podczas gdy Floryda nazywa się stanem słonecznym, z geologicznego i ekonomicznego punktu widzenia może być równie dokładnie znany jako stan fosforanowy.
tak zwana Dolina Kości Środkowej Florydy zawiera jedne z największych złóż fosforanów na świecie, które dostarczają globalnemu rolnictwu jednego z najważniejszych towarów: nawozu syntetycznego. W procesie tym przemysł wydobywczy pozostawia po sobie bliznowaty krajobraz, pozbawiony roślinności i pokryty jaskrawo kolorowymi stawami do usuwania odpadów, które jeden z pisarzy opisał jako ” piękne baseny zanieczyszczeń.”
fosforan załadowany windą w Port Tampa, FL w 1958.
wysoce toksyczne gazy fluorowodorowe i tetrafluorek krzemu są produktami ubocznymi produkcji nawozów. Przed latami 70. zanieczyszczenia te były odprowadzane do atmosfery i dawały środkową Florydę jedne z najbardziej szkodliwych zanieczyszczeń powietrza w kraju.
jednak w latach 60. skargi rolników i farmerów zmusiły niechętnych producentów do inwestowania w płuczki zmniejszające zanieczyszczenie, które zamieniają toksyczne opary w kwas fluorosilicowy (FSA), niebezpieczne, ale bardziej pojemne odpady płynne.
instruktor bezpieczeństwa sprawdzający poziomy fluoryzacji w stacji podawania fluoru w Bazie Sił Powietrznych Tinker w Oklahoma City, OK w 2016 roku.
USA National Institute for Occupational Safety and Health (OSHA) ostrzega, że FSA, nieorganiczny związek fluorkowy, ma poważne konsekwencje zdrowotne dla każdego pracownika, który ma z nim kontakt. Oddychanie oparami powoduje poważne uszkodzenie płuc lub śmierć, a przypadkowe rozpryski na gołej skórze doprowadzą do pieczenia i rozdzierającego bólu. Na szczęście może być zawarty w zasobnikach z usieciowanego polietylenu o wysokiej gęstości.
to właśnie w takich zbiornikach kwas fluorokrzemianowy przez ostatnie pół wieku był transportowany z fabryk nawozów na Florydzie do zbiorników wodnych w całych Stanach Zjednoczonych. Po tym, jest kroplówka podawana do wody pitnej. Jest to praktyka, którą Amerykańskie Stowarzyszenie stomatologiczne oraz liczni naukowcy i urzędnicy służby zdrowia opisują jako ” precyzyjne dostosowanie istniejących naturalnie występujących poziomów fluoru w wodzie pitnej do optymalnego poziomu fluoru … w celu zapobiegania próchnicy zębów.”
robotnik Obserwujący załadunek drobnego fosforanu w morwie, FL w 1947 r. (po lewej). Mapa złóż fosforanów z 1892 r.na zachodnim krańcu Florydy (po prawej).
praktyka dodawania związków fluorkowych (głównie FSA i sporadycznie fluorku sodu) do wody pitnej jest znana jako fluoryzacja wody wspólnotowej. Jest to podstawa amerykańskiej polityki zdrowia publicznego od 1950 roku i nadal cieszy się poparciem rządowych agencji zdrowia, dentystów i wielu innych w środowisku medycznym i naukowym.
podobnie jak w przypadku wielu dodatków chemicznych we współczesnym świecie, jednak niewiele osób wie o tym wiele.
wielu jest zaskoczonych, gdy dowiaduje się, że w przeciwieństwie do fluorku klasy farmaceutycznej w ich pastach do zębów, fluor w ich wodzie jest nieprzetworzonym produktem odpadowym przemysłowym, który zawiera pierwiastki śladowe arsenu i ołowiu. Bez ścieków z przemysłu fosforanowego fluoryzacja wody byłaby nadmiernie kosztowna. Bez fluoryzacji przemysł fosforanowy byłby narażony na kosztowny problem z usuwaniem odpadów.
a 2009 mapa przedstawiająca globalne fluorowane zużycie wody z kolorami wskazującymi procent populacji w każdym kraju z fluoryzowanej wody ze źródeł naturalnych i sztucznych.
tylko kilka krajów fluoryzuje wodę-takich jak Australia, irlandia, Singapur i Brazylia, oprócz Stanów Zjednoczonych. Kraje Europy Zachodniej w dużej mierze odrzuciły tę praktykę. Niemniej jednak próchnica zębów w Europie Zachodniej zmniejszyła się w takim samym tempie, jak w Stanach Zjednoczonych w ciągu ostatniego półwiecza. W rzeczywistości, im bardziej ktoś patrzy na historię fluoryzacji, tym bardziej wydaje się być reliktem rodzaju naukowej inkaucji z połowy XX wieku, która dała nam DDT, talidomid i inne próby ” lepszego życia dzięki chemii.”
nie ma to na celu oczerniania wczesnych fluoryzatorów, którzy mieli uzasadnione powody, aby sądzić, że znaleźli łatwy i niedrogi sposób na przeciwdziałanie znaczącemu problemowi zdrowia publicznego. Jednak argumenty i dane użyte do uzasadnienia fluoryzacji w połowie XX wieku—jak również zaciekłe zaangażowanie w praktykę-pozostają w dużej mierze niezmienione, nie biorąc pod uwagę zmieniającego się kontekstu środowiskowego, który mógł również uczynić go niepotrzebnym lub gorszym.
Reklama pestycydu DDT z magazynu Time w 1947 roku (po lewej). Reklama z lat 40. na tapetę dziecięcą z DDT (po prawej).
brzydkie uśmiechy i twarde zęby
Po wielu latach podążania tropem wskazówek, detektywi w końcu złapali głównego podejrzanego i postawili go przed sądem. Wkrótce jednak okazuje się, że ma cechy, które znacznie przewyższają zbrodnię, za którą został pierwotnie oskarżony.
niestrudzonym prywatnym okiem w tym przypadku był młody Dentysta urodzony w Massachusetts, Frederick McKay. Po ukończeniu szkolenia na University of Pennsylvania School of Dentistry, McKay przeniósł się do Colorado Springs w 1901 roku, aby rozpocząć swoją pierwszą praktykę.
Dr Frederick McKay na początku XX wieku.
wkrótce stał się zakłopotany przez brzydkie plamy w Kolorze herbaty, które odbarwiały zęby wielu jego pacjentów, stan, którego nie był w stanie znaleźć w literaturze dentystycznej. McKay zaczął nazywać go „brązową plamą” i „plamą Kolorado” i nikt nie rozumiał, dlaczego wielu mieszkańców tego konkretnego regionu cierpiało na nią, podczas gdy ci w sąsiednich hrabstwach nie. Latem 1909 roku McKay i niektórzy współpracownicy zbadali usta 2945 dzieci Colorado Springs i odkryli, że 87,5% cierpiało na tę chorobę.
po dalszym dochodzeniu McKay ustalił, że obszar Colorado Springs nie był wyjątkowy. W całym kraju znajdowały się brązowe plamy. McKay zaczął prowadzić nieformalne badania epidemiologiczne. Zbadał lokalną dietę, warunki glebowe i jakość powietrza, ale ostatecznie zdecydował, że winowajcą musi być woda.
„dowody są tak rozstrzygające”, napisał w 1927 roku do publicznej służby zdrowia (PHS) w Waszyngtonie, D. C., „że daremne jest omawianie tego dalej z jakiegokolwiek innego punktu widzenia.”Pomimo testowania wielu próbek, nie mógł jednak znaleźć niczego niezwykłego w lokalnym wodociągu, który był czysty, bezwonny i przyjemny dla smaku. Niemniej jednak, coraz bardziej przekonywał się, że niektóre jeszcze niewykryte pierwiastki śladowe w wodzie są odpowiedzialne za zmiany w zębach.
duży krok w kierunku rozwiązania zagadki brązowej plamy nastąpił w 1931 roku, kiedy nerwowi chemicy z Aluminum Company of America (ALCOA) zaczęli badać wodę w Boksycie w Arkansas. Zasadnicza Ruda aluminium, boksytu była niezbędna w procesie produkcji ALCOA. W 1909 roku rosnąca populacja miasta wymagała nowego zaopatrzenia w wodę, a ALCOA wykopała trzy głębokie studnie, aby uzyskać dostęp do obfitych wód gruntowych. W ciągu kilku lat dzieci w boksytu zaczęły cierpieć na brązową plamę. Początkowo nie miało to większego znaczenia dla ALCOA. Pod koniec lat 20. firma odpierała jednak zarzuty, że jej aluminiowe naczynia kuchenne powoli zatruwały ludność.
logo firmy aluminiowej Ameryki (po lewej). Mural górników boksytu z lat 40. W Benton, AR (po prawej).
Churchill obawiał się, że jakikolwiek związek między aluminium a Brązową plamą będzie katastrofą public relations. W 1930 roku badał zaopatrzenie w wodę boksytu przy użyciu najnowocześniejszego dostępnego wówczas sprzętu spektrograficznego. Testy wykazały, że wody gruntowe miały niezwykle wysoki poziom pierwiastka fluoru-15 części na milion (ppm), w wyniku, napisał McKay, „tak nieoczekiwane w wodzie, że nowa próbka została pobrana z ekstremalnymi środkami ostrożności”, ale wykazały ten sam wynik.
podczas gdy McKay i Churchill byli zajęci ujawnianiem niepożądanego wpływu fluoru na ludzkie zęby, Młody Duński naukowiec, Kaj Roholm, badał wpływ fluorku Przemysłowego na ludzkie zdrowie.
Dentysta badający zęby dzieci w rezerwacie Indian Pine Ridge w latach 40. lub 50. (po lewej). Ciężka fluoroza, brązowe przebarwienia i cętkowane szkliwo, u osobnika z obszaru Nowego Meksyku z naturalnie występującym fluorem w wodzie (po prawej).
w 1930 roku gęsta warstwa zanieczyszczonej mgły osiadła nad doliną Mozy, silnie przemysłowym obszarem we wschodniej Belgii, zabijając sześćdziesiąt osób, a chorując tysiące. Po długich i dokładnych badaniach Roholm ustalił, że odpowiedzialne są gazowe związki fluoru. Roholm zidentyfikował również huty aluminium jako emitery dużych ilości gazów fluorkowych.
w połowie lat 30., czy to naturalne, czy antropogeniczne, związki fluoru były niczym innym, jak złą wiadomością dla zdrowia ludzi i środowiska.
tak jak negatywny obraz fluoru zaczynał krystalizować się w umysłach naukowców i urzędników służby zdrowia publicznego, jednak zaczął się tworzyć wyrównawczy zestaw pomysłów. Jak na ironię, wynikało to również z twórczości Fredericka McKaya.
Dr Trendley H. Dean w latach 50. (po lewej). Reklama kokainy z 1885 roku na ból zębów u dzieci (po prawej).
o ile można powiedzieć, barwienie nie pogorszyło siły ani zdrowia fizycznego zębów. Wręcz przeciwnie, ludzie żyjący w endemicznych regionach z brązowymi plamami wydawali się mieć mniej ubytków niż ogólna populacja.
człowiekiem, który odegrał najważniejszą rolę w przekształceniu obrazu medycznego fluoru z disfigurera zębów w potencjalny środek profilaktyczny przeciwko próchnicy zębów—ubytkom wymagającym wypełnienia lub usunięcia zębów—był Trendley H. Dean. A St. Louis dentysta, który wstąpił do korpusu Dentystycznego armii w czasie I wojny światowej, Dean udał się do stać się kluczową postacią w stomatologii zdrowia publicznego. W 1930 został mianowany głównym naukowcem nowo utworzonej sekcji badań stomatologicznych Narodowego Instytutu Zdrowia, a następnie w 1948 został pierwszym dyrektorem Państwowego Instytutu badań stomatologicznych.
dentysta i pacjent w latach 1910-1920.
Dean szybko zorientował się, że rozwiązanie zagadki plamistego szkliwa, choć użyteczne, ma drugorzędne znaczenie w porównaniu z szerszymi skutkami próchnicy dla zdrowia publicznego. W liście do amerykańskiego chirurga generalnego w 1932 roku Dean powtórzył wcześniejszą obserwację McKaya, że ” osoby na obszarze endemicznym wykazują mniejszą częstość występowania próchnicy niż osoby na niektórych pobliskich obszarach nie-endemicznych. W związku z tym badanie plamistego szkliwa może ujawnić niektóre ołowiu zastosowanie do znacznie ważniejszego problemu, próchnicy.”
gdy stało się jasne, że fluor jest przyczyną brązowej plamy—którą Dean wkrótce oznaczałby fluorozą dentystyczną—Dean przesunął nacisk na swoje badania, a także na rządową biurokrację zdrowotną, od eliminacji fluorozy do zwalczania próchnicy.
Optymalizacja Natury
próchnica była postrzegana jako jeden z najbardziej rozpowszechnionych problemów zdrowotnych w Ameryce na początku XX wieku. Ponieważ dentystów było stosunkowo niewielu, a badania stomatologiczne praktycznie nie istniały, trudno jest wiedzieć, jak wszechobecny był ten stan i w jakim stopniu, jeśli w ogóle, pogorszył się z czasem.
Reklama Klenzo, kremu dentystycznego, w Saturday Evening Post w 1920 roku.
jednak sami dentyści byli przekonani, że osiągnął on rozmiary epidemii, co zdaje się potwierdzać wojskowa dokumentacja sprawnościowa. Pokazują one, że na przykład w 1916 r.jedna trzecia potencjalnych rekrutów nie zdała egzaminu zdrowotnego z powodu problemów związanych z próchnicą. W rezultacie fundusze zaczęły napływać na badania stomatologiczne, zarówno ze źródeł rządowych, jak i Fundacji korporacyjnych.
wielu dentystów i naukowców medycznych było przekonanych, że wina leży po stronie Amerykanów, zwłaszcza ich zamiłowanie do rafinowanej mąki i cukru. Ale zmiana nawyków żywieniowych ludzi, wtedy jak teraz, wydawała się przeszkodą nie do pokonania.
nic więc dziwnego, że Dean i inni byli podekscytowani odkryciem wpływu fluoru na zęby.
w latach 30.Dean, McKay i współpracownicy z PHS i różnych uniwersyteckich szkół dentystycznych próbowali wykazać związek fluoru zarówno z fluorozą dentystyczną, jak i zmniejszoną liczbą próchnicy. Chociaż nikt nie rozumiał dokładnie, jak to działa—i nikt nie wiedziałby przez długi czas—fluor rzeczywiście wydawał się zmieniać strukturę zębów w sposób, który zapewniał pewną ochronę przed atakami amerykańskiej diety XX wieku.
rozpoczynając kolejne badania epidemiologiczne w miastach, które miały bogate w fluorki zasoby wody, Dean był w stanie stopniowo zerować na stosunek, który wydawał się oferować znaczną ochronę przed próchnicą, powodując Ograniczoną i ledwo dostrzegalną fluorozę. Liczba magiczna, jak określił, wynosiła 1 część na milion (1 ppm).
Mapa z 2009 r. przedstawiająca obszary o stężeniu fluoru w wodach podziemnych powyżej zalecanych poziomów.
gdy badania były kontynuowane, Dean i jego współpracownicy opublikowali serię artykułów, które stały się podstawą naukową fluoryzacji. Tak więc, chociaż woda naturalnie zawierająca fluorek 1ppm istniała w bardzo niewielu miejscach, to jednak okazało się być postrzegane jako optymalny poziom, a woda zawierająca mniej została uznana za „niedobór fluoru.”
Sam Dean nie opowiadał się za sztucznym zwiększaniem poziomu fluoru w wodzie pitnej, przynajmniej nie w latach 30.i 40. Ostrożny i metodyczny badacz, uważał, że wiele lat dalszych badań będzie wymagane, zanim taka perspektywa może być rozważana. Nawet American Dental Association, później najbardziej niezłomny adwokat, był niechętny poparciu tego pomysłu. Jednak niektórzy badacze stomatologii byli mniej ostrożni.
rzeźba „Stalowa woda” upamiętnia rolę Wielkiego rapida jako pierwszego miasta, które fluoryzowało jego wodociąg (fot. Jyoti Srivastava).
na początku lat 40.Dean zaczął badać możliwość testowania sztucznej fluoryzacji w garstce starannie wybranych społeczności. Po konsultacji z kolegami z University of Michigan, Dean wybrał miasta Grand Rapids i Muskegon do udziału w 15-letnim badaniu fluoryzacji. Oba miasta czerpały wodę, która praktycznie nie miała naturalnego fluoru, z jeziora Michigan. W styczniu 1945 roku, dzięki entuzjastycznej współpracy urzędników miejskich, Grand Rapids zaczął dodawać fluorek sodu—produkt odpadowy z produkcji aluminium—do zaopatrzenia w wodę, podczas gdy Muskegon pozostawał wolny od fluoru.
ale nie wszyscy byli gotowi czekać piętnaście lat.