Mentre la Florida si definisce lo Stato del sole, da una prospettiva geologica ed economica, potrebbe essere altrettanto accuratamente conosciuto come lo Stato fosfato.
La cosiddetta Bone Valley della Florida centrale contiene alcuni dei più grandi depositi di fosfato del mondo, che forniscono all’agricoltura globale una delle sue materie prime più importanti: il fertilizzante sintetico. Nel processo, l ” industria mineraria lascia dietro di sé un paesaggio sfregiato denudato di vegetazione e butterato con stagni di smaltimento dei rifiuti vividamente colorati che uno scrittore descritto come “belle piscine di inquinamento.”
Fosfato caricato da ascensore a Port Tampa, FL nel 1958.
I gas altamente tossici di fluoruro di idrogeno e tetrafluoruro di silicio sono sottoprodotti della produzione di fertilizzanti. Prima del 1970, questi inquinanti sono stati ventilati in atmosfera e ha dato Central Florida alcuni dei più nocivi inquinamento atmosferico nel paese.
Durante gli anni ‘ 60, tuttavia, le lamentele di agricoltori e allevatori alla fine costrinsero i produttori riluttanti a investire in depuratori per l’abbattimento dell’inquinamento che convertivano i vapori tossici in acido fluorosilicico (FSA), un pericoloso ma più contenibile rifiuto liquido.
Un istruttore di sicurezza che controlla i livelli di fluorizzazione presso la stazione di alimentazione del fluoro sulla Tinker Air Force Base di Oklahoma City, OK in 2016.
Gli Stati Uniti Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro (OSHA) avverte che FSA, un composto di fluoro inorganico, ha conseguenze disastrose per la salute per qualsiasi lavoratore che entra in contatto con esso. Respirare i suoi fumi provoca gravi danni ai polmoni o la morte e una spruzzata accidentale sulla pelle nuda porterà a bruciore e dolore lancinante. Fortunatamente, può essere contenuto in serbatoi di stoccaggio in polietilene reticolato ad alta densità.
È in tali serbatoi che l’acido fluorosilicico è stato trasportato negli ultimi mezzo secolo dalle fabbriche di fertilizzanti della Florida ai serbatoi d’acqua in tutti gli Stati Uniti. Una volta lì, viene alimentato a goccia in acqua potabile. Questa è una pratica che l’American Dental Association e numerosi scienziati e funzionari della sanità pubblica descrivono come ” la regolazione precisa dei livelli di fluoro presenti in natura nell’acqua potabile ad un livello ottimale di fluoro … per la prevenzione della carie dentale.”
Un lavoratore guardando il carico di polvere di fosfato fine in Gelso, FL nel 1947 (a sinistra). Una mappa del 1892 dei depositi di fosfato sul bordo occidentale della Florida (a destra).
La pratica di aggiungere composti fluorurati (principalmente FSA e occasionalmente fluoruro di sodio) all’acqua potabile è nota come fluorizzazione dell’acqua di comunità. È stato un pilastro della politica di salute pubblica americana dal 1950 e continua a godere del sostegno delle agenzie sanitarie governative, dei dentisti e di numerosi altri nella comunità medica e scientifica.
Come con molti additivi chimici nel mondo moderno, tuttavia, poche persone ne sanno molto.
Molti sono sorpresi di apprendere che, a differenza del fluoruro di grado farmaceutico nel loro dentifricio, il fluoro nella loro acqua è un prodotto di scarto industriale non trattato, uno che contiene oligoelementi di arsenico e piombo. Senza gli effluenti dell’industria dei fosfati, la fluorizzazione dell’acqua sarebbe proibitivamente costosa. E senza fluorizzazione, l’industria del fosfato sarebbe bloccata con un costoso problema di smaltimento dei rifiuti.
Una mappa del 2009 raffigurante l’utilizzo globale di acqua fluorurata con colori che indicano la percentuale della popolazione in ogni paese con acqua fluorurata da fonti naturali e artificiali.
Solo una manciata di paesi fluoridano la loro acqua—come Australia, Irlanda, Singapore e Brasile, oltre agli Stati Uniti. Le nazioni dell’Europa occidentale hanno in gran parte respinto la pratica. Tuttavia, carie dentale in Europa occidentale è diminuito allo stesso ritmo come negli Stati Uniti nel corso dell’ultimo mezzo secolo. Infatti, più si guarda alla storia della fluorizzazione, più sembra essere una reliquia del tipo di metà del 20 ° secolo incaution scientifica che ci ha dato DDT, talidomide, e altri tentativi di “vivere meglio attraverso la chimica.”
Questo non significa diffamare i primi fluoridazionisti, che avevano legittime ragioni per credere di aver trovato un modo facile e conveniente per contrastare un significativo problema di salute pubblica. Tuttavia, gli argomenti e i dati utilizzati per giustificare la fluorizzazione a metà del 20 ° secolo—così come il feroce impegno per la pratica-rimangono in gran parte invariati, non tenendo conto di un contesto ambientale mutevole che potrebbe averlo reso inutile o peggio.
Un annuncio per il pesticida DDT dalla rivista Time nel 1947 (a sinistra). Una pubblicità del 1940 per la carta da parati per bambini cucita con DDT (a destra).
Brutti sorrisi e denti duri
La storia della salute pubblica del fluoro è come una storia criminale con una svolta. Dopo aver seguito una scia di indizi per molti anni, i detective finalmente catturano il loro principale sospettato e lo mettono sotto processo. Ma presto si scopre che ha qualità redentrici che superano di gran lunga il crimine per il quale è stato originariamente accusato.
L’infaticabile occhio privato in questo caso era un giovane dentista nato nel Massachusetts, Frederick McKay. Dopo aver completato la sua formazione presso la University of Pennsylvania School of Dentistry, McKay si trasferì a Colorado Springs nel 1901 per stabilire la sua prima pratica.
Dr. Frederick McKay nei primi anni del 20 ° secolo.
Divenne presto perplesso dalle antiestetiche macchie color tè che scolorivano molti denti dei suoi pazienti, una condizione che non era in grado di trovare nella letteratura dentale. McKay cominciò a chiamarlo “macchia marrone” e “macchia del Colorado”, e nessuno capì perché molti residenti di quella particolare regione ne soffrissero mentre quelli delle contee vicine non lo facevano. Nell’estate del 1909, McKay e alcuni colleghi ispezionarono le bocche di 2.945 bambini di Colorado Springs e scoprirono che l ‘ 87,5% soffriva della malattia.
Dopo ulteriori indagini, McKay ha determinato che l’area di Colorado Springs non era unica. C’erano sacche di macchia marrone in tutto il paese. McKay ha iniziato a condurre uno studio epidemiologico informale. Esaminò la dieta locale, le condizioni del suolo e la qualità dell’aria, ma alla fine decise che il colpevole doveva essere l’acqua.
“Le prove sono così conclusive”, scrisse nel 1927 al Public Health Service (PHS) di Washington, DC, “che è inutile discuterne ulteriormente da qualsiasi altro punto di vista.”Nonostante il test di numerosi campioni, tuttavia, non riusciva a trovare nulla di insolito nella fornitura di acqua locale, che era chiaro, inodore, e gradevole al gusto. Tuttavia, divenne sempre più convinto che alcuni oligoelementi non ancora rilevati nell’acqua fossero responsabili delle lesioni dentali.
Un grande passo verso la soluzione del mistero della macchia marrone avvenne nel 1931, quando i chimici nervosi della Aluminum Company of America (ALCOA) iniziarono a esaminare l’acqua nella Bauxite, in Arkansas. Il minerale principale dell’alluminio, la bauxite era vitale per il processo di produzione di ALCOA. Nel 1909, la crescente popolazione della città necessitò di un nuovo approvvigionamento idrico, e ALCOA scavò tre pozzi profondi per accedere all’ampia falda acquifera. In pochi anni, i bambini in Bauxite cominciarono ad essere afflitti da macchie marroni. Inizialmente, questo non era di grande preoccupazione per ALCOA. Alla fine del 1920, tuttavia, la società stava respingendo le accuse che le sue pentole in alluminio stavano lentamente avvelenando la popolazione.
Il logo per l’Aluminum Company of America (a sinistra). Un murale di minatori di bauxite del 1940 a Benton, AR (a destra).
Il chimico capo di ALCOA, H. V. Churchill, era preoccupato che qualsiasi legame tra alluminio e macchia marrone sarebbe stato un disastro di pubbliche relazioni. Così, nel 1930, ha testato l’approvvigionamento idrico di Bauxite utilizzando le apparecchiature spettrografiche più avanzate disponibili all’epoca. I test hanno dimostrato che le acque sotterranee avevano livelli insolitamente alti dell’elemento fluoro—15 parti per milione (ppm), un risultato, ha scritto McKay, “così inaspettato in acqua che un nuovo campione è stato preso con precauzioni estreme”, ma ha mostrato lo stesso risultato.
Mentre McKay e Churchill erano impegnati a rivelare l’effetto indesiderato del fluoro sui denti umani, un giovane scienziato danese, Kaj Roholm, stava studiando l’impatto del fluoro industriale sulla salute umana.
Un dentista che esamina i denti dei bambini presso la Riserva indiana di Pine Ridge negli 1940 o 1950 (a sinistra). Fluorosi grave, scolorimento marrone e smalto screziato, in un individuo di una zona del New Mexico con fluoro naturale nell’acqua (a destra).
Nel 1930, un denso strato di nebbia inquinata si stabilì sulla valle della Mosa, una zona fortemente industriale nel Belgio orientale, uccidendo sessanta persone e disgustando migliaia. Dopo lunghe e accurate indagini, Roholm ha determinato che i composti fluorurati gassosi erano responsabili. Roholm ha anche identificato le fonderie di alluminio come emettitori di grandi quantità di gas fluoruro.
A metà degli anni 1930, naturali o antropogenici, i composti di fluoro non erano altro che cattive notizie per la salute umana e ambientale.
Proprio mentre l’immagine negativa del fluoro cominciava a cristallizzare nelle menti degli scienziati e dei funzionari della sanità pubblica, tuttavia, iniziò a formarsi una serie di idee compensative. Ironia della sorte, derivava anche dal lavoro di Frederick McKay.
Dr. Trendley H. Dean nel 1950 (a sinistra). Una pubblicità del 1885 per la cocaina per il dolore dentale nei bambini (a destra).
Per quanto McKay potesse dire, la colorazione non comprometteva effettivamente la forza o la salute fisica dei denti. Al contrario, le persone che vivono in regioni endemiche con macchie marroni sembravano avere meno cavità rispetto alla popolazione generale.
L’uomo che ha svolto il ruolo più importante nel trasformare l’immagine medica del fluoro da deturpatore dei denti a potenziale profilattico contro la carie dentale—cavità che richiedono il riempimento o la rimozione dei denti—era Trendley H. Dean. A St. Louis dentista che si era unito l ” esercito Dental Corps nella prima guerra mondiale, Dean ha continuato a diventare una figura chiave in odontoiatria salute pubblica. Nel 1930, fu nominato capo scienziato della Sezione di ricerca dentale di nuova costituzione del Nation Institutes of Health, e poi nel 1948 divenne il primo direttore dell’Istituto Nazionale di ricerca dentale.
Un dentista e paziente nel 1910 o 1920.
Dean si rese presto conto che risolvere il mistero dello smalto screziato, sebbene utile, era di secondaria importanza rispetto alle più ampie implicazioni per la salute pubblica della carie dentale. In una lettera al Chirurgo generale degli Stati Uniti nel 1932, Dean ripeté la precedente osservazione di McKay che “gli individui in un’area endemica mostrano una minore incidenza di carie rispetto agli individui in alcune aree non endemiche vicine. Di conseguenza, lo studio dello smalto screziato può rivelare qualche piombo applicabile al problema molto più importante, la carie dentale.”
Una volta che divenne chiaro che il fluoruro era la causa della macchia marrone—che Dean avrebbe presto etichettato fluorosi dentale—Dean spostato il focus della sua ricerca, e quella della burocrazia sanitaria del governo, da eliminare fluorosi a combattere la carie.
Ottimizzazione della natura
La carie dentale è stata percepita come uno dei problemi di salute più diffusi in America all’inizio del XX secolo. Poiché i dentisti erano relativamente pochi e le indagini dentali praticamente inesistenti, è difficile sapere quanto pervasiva fosse la condizione e in che misura, se non del tutto, era peggiorata nel tempo.
Una pubblicità per Klenzo, una crema dentale, nel Saturday Evening Post nel 1920.
Tuttavia, gli stessi dentisti erano convinti che avesse raggiunto proporzioni epidemiche, una percezione che sembra essere stata confermata dai record di idoneità militare. Questi mostrano che nel 1916, ad esempio, un terzo delle potenziali reclute fallì l’esame di salute a causa di problemi legati alla carie. Di conseguenza, i fondi hanno iniziato a fluire verso la ricerca dentale, sia da fonti governative che da fondazioni aziendali.
Molti dentisti e scienziati medici erano convinti che le diete degli americani, in particolare la loro predilezione per la farina e lo zucchero raffinati, fossero in gran parte da biasimare. Ma cambiare le abitudini alimentari delle persone, allora come ora, sembrava essere un ostacolo insormontabile.
Non c’è da stupirsi, quindi, che Dean e altri fossero eccitati dalla scoperta dell’impatto del fluoro sui denti.
Durante gli anni ‘ 30, Dean, McKay e colleghi del PHS e di varie scuole dentali universitarie hanno cercato di dimostrare la connessione del fluoruro sia alla fluorosi dentale che ai tassi ridotti di carie. Sebbene nessuno capisse esattamente come funzionasse-e nessuno lo avrebbe fatto per molto tempo-il fluoro sembrava davvero cambiare la struttura dei denti in un modo che offriva una certa protezione contro gli assalti della dieta americana del 20 ° secolo.
Intraprendendo una serie di studi epidemiologici in città che avevano riserve idriche ricche di fluoro, Dean è stato in grado di azzerare gradualmente un rapporto che sembrava offrire una notevole protezione contro la carie mentre causava una fluorosi limitata e appena distinguibile. Il numero magico, ha determinato, era 1 parte per milione (1ppm).
Una mappa del 2009 che descrive le aree con concentrazioni di fluoro nelle acque sotterranee al di sopra dei livelli raccomandati.
Mentre gli studi continuavano, Dean e i suoi colleghi pubblicarono una serie di articoli che sarebbero diventati il fondamento scientifico della fluorizzazione. Quindi, anche se l “acqua contenente naturalmente 1ppm fluoro esisteva in pochissimi luoghi, tuttavia è venuto per essere visto come il livello ottimale, e l” acqua contenente meno è stato ritenuto ” fluoro carente.”
Dean stesso non ha sostenuto artificialmente aumentare il livello di fluoro in acqua potabile, almeno non durante il 1930 e 1940. Ricercatore cauto e metodico, riteneva che sarebbero stati necessari molti anni di ulteriori indagini prima che una tale prospettiva potesse essere contemplata. Anche l’American Dental Association, successivamente avvocato più fermo di fluorizzazione, era riluttante ad approvare l’idea. Tuttavia, alcuni ricercatori dentali erano meno circospetti.
La scultura “Steel Water” commemora il ruolo di Grand Rapid come prima città a fluorurare il suo approvvigionamento idrico (foto di Jyoti Srivastava).
Nei primi anni 1940, Dean iniziò ad esplorare la possibilità di testare la fluorizzazione artificiale in una manciata di comunità accuratamente scelte. Dopo essersi consultato con i colleghi dell’Università del Michigan, Dean ha selezionato le città di Grand Rapids e Muskegon per partecipare a uno studio di fluorizzazione di 15 anni. Entrambe le città attingevano la loro acqua, che non aveva praticamente fluoro naturale, dal lago Michigan. Nel gennaio 1945, con l’entusiasta collaborazione dei funzionari della città, Grand Rapids iniziò ad aggiungere fluoruro di sodio—un prodotto di scarto della produzione di alluminio—alla sua fornitura idrica mentre Muskegon rimase privo di fluoro.
Ma non tutti erano pronti ad aspettare quindici anni.