Während Florida sich selbst als Sunshine State bezeichnet, könnte es aus geologischer und wirtschaftlicher Sicht genauso genau als Phosphatstaat bezeichnet werden.
Das sogenannte Bone Valley in Zentralflorida enthält einige der größten Phosphatvorkommen der Welt, die die globale Landwirtschaft mit einem ihrer wichtigsten Rohstoffe versorgen: Kunstdünger. Dabei, Die Bergbauindustrie hinterlässt eine vernarbte Landschaft, die von Vegetation entblößt und mit farbenfrohen Müllentsorgungsteichen übersät ist, die ein Schriftsteller als „schöne Verschmutzungspools“ bezeichnete.“
Phosphat geladen mit dem Aufzug in Port Tampa, FL im Jahr 1958.
Hochtoxische Fluorwasserstoff- und Siliciumtetrafluoridgase sind Nebenprodukte der Düngemittelproduktion. Vor den 1970er Jahren wurden diese Schadstoffe in die Atmosphäre abgelassen und gaben Zentralflorida einige der schädlichsten Luftverschmutzung im Land.
In den 1960er Jahren zwangen Beschwerden von Landwirten und Viehzüchtern die Hersteller jedoch schließlich dazu, in Wäscher zur Verringerung der Umweltverschmutzung zu investieren, die giftige Dämpfe in Fluorkieselsäure (FSA) umwandelten, einen gefährlichen, aber haltbareren flüssigen Abfall.
Ein Sicherheitslehrer überprüft Fluoridierung Ebenen an der Fluorid-Feed-Station auf Tinker Air Force Base in Oklahoma City, OK im Jahr 2016.
Die USA. Das National Institute for Occupational Safety and Health (OSHA) warnt davor, dass FSA, eine anorganische Fluoridverbindung, schwerwiegende gesundheitliche Folgen für jeden Arbeitnehmer hat, der damit in Kontakt kommt. Das Einatmen der Dämpfe verursacht schwere Lungenschäden oder den Tod, und ein versehentliches Spritzen auf die nackte Haut führt zu Brennen und quälenden Schmerzen. Glücklicherweise kann es in Lagertanks aus vernetztem Polyethylen mit hoher Dichte enthalten sein.
In solchen Tanks wird Fluorkieselsäure seit einem halben Jahrhundert von Düngemittelfabriken in Florida zu Wasserreservoirs in den gesamten Vereinigten Staaten transportiert. Dort angekommen wird es tropfenweise in Trinkwasser eingespeist. Dies ist eine Praxis, die die American Dental Association und zahlreiche Wissenschaftler und Beamte des öffentlichen Gesundheitswesens als „die präzise Einstellung der vorhandenen natürlich vorkommenden Fluoridspiegel im Trinkwasser auf einen optimalen Fluoridgehalt … zur Vorbeugung von Karies“ beschreiben.“
Ein Arbeiter beobachtet die Beladung von feinem Phosphatpulver in Mulberry, FL im Jahr 1947 (links). Eine Karte von 1892 von Phosphatvorkommen am westlichen Rand von Florida (rechts).
Die Praxis der Zugabe von Fluoridverbindungen (meist FSA und gelegentlich Natriumfluorid) zu Trinkwasser wird als Gemeindewasserfluoridierung bezeichnet. Es ist seit 1950 eine tragende Säule der amerikanischen Gesundheitspolitik und wird weiterhin von staatlichen Gesundheitsbehörden, Zahnärzten und zahlreichen anderen in der medizinischen und wissenschaftlichen Gemeinschaft unterstützt.
Wie bei vielen chemischen Zusätzen in der modernen Welt wissen jedoch nur wenige Menschen viel darüber.
Viele sind überrascht zu erfahren, dass das Fluorid in ihrem Wasser im Gegensatz zu dem pharmazeutischen Fluorid in ihrer Zahnpasta ein unbehandeltes Industrieabfallprodukt ist, das Spurenelemente von Arsen und Blei enthält. Ohne das Abwasser der Phosphatindustrie wäre die Fluoridierung von Wasser unerschwinglich teuer. Und ohne Fluoridierung stünde die Phosphatindustrie vor einem teuren Entsorgungsproblem.
Eine Karte von 2009, die den globalen fluoridierten Wasserverbrauch mit Farben darstellt, die den Prozentsatz der Bevölkerung in jedem Land mit fluoridiertem Wasser aus natürlichen und künstlichen Quellen angeben.
Nur eine Handvoll Länder fluoridieren ihr Wasser — wie Australien, Irland, Singapur und Brasilien, zusätzlich zu den Vereinigten Staaten. Westeuropäische Länder haben die Praxis weitgehend abgelehnt. Nichtsdestotrotz ist der Zahnverfall in Westeuropa im letzten halben Jahrhundert mit der gleichen Rate zurückgegangen wie in den Vereinigten Staaten. Eigentlich, Je mehr man sich die Geschichte der Fluoridierung ansieht, Desto mehr scheint es ein Relikt der Art wissenschaftlicher Vorsichtsmaßnahmen aus der Mitte des 20.“
Dies soll nicht die frühen Fluoridationisten verunglimpfen, die legitimen Grund zu der Annahme hatten, dass sie einen einfachen und erschwinglichen Weg gefunden hatten, einem bedeutenden Problem der öffentlichen Gesundheit entgegenzuwirken. Die Argumente und Daten, die zur Rechtfertigung der Fluoridierung Mitte des 20.Jahrhunderts verwendet wurden, sowie das starke Engagement für die Praxis bleiben jedoch weitgehend unverändert und berücksichtigen nicht den sich verändernden Umweltkontext, der sie möglicherweise unnötig oder schlimmer gemacht hat.
Eine Werbung für das Pestizid DDT aus dem Time Magazine im Jahr 1947 (links). Eine Werbung aus den 1940er Jahren für Kindertapeten mit DDT (rechts).
Hässliches Lächeln und zähe Zähne
Die Geschichte der öffentlichen Gesundheit von Fluorid ist wie eine Kriminalgeschichte mit einer Wendung. Nachdem sie viele Jahre lang einer Spur von Hinweisen gefolgt waren, Detektive fangen endlich ihren Hauptverdächtigen und stellen ihn vor Gericht. Aber es stellt sich bald heraus, dass er erlösende Eigenschaften hat, die das Verbrechen, für das er ursprünglich angeklagt wurde, bei weitem überwiegen.
Der unermüdliche Privatdetektiv war in diesem Fall ein junger Zahnarzt aus Massachusetts, Frederick McKay. Nach Abschluss seiner Ausbildung an der University of Pennsylvania School of Dentistry zog McKay 1901 nach Colorado Springs, um seine erste Praxis zu eröffnen.
Dr. Frederick McKay im frühen 20.Jahrhundert.
Er war bald verblüfft über die unschönen teefarbenen Flecken, die viele Zähne seiner Patienten verfärbten, ein Zustand, den er in der zahnmedizinischen Literatur nicht finden konnte. McKay begann, es „braunen Fleck“ und „Colorado-Fleck“ zu nennen, und niemand verstand, warum viele Bewohner dieser bestimmten Region darunter litten, während diejenigen in benachbarten Landkreisen dies nicht taten. Im Sommer 1909 untersuchten McKay und einige Kollegen den Mund von 2.945 Colorado Springs-Kindern und stellten fest, dass 87,5% an der Erkrankung litten.
Nach weiteren Untersuchungen stellte McKay fest, dass das Gebiet von Colorado Springs nicht einzigartig war. Im ganzen Land gab es braune Flecken. McKay begann eine informelle epidemiologische Studie durchzuführen. Er untersuchte die lokale Ernährung, die Bodenbedingungen und die Luftqualität, entschied jedoch schließlich, dass der Schuldige das Wasser sein musste.
„Die Beweise sind so schlüssig“, schrieb er 1927 an den Public Health Service (PHS) in Washington, DC, „dass es sinnlos ist, sie von einem anderen Standpunkt aus weiter zu diskutieren.“ Trotz zahlreicher Proben konnte er jedoch nichts Ungewöhnliches in der örtlichen Wasserversorgung finden, die klar, geruchlos und geschmacklich angenehm war. Dennoch wurde er zunehmend davon überzeugt, dass ein noch unentdecktes Spurenelement im Wasser für die Zahnläsionen verantwortlich war.
Ein großer Schritt zur Lösung des Geheimnisses der Braunfärbung erfolgte 1931, als nervöse Chemiker der Aluminium Company of America (ALCOA) begannen, das Wasser in Bauxit, Arkansas, zu untersuchen. Bauxit, das Haupterz von Aluminium, war für den Produktionsprozess von ALCOA von entscheidender Bedeutung. 1909 erforderte die wachsende Bevölkerung der Stadt eine neue Wasserversorgung, und ALCOA grub drei tiefe Brunnen, um auf das reichlich vorhandene Grundwasser zuzugreifen. In ein paar Jahren begannen Kinder in Bauxit mit braunen Flecken befallen zu werden. Anfangs war dies für ALCOA kein großes Problem. In den späten 1920er Jahren wehrte das Unternehmen jedoch Vorwürfe ab, dass sein Aluminium-Kochgeschirr die Bevölkerung langsam vergiftete.
Das Logo der Aluminium Company of America (links). Ein Wandbild von Bauxit-Bergleuten aus den 1940er Jahren in Benton, AR (rechts).
Chefchemiker von ALCOA, H. V. Churchill war besorgt, dass jede Verbindung zwischen Aluminium und braunem Fleck eine PR-Katastrophe sein würde. So testete er 1930 die Wasserversorgung von Bauxit mit den damals fortschrittlichsten spektrographischen Geräten. Die Tests zeigten, dass das Grundwasser ungewöhnlich hohe Konzentrationen des Elements Fluor hatte – 15 Teile pro Million (ppm), ein Ergebnis, schrieb McKay, „so unerwartet im Wasser, dass eine neue Probe mit extremen Vorsichtsmaßnahmen genommen wurde“, zeigte aber das gleiche Ergebnis.
Während McKay und Churchill damit beschäftigt waren, die unerwünschte Wirkung von Fluorid auf menschliche Zähne aufzudecken, untersuchte ein junger dänischer Wissenschaftler, Kaj Roholm, die Auswirkungen von industriellem Fluorid auf die menschliche Gesundheit.
Ein Zahnarzt untersucht Kinderzähne im Pine Ridge Indian Reservat in den 1940er oder 1950er Jahren (links). Schwere Fluorose, braune Verfärbung und gefleckter Zahnschmelz bei einer Person aus einem Gebiet von New Mexico mit natürlich vorkommendem Fluorid im Wasser (rechts).
1930 setzte sich eine dichte Schicht verschmutzten Nebels über dem Maastal, einem stark industrialisierten Gebiet in Ostbelgien, ab, tötete sechzig Menschen und machte Tausende krank. Nach langen und sorgfältigen Untersuchungen stellte Roholm fest, dass gasförmige Fluoridverbindungen verantwortlich waren. Roholm identifizierte auch Aluminiumhütten als Emitter großer Mengen Fluoridgase.
Mitte der 1930er Jahre waren Fluoridverbindungen, ob natürlich oder anthropogen, nichts anderes als schlechte Nachrichten für die Gesundheit von Mensch und Umwelt.
Gerade als sich das negative Image von Fluorid in den Köpfen von Wissenschaftlern und Beamten des öffentlichen Gesundheitswesens zu kristallisieren begann, bildeten sich jedoch gegensätzliche Ideen. Ironischerweise stammte es auch aus der Arbeit von Frederick McKay.
Dr. Trendley H. Dean in den 1950er Jahren (links). Eine 1885 Werbung für Kokain für Zahnschmerzen bei Kindern (rechts).
Soweit McKay sagen konnte, beeinträchtigte die Färbung nicht die Stärke oder körperliche Gesundheit der Zähne. Im Gegenteil, Menschen, die in endemischen Braunfleckenregionen lebten, schienen weniger Hohlräume zu haben als die Allgemeinbevölkerung.
Der Mann, der die wichtigste Rolle bei der Umwandlung des medizinischen Bildes von Fluorid vom Zahnentsteller in ein potenzielles Prophylaktikum gegen Zahnkaries spielte — Hohlräume, die entweder gefüllt oder entfernt werden müssen — war Shirley H. Dean. Ein St. Louis Dentist, der im Ersten Weltkrieg dem Army Dental Corps beigetreten war, Dean wurde zu einer Schlüsselfigur in der Zahnmedizin des öffentlichen Gesundheitswesens. 1930 wurde er zum Chefwissenschaftler der neu gegründeten Abteilung für Zahnforschung der National Institutes of Health ernannt und 1948 zum ersten Direktor des National Institute of Dental Research.
Ein Zahnarzt und Patient in den 1910er oder 1920er Jahren.
Dean erkannte schnell, dass die Lösung des Rätsels des fleckigen Zahnschmelzes, obwohl nützlich, im Vergleich zu den breiteren Auswirkungen von Zahnkaries auf die öffentliche Gesundheit von untergeordneter Bedeutung war. In einem Brief an den US Surgeon General im Jahr 1932 wiederholte Dean McKays frühere Beobachtung, dass „Individuen in einem endemischen Gebiet eine geringere Inzidenz von Karies zeigen als Individuen in einigen nahe gelegenen nicht-endemischen Gebieten. Folglich kann die Untersuchung von fleckigem Zahnschmelz einige Hinweise auf das weitaus wichtigere Problem, Zahnkaries, ergeben.“
Als klar wurde, dass Fluorid die Ursache für braune Flecken war — die Dean bald als Zahnfluorose bezeichnen würde — verlagerte Dean den Schwerpunkt seiner Forschung und der Gesundheitsbürokratie der Regierung von der Beseitigung der Fluorose auf die Bekämpfung von Karies.
Optimierung der Natur
Zahnkaries wurde als eines der am weitesten verbreiteten Gesundheitsprobleme Amerikas im frühen zwanzigsten Jahrhundert wahrgenommen. Da es vergleichsweise wenige Zahnärzte gab und es praktisch keine zahnärztlichen Untersuchungen gab, ist es schwierig zu wissen, wie weit verbreitet der Zustand war und inwieweit er sich im Laufe der Zeit, wenn überhaupt, verschlechtert hatte.
Eine Anzeige für Klenzo, eine Zahncreme, in der Saturday Evening Post im Jahr 1920.
Dennoch waren die Zahnärzte selbst davon überzeugt, dass es epidemische Ausmaße angenommen hatte, eine Wahrnehmung, die durch militärische Fitnessaufzeichnungen bestätigt worden zu sein scheint. Diese zeigen, dass beispielsweise 1916 ein Drittel der potenziellen Rekruten ihre Gesundheitsprüfung aufgrund kariesbedingter Probleme nicht bestanden hat. Infolgedessen flossen Mittel in die zahnärztliche Forschung, sowohl aus staatlichen Quellen als auch aus Unternehmensstiftungen.
Viele Zahnärzte und Mediziner waren überzeugt, dass die Ernährung der Amerikaner, insbesondere ihre Vorliebe für raffiniertes Mehl und Zucker, weitgehend schuld waren. Aber die Ernährungsgewohnheiten der Menschen zu ändern, damals wie heute, schien ein unüberwindliches Hindernis zu sein.
Kein Wunder also, dass Dean und andere von der Entdeckung der Auswirkungen von Fluorid auf die Zähne begeistert waren.
In den 1930er Jahren versuchten Dean, McKay und Kollegen von der PHS und verschiedenen zahnmedizinischen Fakultäten der Universität, die Verbindung von Fluorid sowohl mit Zahnfluorose als auch mit reduzierten Kariesraten nachzuweisen. Obwohl niemand genau verstand, wie es funktionierte — und niemand würde es lange tun —, schien Fluorid tatsächlich die Struktur der Zähne so zu verändern, dass es einen gewissen Schutz vor den Angriffen der amerikanischen Ernährung des 20.
Dean begann eine Reihe epidemiologischer Studien in Städten mit fluoridreicher Wasserversorgung und konnte nach und nach ein Verhältnis feststellen, das einen beträchtlichen Schutz vor Karies zu bieten schien und gleichzeitig eine begrenzte und kaum erkennbare Fluorose verursachte. Die magische Zahl, stellte er fest, war 1 Teil pro Million (1ppm).
Eine Karte von 2009, die Gebiete mit Grundwasserfluoridkonzentrationen über den empfohlenen Werten darstellt.
Im weiteren Verlauf der Studien veröffentlichten Dean und seine Kollegen eine Reihe von Artikeln, die zum wissenschaftlichen Fundament der Fluoridierung werden sollten. Also, obwohl Wasser natürlich 1ppm Fluorid enthielt, existierte es an sehr wenigen Stellen, Es wurde dennoch als das optimale Niveau angesehen, und Wasser, das weniger enthielt, wurde als „Fluoridmangel“ angesehen.“
Dean selbst plädierte nicht dafür, den Fluoridgehalt im Trinkwasser künstlich zu erhöhen, zumindest nicht in den 1930er und 1940er Jahren. Als vorsichtiger und methodischer Forscher war er der Ansicht, dass viele Jahre weiterer Untersuchungen erforderlich sein würden, bevor eine solche Aussicht in Betracht gezogen werden könnte. Sogar die American Dental Association, der standhafteste Verfechter der Fluoridierung, zögerte, die Idee zu unterstützen. Einige zahnmedizinische Forscher waren jedoch weniger umsichtig.
Die Skulptur „Steel Water“ erinnert an die Rolle von Grand Rapid als erste Stadt, die ihre Wasserversorgung fluoridiert hat (Foto von Jyoti Srivastava).
In den frühen 1940er Jahren begann Dean, die Möglichkeit zu untersuchen, künstliche Fluoridierung in einer Handvoll sorgfältig ausgewählter Gemeinden zu testen. Nach Rücksprache mit Kollegen der University of Michigan wählte Dean die Städte Grand Rapids und Muskegon für die Teilnahme an einem 15-jährigen Fluoridierungsversuch aus. Beide Städte bezogen ihr Wasser, das praktisch kein natürliches Fluorid hatte, aus dem Michigansee. Im Januar 1945 begann Grand Rapids mit der enthusiastischen Zusammenarbeit von Stadtbeamten, Natriumfluorid — ein Abfallprodukt der Aluminiumproduktion — zu seiner Wasserversorgung hinzuzufügen, während Muskegon fluoridfrei blieb.
Aber nicht jeder war bereit, fünfzehn Jahre zu warten.