Stina Lee Fluorid i miljön påverkar människors hälsa Grundämnet fluor (F) är ett av många ämnen vars egenskaper har utforskats och studerats i över hundra år. Till följd av dess extrema reaktivitet förekommer ämnet vanligtvis som fluorid (F−) i miljön. Fluorid förekommer i olika geologiska miljöer, framför allt i mineral såsom fluorit, kryolit och fluorapatit. Tillsammans står de för den främsta fluoridkällan samtidigt som de är ekonomiskt viktiga och utvinningsbara. Fluorid kan genom vittring frigöras från berggrunden och spridas vidare till mark och vatten. Allt vatten innehåller fluorid till en viss del men i olika halter. Halterna av fluorid i sjöar och floder är i regel ganska låga då vatten ständigt återfylls och späds ut. Grundvatten, däremot, har ofta högre halter av fluorid eftersom det har mer kontakt med omgivande bergarter och mineral. Det finns även ett starkt samband mellan fluorid- och kalciumjoner i vatten; fluorid binds till kalcium och bildar mineralen fluorit. Därför har vatten med höga halter av kalcium oftast låga halter av fria fluoridjoner och vice versa. För människan är fluorid ett essentiellt ämne. Detta betyder att fluorid endast behövs i en väl avvägd mängd då för höga doser kan vara skadliga på människors hälsa. En sjukdom som kan uppkomma vid för höga doser är exempelvis fluoros i skelett och tänder. Vid brist är risken för karies stor varvid en lagom mängd av ämnet har stärkande effekt på ben, skelett och tandemalj. Den främsta exponeringskällan är via dricksvatten men det är också allmänt känt att fluoridhalter på 0,5–1,0 milligram per liter i dricksvatten förebygger risken för karies. Dock får halterna inte överstiga WHO:s (World Health Organisation) gränsvärde på 1,5 milligram per liter. Till följd av fluoridens världsomfattande utbredning i miljön samt dess dagliga influens på människors hälsa har det således varit av intresse att fördjupa sig i problematiken med detta ämne, dels hur det uppträder i miljön, dels hur ämnet påverkar oss människor. För att få en konkret överblick över hur fluorid uppträder i miljön har jag under examensarbetets gång utfört en närområdesstudie i form av ett mindre fältarbete på olika stenbrott i Lunds kommun. Dessa är: Dalby och Hardeberga stenbrott samt ett nedlagt stenbrott i Skrylle. Berggrunden i Dalby stenbrott utgörs till största delen av gnejs medan berggrunden i Hardeberga och Skrylle utgörs av sandsten. Under fältarbetet insamlades mineralet fluorit från två olika bergarter (gnejs och sandsten) för att med hjälp av ett svepelektronmikroskop analysera hur fluorid sitter bundet i dessa. Resultaten av analysen visar att den fluorid som finns i gnejsen sitter i små nätverk av sprickor kring hela stenen medan fluorid i sandstenen fläckvis är fördelad över hela stenens yta, dock förekommer fluorid även här i sprickor. Den mesta av fluoriden påträffas således i sandstenen från Hardeberga och Skrylle. Via exempelvis nederbörd kan dessa bundna fluoridjoner brytas ned till fria fluoridjoner för att spridas vidare till mark och framför allt grund- och ytvatten. Då en stor del av världens grundvatten används som dricksvatten sker den största exponeringen av fluorid just via dricksvattnet. Det har tidigare nämnts att en viss halt av fluorid i drickvatten motverkar karies medan för höga halter, under en längre tidsperiod, ansamlar fluorid i både skelett och tänder. Upptaget av fluorid i kroppen kan dock hämmas genom intag av kalciumrika livsmedel såsom mjölk- och mjölkprodukter. I framtiden är det därmed av största vikt att forskning och studier av hur fluorid uppträder i miljön fortsätter att utvecklas för att kunna förebygga fluoridrelaterade hälsoproblem. Handledare: Leif Johansson Examensarbete 15 hp i miljövetenskap VT 2009 Geologiska institutionen, Lunds universitet Stina Lee Title: Fluorid i berg, mark och vatten – förekomst, former och inverkan på människors hälsa Abstract This bachelor thesis mainly focuses on fluoride in the environment and its influence on human health. Fluorine (F), generally appearing as fluoride (F−), is a world wide occurring chemical substance that constitutes great numbers of geological environments, particularly bedrocks and soils where it is firmly bound to minerals such as fluorite, cryolite and fluorapatite. This is illustrated by a locally made study (Lund, Sweden) that was performed during this bachelor thesis: fluorite minerals from various kinds of rocks – gneiss and sandstone – were collected and analysed with the aim to study fluorine in these rocks. In addition to the geological formations, surface- and groundwater contain fluoride to a certain extent but in varying concentrations depending on the prevailing conditions in these environments. Groundwaters usually contain higher concentrations of fluoride since it greatly interacts with surrounding rocks and minerals. It is long known that high concentrations of fluoride generally are found in waters with low concentrations of calcium and vice versa. In human beings, fluoride is an essential substance, in which an excessive intake causes diseases such as skeletal- and dental fluorosis. Scarce amounts of fluoride, on the other hand, gives rise to tooth decay. In adequate amounts, fluoride tend to strengthen bone, skeleton and tooth enamel. Due to the global availability of fluoride, a vast majority of the inhabitants around the world are daily exposed to this chemical substance. Dentistry products, provisions and coal combustion are some sources of fluoride, however drinking water is the major source. Fluoride concentrations of 0,5-1,0 mg/l in drinking water reduces the risk of tooth decay, yet the concentrations may not exceed WHO’s threshold value of 1,5 mg/l. Advisor: Leif Johansson Bachelor thesis 15 credits in Environmental Science, 2009 Environmental Health Department, City of Lund