关于饮用水中氟化物的证据说明了什么 

小罗伯特·F·肯尼迪和其他潜在的和现任政府官员散布了关于氟化水的不实健康声明。科学家解释了其安全性和益处背后的证据

Young siblings brushing their teeth at a bathroom sink

Goodboy Picture Company/Getty Images

美国各地的市政当局数十年来一直安全地向自来水中添加氟化物,大量数据证明这种矿物质在强化牙釉质和预防蛀牙方面效果显著。但随着关于氟化物所谓危害的虚假信息在媒体 outlets 和越来越多的知名政治人物中获得危险的势头,社区可能很快就会开始移除或降低公共饮用水中的氟化物含量。

本月,小罗伯特·F·肯尼迪(当选总统唐纳德·特朗普现任美国卫生与公众服务部 (HHS) 部长提名人)在社交媒体上引发了一场关于氟化物的轩然大波,他称这种矿物质为“工业废料”。肯尼迪曾是总统候选人,他声称接触氟化物可能导致关节炎、骨癌、甲状腺疾病、智商下降和神经发育障碍。他表示,他会建议不要在自来水中添加氟化物——目前有超过 2.09 亿美国人使用这种做法。

目前尚不清楚即将上任的特朗普政府是否能够有效禁止饮用水氟化:现行法律允许州和地方政府做出决定。但在联邦层面,反对氟化的人士可能会利用《安全饮用水法案》,该法案在全国范围内监管水污染物。他们还可以利用最近的一项联邦法院判决:9 月,加利福尼亚州地方法院法官下令环境保护署对自来水中的氟化物含量制定更严格的法规,理由是 HHS 的国家浓度建议可能会降低儿童的智商。但这位法官严重依赖于最近一份有争议的科学报告,该报告因缺乏严谨性而被同行评审拒绝了两次。


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华盛顿大学医学院的儿科医生和牙科护理研究员夏洛特·W·刘易斯说:“他的结论是错误的,而且是越权行为。”她指出,广为接受的研究表明,饮用水氟化是一种有效的疾病预防措施,特别是对于牙科护理服务较少的社区的人们而言。

环保署目前正在决定是否对地方法院的命令提出上诉。但特朗普政府可能会通过推翻即将离任的总统乔·拜登领导下的环保署的任何决定来左右结果。仅肯尼迪的言论就可能说服一些个人或社区避免饮用含氟水。自 2010 年以来,已有 170 多个美国城市、城镇和县投票停止氟化,据一个反氟化物团体的记录。预计会有更多地区效仿:肯塔基州和佐治亚州的地方立法者最近试图推翻其州的氟化物强制令。

下面,《大众科学》深入探讨了饮用水氟化的历史和科学,解答了一些常见问题。

为什么公共卫生机构建议饮用水氟化?

美国各地的城镇和城市在 20 世纪 40 年代后期开始向饮用水中添加氟化物,此前对数千名儿童的研究表明,供水系统中天然存在的氟化物含量较低的社区蛀牙现象显著减少。这种矿物质存在于岩石、土壤和水中,可以预防和修复口腔细菌引起的牙釉质侵蚀。如今,自来水公司将微量的三种含氟化学添加剂之一溶解在自来水中。美国疾病控制与预防中心建议的浓度为每升水 0.7 毫克氟化物(该含量相当于每 55 加仑桶约三滴液体)。设施需要每天和每月监测和报告氟化物含量。

城市供水氟化最初使儿童的蛀牙率降低了 50% 到 70%,使成人的蛀牙率降低了 20% 到 40%,大大减轻了牙痛、感染和牙齿脱落。但现在牙膏和饮料公司也在其产品中添加氟化物,社区饮用水氟化的益处有所降低:多项可靠的研究估计,氟化水现在将儿童和成人的蛀牙减少了约 25%。美国疾控中心和美国牙科协会强调,这仍然是一项重大的益处,并且显著缩小了牙齿健康差距。

2022 年 KFF 民意调查发现,牙科服务是成人因高昂费用而推迟的最常见的医疗保健形式。根据 CareQuest 口腔健康研究所2023 年的一项调查,如今至少有 6850 万美国人没有牙科保险。加利福尼亚大学旧金山分校医学中心儿科医生苏珊·费舍尔-欧文斯研究儿童牙齿健康的障碍,她说,拥有多种氟化物来源为人们的牙齿提供了非常需要的保护。对于无法定期获得含氟牙科产品的人们来说,氟化自来水提供了至关重要且具有成本效益的矿物质基线量。“社区饮用水氟化的美妙之处在于它是平等获取,”她说。

氟化水是否会对健康构成风险?

对于仍在发育成熟牙齿的儿童,长期过度接触氟化物会导致牙齿氟斑牙,这种情况会破坏牙釉质的均匀颜色和质地。轻度和中度病例包括无害但不好看的白色条纹或斑块。重度病例会导致更明显的红棕色污渍和凹陷的牙釉质,这会增加蛀牙的风险。

为了预防重度牙齿氟斑牙,环保署要求公共供水系统在其水源氟化物含量超过每升 2 毫克(2 毫克/升)时警告社区成员。这大约是 HHS 建议的 0.7 毫克/升浓度的三倍。氟化物也出现在某些食品、饮料和牙科产品中,但含量很少,不会对牙齿氟斑牙的风险产生有意义的影响,除非在儿童经常吞咽大量牙膏的情况下。(可爱的营销和糖果般的口味有时会鼓励这样做。)

在极高浓度下(约为导致重度牙齿氟斑牙水平的两倍),氟化物会在骨骼中积聚,使其变弱并引起关节疼痛。但骨骼氟中毒在美国极其罕见,美国禁止公共供水系统含有如此高的浓度。

20 世纪 90 年代和 21 世纪初,在中国农村地区对氟化物暴露过多与儿童智商较低之间的明显关联进行了研究,这些地区的水井中的氟化物含量高到足以损害骨骼。但这些发现不适用于美国社区,美国允许水中存在的氟化物含量远低于此。这些研究的规模也很小,设计也很差,未能考虑到燃烧煤炭和泥炭产生的普遍存在的污染物。持续的研究未能确定一种明确的机制来解释氟化物可能如何损害发育中的大脑。刘易斯说,这促使许多科学家质疑这种联系。

然后,在 2019 年,《JAMA Pediatrics》杂志上发表的一项研究对加拿大孕妇进行了研究,引发了人们对接近美国目前建议的氟化物水平的担忧。这项小型研究发现,如果参与者在怀孕期间尿液中的氟化物水平较高(约为 0.4 毫克/升)并生下男孩,那么平均而言,他们的儿子在三到四岁时智商测试得分略低。(这一发现不适用于女儿。)但澳大利亚昆士兰大学口腔流行病学家洛克·杜解释说,孕妇尿液中的氟化物水平并不能表明该个体或其胚胎或胎儿实际摄入的矿物质量,他没有参与该论文的研究。研究人员也没有以标准化的方式进行智商测试,这可能会歪曲他们的结果,并且没有检查与儿童智商相关的其他因素,例如母乳喂养。

这些研究仍然引起了警惕,导致 HHS 的国家毒理学项目 (NTP) 于 2016 年启动了一项科学审查。其报告于 2024 年 8 月发布,声称已“以中等程度的信心”确定,浓度为 1.5 毫克/升的氟化水(是美国供水中平均水平的两倍)会损害儿童的智商。(该报告的作者指出,审查未涉及目前建议的暴露水平,也未“评估使用氟化物对口腔健康的益处或提供风险-收益分析”。)

但在发布之前,该机构的报告两次未能通过国家科学院、工程院和医学院(一个独立的研究机构)的科学审查。美国牙科协会美国儿科学会批评最新的报告从少量且薄弱的研究中得出结论,并且遗漏了许多规模更大、表明社区饮用水氟化根本没有神经认知威胁的研究。

爱荷华大学牙齿健康护理研究员史蒂文·利维说:“我希望我们能把 NTP 的精灵放回瓶子里。”尽管该机构的报告“存在一些根本性缺陷”,但它已经影响了许多外行人和一些不熟悉氟化物研究的科学家。“来自如此受人尊敬的国家卫生研究院组织给 [该报告] 带来了不应有的可信度,”他说。

例如,杜最近领导了一项严谨的研究,对澳大利亚的 2500 多名儿童进行了研究,发现饮用氟化物浓度高达 1.1 毫克/升的水不会对儿童在生命最初五年中的认知、情感或行为发育产生负面影响。费舍尔-欧文斯和其他牙科专家在 2023 年进行的荟萃分析(任务与国家毒理学项目相同)得出结论,氟化物暴露量高达 1.5 毫克/升对儿童的智商没有可衡量的影响。

如果更多的人或地方政府拒绝饮用水氟化,可能会发生什么?

研究表明,停止饮用水氟化的社区通常会发现儿童的蛀牙更多,因此牙科费用也会更高。但去除氟化物对人群健康的影响程度因饮食和当地牙科实践等因素而异。

例如,在以色列于 2014 年取消饮用水氟化后,三到五岁的儿童需要的牙科手术数量是之前的两倍。与此同时,对艾伯塔省两个城市进行的一项比较发现,在没有任何氟化水接触的情况下长大的二年级学生中,蛀牙的患病率比接触过氟化水的邻居高出 10%。阿拉斯加州 6 岁以下且参加医疗补助计划(联邦-州保险计划,涵盖大多数低收入人群)的儿童平均每年多长一颗蛀牙,需要多花费 300 美元的牙科护理费用。

公共卫生研究人员预计,去除氟化物的影响将主要落在低收入人群、已患有牙科疾病的人群或身心障碍人群身上。利维认为,许多健康人可能能够保持足够的牙齿健康或负担得起偶尔的蛀牙治疗,但他强调,边缘化人群往往预防和治疗蛀牙的选择较少。社会经济障碍可能会使一个人难以定期刷牙和使用牙线、保持健康饮食或获得牙科护理

地方政府可以通过向有需要的人分发免费牙刷、牙膏和氟化水来减轻负面的健康结果。然而,如果没有协调一致的行动,从公共供水系统中去除氟化物的社区中的人们将需要更加勤奋地护理牙齿。

专家强调,每天用含氟牙膏刷牙两次、限制糖分摄入(尤其是苏打水和果汁形式的糖分摄入)以及咨询牙医或儿科医生以采取其他预防措施非常重要。美国预防服务工作组(一个由初级保健专家组成的独立小组)目前建议,5 岁以下无法获得足够氟化水供应的儿童应接受口服氟化物补充剂。儿童和成人也可以从牙医诊所接受定期的氟化物清漆(一种高浓度氟化物的临时牙釉质涂层)或塑料封闭剂(一种用于牙齿表面和缝隙的半永久性保护层)中获益。

一些专门的水过滤方法,例如反渗透和活性氧化铝的使用,旨在捕获铅和其他污染物,也可以滤除氟化物。(常见的活性炭过滤器,如碧然德和铂润过滤器,不会去除这种矿物质。)专家表示,只饮用过滤水或纯净水可能会导致氟化物摄入不足,但偶尔使用不会引起健康问题。

一些牙科产品不含氟化物,例如羟基磷灰石牙膏,这种牙膏已在加拿大和欧洲获得批准。羟基磷灰石在美国媒体 outlets 上受到了一些炒作,小型且有限的研究表明,它与含氟牙膏的效果相似。然而,其他实验性无氟牙膏已显示出积极的结果,但这些结果并未在更大规模的试验中得到复制,北卡罗来纳大学亚当斯牙科医学院牙齿健康流行病学家加里·斯莱德说。“也许五年后,我会对 [羟基磷灰石] 表示赞许,”斯莱德说。“就目前而言,我希望看到更多研究。”

公共卫生专家还担心,当前围绕氟化物的政治狂热可能会助长更多关于有效健康实践的虚假信息,包括疫苗接种。“不加批判地接受这些方法学上存在缺陷的研究只会鼓励更多低质量的研究,”退休流行病学家杰伊·库马尔说,他是 2023 年荟萃分析的合著者。“如果我们不断延续糟糕的科学,人们将不再信任政府报告。”

编者注(2025 年 1 月 7 日):本文在发布后进行了编辑,以更正对国家毒理学项目报告的描述。正文之前已于 2024 年 12 月 2 日进行修订,根据苏珊·费舍尔-欧文斯的澄清,更新了对不含氟化物的牙科产品的描述。

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