣區。見表1。

表1 商丘市各縣(區)樣品氟化物結果

2.3 商丘市不同深度水氟化物含量水樣深度結果顯示，深水井水樣總數1 264份，氟含量合格1024份，合格率81.01%，淺水井水樣721份，氟含量合格710份，合格率98.47%，通過統計學方法比較，淺井水氟化物含量明顯低于深井水，結果具有統計學意義(P<0.05)。其原因可能是外界水源(如雨水、河水等)將淺水井中原有氟化物濃度稀釋了，也可能與商丘市本身處于高氟區有關，深井水受氟化物污染較重(χ2=126.734，P<0.001)。

2.4 商丘市各縣(區)兒童氟斑牙檢查結果根據2020年對全市5 303個村，8～12歲兒童共計96 713人進行氟斑牙調查，其中正常58 589人，氟斑牙陽性(包括可疑、極輕、輕度、中度、重度)23 986人，氟斑牙檢出率為24.8%。氟斑牙檢出率≤30%的有7個縣區，>30%的有永城市和夏邑縣，氟斑牙檢出率分別為40.9%、39.4%。兒童氟斑牙發生率與水中氟化物含量密切相關，由于8～12歲兒童均為在校學生，所以衛生監督部門應加強對學校直飲水的監督管理[2]。見表2。

表2 氟斑牙檢查結果

3 討論

氟元素是人體必需的微量元素之一[3]，人體各組織中均含有不同量的氟化物，但氟主要富集于牙齒和骨骼中。一般情況下不需要刻意補充氟，人體攝入的水、食物中的氟含量就能滿足人體需求。適量的攝入氟對人體有益，但通過飲水、空氣或者食物攝入過量的氟，會導致全身慢性蓄積性中毒。中毒癥狀主要表現為牙齒、骨骼的改變和損傷，前者稱之為氟斑牙，牙釉質呈現白堊、著色或缺損，殘留終生，輕則有礙美觀，重則影響咀嚼及消化功能；后者稱為氟骨癥，腰腿及全身關節麻木、疼痛，乃至彎腰駝背，發生功能障礙，終至癱瘓[4]。因此，對水中氟化物進行檢測分析，可以追溯污染來源，有針對性的采取降氟措施，促進居民身體健康，提高生活質量。

水中氟元素一般來源于自然因素和人為因素。自然因素主要表現為特定的地理環境產生的氟離子經過沖刷和滲透，將一些礦石中的氟化物溶解到地下水、湖泊、河流中。商丘市位于河南省東部，轄區范圍內地下水含氟量較高，飲水型氟中毒病區分布廣，危害人口較多且患者病情重[5]。20世紀80年代初，余波等[6]認為地處黃河沖擊平原的商丘是河南省4個主要高氟水源分布地區之一，其中高氟深層地下水源則主要分布在商丘市所轄的縣區。2005年以后，商丘市將降氟改水納入國家安全飲水工程項目，由水利部門主導，按照衛生部門提供的病情資料改水降氟。本次兒童氟斑牙調查結果顯示，兒童氟斑牙檢出率和氟斑牙指數均比2015年低[7]。但夏邑縣和永城市水中氟離子的含量較高，與氟離子高導致氟斑牙患病率高吻合[8]。人為因素主要是含氟化合物生產及電鍍中含氟廢水、廢氣的不規范排放造成的。商丘市為農業地區，永城市存在礦產，但河南省燃煤污染型地方病氟中毒病區都集中在洛陽市[9]，且商丘市已于2017年禁止在城區燒煤，因此水中氟化物的來源中人為因素較少。分散式供水合格率高于集中式供水，這可能和商丘市分散式供水源大部分為淺井水，集中式供水源大多為深水井，屬高氟深層地下水有關。

有效降低水中氟含量的措施。分析結果顯示，水中氟化物含量不但和區域有關，而且和供水井的深淺有關。針對水中氟化物含量較高的永城市、夏邑縣，要加大氟化物污染治理力度，水利部門應及時安排專項資金，購置降氟除氟設備對水源進行全面氟治理，增加檢測檢驗批次，確保出廠水中氟化物含量符合國家標準。加強后期運行管理，對轄區內的水管網路進行排查，尤其是老城區和邊緣地區的用水管道容易受到外力的破壞，對管理使用的年限進行追蹤，及時更換陳舊的管道，對達到使用年限的管道一律更換，保證凈化的水源不因受外界氟污染。同時，要做好后期運行維護購置，例如通過政府購買服務的方式，讓專業降氟除氟機構承擔運行維護任務，定期更換降氟除氟濾芯，降氟除氟過濾器中的吸附劑再重復利用時有必要做比表面積測試，確保其良好的吸附性。也可以根據不同深度水樣氟含量檢測結果，深、淺井水搭配供水，將含氟量相對較低的淺井水與含氟量較高的深井水按一定的比例進行混合處理后，進行集中式供水，定期檢測集中式供水的氟含量，一但檢測結果發生變化，及時進行水源供水比例調節，以降低氟化物含量。

安全水和放心水是21世紀重要的生活飲用水主題，也是商丘市安全飲水工程的目標。因此，針對商丘市部分縣區水中氟化物含量超標的主要問題，各縣區應該根據地方特點，綜合多方面因素，找出合適的降氟除氟方式，以保證生活飲用水中氟離子含量符合國家標準，降低氟斑牙的發病率，確保人民健康。