自从含氟牙膏问世以后，氟与人类生活的密切程度已为大众所熟知。当人体内缺乏或过量积累氟时都可以导致相关疾病的发生。人体中的氟主要是通过饮用水和食物而获得的，因而上壤、水体和大气中的氟与人体健康和动植物生长具有密切的联系。成人每大氟的摄入量大约为0.2～2.0 mg，但在高氟地区摄入量远超过这一水平。氟的生物化学功能主要是将骨骼中的磷酸钙转化成磷灰石，而磷灰石是人体骨组织的主要成分。较高的含氟量可以提高磷灰石的结晶度和降低其溶解性。但是过量摄入氟同样对人体骨组织产生危害，这主要是由于氟积累在骨组织层间，并过量刺激新骨组织的生长而导致原有组织的损伤。过量的氟还可以导致软组织硬化，从而干扰人体钙代谢和骨组织中胶朊蛋白的合成等正常生理过程。

一、土壤中氟的含量与来源

氟(F)位于元素周期表第二周期Ⅶ A族，原子量18.998氟是最活泼的元素之一，这种活泼性决定了它能与除惰性气体外的所有元素形成化合物或配合物，在氟化物中氟的氧化数总是-1。土壤是氟环境化学体系的枢纽，地壳中氟的平均含量在270～800 mg/kg之间，世界土壤含氟量为20～700 mg/kg，中值为200 mg/kg。我国土壤(A层)氟范围在50～3467 mg/kg之间，95％范围在191～1012 mg/kg之问，算术平均值为(478±197.7) mg/kg(中国环境监测总站1990)。土壤中的氟含量受母质、气候、地形及人为活动等因素的影响。我国不同土壤中的F含量(A层，全量)由表4-7所示。由表可见，我国土壤中F的变化幅度较大，风沙土的平均值为271 mg/kg，而石灰(岩)土为906 mg/kg。

表4-7 中国土壤(A层)氟的背景值(mg/kg)

F是典型的亲石元素，土壤氟的基本来源是岩石的风化，自然界含氟矿物很多，业已知道的有近100种。其中最主要的有氟石(CaF₂)，氟镁石(MgF₂)，氟铝石(AlF₃·H₂O)、冰晶石(Na₃AlF₆)和氟磷灰石(Ca₅(PO₄)₃F)等。各类岩石中，以酸性岩平均含氟较高，约为800 mg/kg；中性岩和沉积岩次之，约为500 mg/kg；基性及超基性岩较低，约为370 mg/kg及100 mg/kg。随着岩石中SiO₂含量的减少，氟的含量也降低。常见的土壤矿物中，黑云母、白云母和角闪石可能是土壤的主要氟源(Kabata-Pendias et al. 2003)。

由于土壤中的氟主要来源于母质，因而成土过程会影响土壤剖面中F的分布状况，其中风化程度和豁土含量是最重要的影响因素。由于氟通常与有机质的结合能力较弱，因此大多数土壤表层中的F含量较低。土壤表层有机质中F的浓度范围为0.03～0.12 mg/kg。土壤氟的另一个来源是工业活动，包括钢铁、制铝、磷肥、玻璃、陶瓷、化工和砖瓦等工业和燃煤过程中排放出的含氟“三废”。一些工业使用冰晶石(Na₃AlF₆)、萤石(CaF₂) ,磷矿石和HF等作为原料。例如，电解铝企业以冰晶石为电解质，以NaF、CaF₂和AlF₃为添加剂，在高温电解过程中产生HF和SiF₄气体及含氟粉尘，每生产1吨铝要排放15 kg HF、8kg氟尘和2 kg SiF₄。磷肥工业以磷灰石为原料(含氟1％～3.5％)，生产过程中含氟量的1/2～1/3成为SiF₄排入环境中。含氟磷肥、土壤改良剂、杀虫剂和污泥等的使用可以明显增加土壤中的氟含量。据估计每年因施肥带入土壤中的氟可达80～200kg/hm2(吴卫红 2002)。

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