氟化氢可能引起燃煤型地氟病

日常生活中人摄入适量氟元素(F)有利于牙齿及骨骼健康，但长期摄入过量氟就会引起慢性氟中毒疾病――包括让数千万儿童羞于露齿微笑的氟斑牙病和让数百万成人丧失劳动和生活能力的氟骨病。世界各地氟中毒大多因人长期饮用高氟地下水引起，被称之为“饮水型氟中毒”，其致病的化学本质是溶解在水中的氟离子（F-），而致病的生理途径是人的消化系统对氟离子的吸收。然而，另类氟中毒却在中国南方十三省的广泛农村地区流行，是因人日常生活长期燃烧了含氟煤引起，被称之为“燃煤型氟中毒”。此类氟中毒早在1946年就有报道，但关于其病因认识却屡经曲折。迄今科学家给出的其致病轮廓是：含氟煤经日常燃烧而释放氟元素(F)；后者污染了室内储存食物如食用的玉米和辣椒；人日常食用这样受污染的高氟食物而渐渐患上氟中毒。但并没有解决氟究竟以什么化学形式自煤中释放这个基本问题。

由煤炭资源与安全开采国家重点实验室（中国矿业大学）梁汉东教授课题组撰写的《贵州氟中毒病区燃煤的潜在氟化氢释放》一文初步解答了这个基本问题，该文发表在《科学通报》2011年56卷27期上。该研究组证实中国贵州氟中毒病区农村生活用煤无论经日常燃烧还是经温和加热（200℃）均释放出氟化氢（HF）。

在中国贵州及周边诸省产煤区农村，居民习惯用的煤主要是价格相对低廉的、小煤矿开采的露头煤及临近地表的浅层煤，这些煤因长期大气暴露而遭受不同程度的风化，因而其中普遍存在的硫（S）部分氧化成水合硫酸（H2SO4.nH2O）。该课题组研究指出，正是这种水合硫酸导致煤中氟盐及含氟矿物分解而最终形成极易挥发的有毒气体氟化氢（B.P.19.5°C）。这一创新研究看似只增加了一个元素符号，变过去笼统的“F”为如今具体的“HF”，却在实质上很可能掀开认识燃煤型氟中毒病因及其流行现象新的一页。

在燃煤型氟中毒流行区乃至世界产煤区（如印度西北部）的氟中毒流行区往往出现重症患者，其口腔或肢体致残惨不忍睹，而单纯饮水型氟中毒流行区却不然。这一研究对此现象提供了合理解释：与“温和”的（饮水中的）氟离子或氟盐及含氟矿物不同，极具表面吸附性和渗透性的“剧烈”腐蚀性气体氟化氢不仅能够直接或间接地被人体通过消化系统吸收，而且能够通过呼吸和体表吸收直接腐蚀牙齿和膝盖等肢体骨骼。

这一研究成果还提示，必须顾及到长期大气暴露煤在燃烧中会形成氟化氢与水合硫酸混合酸雾，才有可能真正建立预防燃煤型氟中毒流行的长效机制。

EurekAlert!