1.1氟化物对人类的影响

氟化物是重要的环境污染物之一。在我国，大气氟化物污染不仅对人类的身体健康构成了严重的危害，而且也引起了巨大的经济损失。

对于人体而言，氟主要通过肠道吸收，其大部分分布于骨骼和牙齿中，是维持骨骼正常发育必不可少的成分，同时也是人体所必需的微量元素之一。适量的氟对机体牙齿、骨骼的钙化、神经兴奋的传导和酶系统的代谢均有促进作用，但氟过剩与缺乏均可导致疾病。一般认为每天摄入6 mg 以上的氟就会导致氟中毒，继而造成食欲不振、智力低下、精神反常，严重时可能造成瘫痪等不治之症。研究发现，当水中含氟量高于4.0 mg/L时，就会引起骨膜增生、骨刺形成、骨节硬化、骨质疏松、骨骼变形与发脆等氟骨病，另外还会对肝脏、肾脏、心血管系统、免疫系统、生殖系统、感官系统等非骨组织均有不同程度的损害作用。相关研究表明，氟可能参与布-加综合征的发病。李加美等的研究表明，低浓度的氟化钠能促进脐静脉血管内皮细胞增殖活性，高浓度时抑制脐静脉血管内皮细胞的增殖活性，且随着氟浓度的增加，抑制作用逐渐增强。因此，卫生部1986 年颁布的“初级卫生保健计划”规定，成人每人每日氟总摄入量不能超过4 mg[10，12]。

氟化物除了影响人的健康外，还带来了巨大的经济损失。如1986年，浙江省杭州市春蚕遭受氟化物污染范围达6个县（区）、60个乡镇、279个村、近3万户蚕农，损失蚕茧322 t，经济损失137万元（当时价）。近几年来，江苏、浙江2省的农村中由于大量发展砖瓦窑和磷肥厂，致使氟化物污染了桑叶和牧草，导致部分地区的家蚕和耕牛中毒，因此氟化物的污染对农牧业生产的影响已经引起广大农业环境保护工作者的关注。

1.2氟化物对动物的影响

在动物研究上，从20世纪70年代中期，人们开始用哺乳动物细胞进行氟的遗传毒性研究。吴起清等通过探讨不同剂量的氟污染物对大鼠心脏的毒性作用，表明了高氟能引起心肌细胞的损伤。李杰等的研究则表明，氟化钠可导致小鼠微核细胞率显著升高。据报道，每天口服10 mg/kg NaF的家兔，间隔不同时间后，输精管和输尿管的上皮细胞黏膜受到破坏和磨损，输精管黏膜微粒明显减少。

氟化物对不同种类动物毒害的靶器官有一定差别：氟对草食动物的心脏毒害重；对肉食动物主要侵害中枢神经系统；对杂食动物的心脏和神经系统均有毒害作用。有试验表明，氟化物间接地使动物的组织和血液柠檬酸蓄积，使ATP生成受阻，严重影响细胞呼吸，尤其是对能量代谢需求旺盛的脑和心脏的影响最为严重，而出现痉挛、抽搐等神经症状。

1.3氟化物对植物的影响

关于氟化物对植物危害的研究迄今已有100余年的历史。许多植物叶片对氟化物的吸收能力很强，叶绿体是氟化物积累的主要场所，吸收的氟化物会对植物产生相当严重的伤害。

急性氟伤害的典型症状是叶尖、叶缘部分出现坏死斑，然后这些斑块沿中脉及较大支脉蔓延，受害叶组织与正常叶组织之间常形成明显的界限，甚至有1条红棕色带状边界，有的植物还表现为大量地落叶。植物受到慢性伤害时主要表现为生长缓慢、叶片脱落、早衰及物候期延迟。例如小麦苗期受到氟化物危害后，在新叶尖端和边缘出现黄化，在扬花期、孕穗期和灌浆期对氟化物最敏感，对产量影响较大。重者近于绝产，轻者产量低，蛋白质含量下降，严重影响品质。

氟污染植物叶片亚显微结构研究表明，细胞损伤最普遍的现象是细胞发生皱缩、干瘪、萎陷。在细胞器中，叶绿体结构破坏严重，造成叶绿体片状结构难以辨认、外膜内陷。用扫描电镜观察幼年冷杉针叶发现，氟化物延迟了针叶下表面的角质表面蜡质的形成，进行切片样品的研究后发现细胞中的叶绿体变小，基粒—基质类囊体系统膨胀，而且基粒类囊体（Granal Compartments）相贴不紧。氟化物对植物的代谢也产生一定的影响。研究表明，参与蔗糖合成的葡萄糖磷酸变位酶、蔗糖合成酶均易受到氟化物的抑制作用，从而抑制蔗糖的合成，使还原糖含量增加，蔗糖含量减少。

2植物对氟化物去除作用的研究

由于氟化物对人、植物、动物有巨大的危害作用，对氟化物去除的研究显得尤为重要。人们需要寻求一种清洁、高效的方法解决氟化物去除的问题。植物广泛地分布在水体和大气中，对于一定浓度范围内的氟化物，不仅具有一定程度的抵抗力，且可在整个生长季节吸收和积累。在污染的环境下许多植物经长期的适应，形成了对氟化物的耐受、抵抗和吸收净化的能力，因此利用植物去除氟化物具有重要意义。

2.1植物对氟化物的耐受性及富集

氟的本底含量范围在11.15~188.01 mg/kg，大多数植物的含氟量范围在10~35 mg/kg。所有的植物本身就含有一定量的氟元素，其含量的多少因植物种类而异，但变化的范围不大[28]。含氟量最高植物的如樱桃为3 750 mg/kg，含氟量最低的植物如黄葛树仅为30 mg/kg，平均氟含量为797.6 mg/kg。

对氟化物敏感的植物研究最多的是唐菖蒲。此外，有研究表明，杏、郁金香、葡萄、大蒜、雪松、苔藓、玉米、烟草、芒果等植物也对氯化物较为敏感。当植物在高氟污染区内生长时，都能吸收和积累一定的氟化氢。许多观赏植物如樟叶槭、臭椿、木麻黄、白皮松、刺槐、旱柳、侧柏、大叶黄杨、五叶地锦、紫薇和爬山虎等对大气中氟化物的净化起到积极作用。另外，冬青卫矛、小叶黄杨、女贞、枸树、梧桐、棕榈、榆树、朴树、凤尾兰、桑树、臭椿、旱柳、美人蕉、木槿等植物对氟化物也有极强的耐受性。但是，不同的植物对氟化物的耐受性不同，并且在同一植物不同部位氟的富集程度也不尽相同。

植物从土壤中吸收氟，植物体内氟含量的分布规律为：根＞叶＞壳＞果；而受大气氟污染时，植物主要由叶吸收氟，体内氟分布规律为：叶＞根＞果[31]。但也有研究表明：茶树富氟能力表现为：叶片＞吸收根＞主根＞茎。菠菜中氟含量分布规律为：老叶＞幼叶＞根，而氟在芹菜中的分布规律是：叶＞根＞茎。橡胶树的熏蒸试验可得出以下结论：橡胶苗幼叶总是先于老叶受害，老叶对氟的累积量高于幼叶。Brennan et al研究发现当西红柿培养液中加入NaF时，氟能从根转移到叶中，但根含氟量仍明显大于叶片的含氟量；相反，当用HF气体熏蒸西红柿时，氟在叶片中高度富集，而不会转移到根中。

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