La fluorizzazione dell'acqua è una pratica che consiste nell'aggiungere o sottrarre dall'acqua ioni fluoro al fine di mantenere una concentrazione di fluoro tale da diminuire l'incidenza di malattie dentarie (carie e fluorosi) nella popolazione..
La pratica è utilizzata in diversi paesi del mondo, ed è molto diffusa nel Nord America e in Australia; si stima in particolare che il 66% dei rifornimenti idrici statunitensi contenga acqua fluorurata.
Storia La macchia del Colorado L'uso del fluoruro per la prevenzione della carie dentale è stato ampiamente discusso nel XIX secolo in Europa,Meiers, Peter: "Early Fluoride research in Europe" from the Fluoride History website, page accessed 21 May, 2006. grazie alle ricerche condotte dal dottor Frederick McKay, dal dottor F. Smith e dal dottor G. Black, che sollecitarono la comunità medico-dentistica ad aprire uno studio sull'allora conosciuta "Macchia del Colorado". Nel 1908, dopo avere visitato bambini, Smith e Black evidenziarono che un'elevata percentuale di pazienti (per l'esattezza l'87,5%) mostrava decolorazioni o chiazze sulla superficie dei denti. Tutti i bambini affetti da queste chiazze provenivano dalla regione di Colorado Springs, vicino al monte Pikes Peak. Malgrado le strane chiazze, questi bambini dimostravano di avere meno carie di quelli non affetti da questi problemi di colorazione. McKay portò questo problema all'attenzione dell'odontoiatra Greene Vardiman Black, facendo crescere l'interesse relativo a questo fenomeno.
Le ipotesi iniziali sulla maculatura che affliggeva la popolazione autoctona, furono molte: teorie sulla malnutrizione, consumo eccessivo di carne suina e di latte, esposizione al radio, malattie infantili diffuse e mancanza di calcio nelle acque locali.
I casi di fluorosi
Seguirono diversi studi tra il 1920 e il 1930 per mettere in relazione la concentrazione di fluoro nell'acqua con la prevenzione o l'insorgenza di malattie dentarie; tali studi mostrarono che aumentando la concentrazione di fluoro nell'acqua si assisteva a una diminuzione dell'insorgenza della carie nei bambini, ma allo stesso tempo si assisteva a un aumento del numero di pazienti che presentavano decolorazioni e chiazze sui denti. Inoltre per concentrazioni maggiori di circa 1 mg/L (cioè 1 ppm) all'aumentare della concentrazione di fluoro non si aveva nessuna ulteriore diminuzione dell'insorgenza della carie dentaria, per cui il valore di 1 mg/L è stato considerato come valore ottimale per quanto concerne la salute dentaria..
In particolare da alcuni studi del 1931 i ricercatori conclusero che la causa del fenomeno era l'alta concentrazione (fino a 2-13,7 ppm) degli ioni di fluoro nell'acqua potabile della regione, mentre nelle zone con concentrazioni minori (1 ppm o inferiore) non risultavano casi di maculature.Meiers, Peter: The Bauxite Story - A look at ALCOA, from the Fluoride History website, page accessed 12 May, 2006. La causa di questa concentrazione così elevata di fluoro nelle acque è la presenza di formazioni rocciose (Peak Mountain) contenenti un minerale, la criolite, costituito principalmente da fluoruri. Il perpetuarsi di precipitazioni atmosferiche in questa zona ha solubilizzato il minerale portandolo nei fiumi della regione, arricchendo le falde acquifere di questi composti.
Essendo associata a un'elevata assunzione di fluoro, la patologia descritta da McKay venne dunque chiamata "fluorosi".
Gli studi sulla sicurezza per la salute Altre ricerche sono state svolte per determinare con maggiore precisione il livello di concentrazione di fluoro sicuro per la salute e al contempo efficace per prevenire l'insorgenza di carie dentali. In particolare nel 1934 fu condotto uno studio al riguardo da Henry Trendley Dean, funzionario del servizio sanitario pubblico degli Stati Uniti.Dean, H.T. "Classification of mottled enamel diagnosis." Journal of the American Dental Association, 21, 1421 - 1426, 1934.Dean, H.T. "Chronic endemic dental fluorosis." Journal of the American Dental Association, 16, 1269 - 1273, 1936. La sua ricerca sul fluoro fu pubblicata nel 1942 e includeva la valutazione di circa 7000 bambini di 21 città del Colorado, dell'Illinois, dell'Indiana e dell'Ohio. Lo studio si concluse stabilendo che il livello ottimale del fluoruro in grado di minimizzare il rischio di fluorosi grave e di prevenire la carie dentaria è di 1 ppm.
Il dottor Gerard Judy Cox effettuò un esperimento nel 1939,Meiers, Peter: "Gerald Judy Cox". suggerendo l'aggiunta di fluoruro nell'acqua potabile (o in altri prodotti quali il latte, l'acqua in bottiglia e i dentifrici) per il miglioramento della salute orale.Cox, G.J., M.C. Matuschak, S.F. Dixon, M.L. Dodds, W.E. Walker. "Experimental dental caries IV. Fluorine and its relation to dental caries. Journal of Dental Research, 18, 481-490, 1939. Copy of original paper can be found here Nel 1937, Henry Klein e Carroll E. Palmer, cercarono di comprendere come la fluorizzazione proteggesse le cavità dentali dall'azione delle carie. In seguito si effettuò una rielaborazione dei loro studi da parte di una squadra del servizio pubblico sugli esami dentali, condotto sui bambini statunitensi di origini indiane.Klein H., Palmer C.E.: "Dental caries in American Indian children", Public Health Bulletin, No. 239, Dec. 1937
Verso la metà degli anni Quaranta, furono intrapresi degli studi in cui i ricercatori accoppiarono varie città soggette alla fluorizzazione e non, per verificare a lungo termine il miglioramento della salute dentale dei cittadini. Il primo accoppiamento fu tra Muskegon e Grand Rapids nel Michigan, quest'ultima è stata la prima città nel mondo ad adottare la fluorizzazione dell'acqua, il (25 gennaio 1945), per migliorare la salute dentale. Kingston fu accoppiata con NewBurgh, entrambe a New York.Ast, D.B., D.J. Smith, B. Wacks, K.T. Cantwell. "Newburgh-Kingston caries-fluorine study XIV. Combined clinical and roentgenographic dental findings after ten years of fluoride experience." Journal of the American Dental Association, 52, 314-25, 1956., Oak Park con Evanston entrambe nell'Illinois, successivamente Sarnia e Brantforf nell'Ontario, in Canada.Brown, H., M. Poplove. "The Brantford-Sarnia-Stratford Fluoridation Caries Study: Final Survey, 1963." Canadian Journal of Public Health,56, 319–24, 1965. La ricerca confermò che nelle città soggette alla fluorizzazione dei rifornimenti idrici si assiste a una minore incidenza della carie.
Il livello ottimale di concentrazione di fluoro nell'acqua fu aggiustato nel 1962 dall'USPHS portandolo a 0,7 mg/L nelle zone più calde e 1,2 mg/L nelle zone più fredde. Tale aggiustamento venne svolto in modo da tenere conto del differente consumo giornaliero di acqua.. Nell'ambito dello stesso studio, l'USPHS raccomandò di non utilizzare acqua che abbia una concentrazione che superi di due volte il livello ottimale.
Modalità di realizzazione Aggiunta di fluoro
Il fluoro viene aggiunto all'acqua sotto forma di fluoruri che si dissolvono nell'acqua sotto forma di ioni fluoro (F-) e altri ioni che dipendono dal particolare composto utilizzato.
I fluoruri che vengono aggiunti all'acqua, in quantità comprese tra 0,7 e 1,2 ppm,. sono soprattutto tre: il fluorosilicato di sodio il fluoruro di sodio, più costoso ma di facile impiego l'acido fluorosilicico, prodotto secondario derivante dalla produzione di fertilizzanti, accessibile a basso costo.Reeves T.G.: "Technical aspects of water fluoridation in the United States and an overview of fluoridation engineering world-wide", Community Dent. Health 13: Suppl. 2 (1996) 21-26.Bellack E.: Fluoridation Engineering Manual, Report EPA-520/9-74-022, (1974).
Sono stati scelti tali composti in quanto hanno un'elevata disponibilità, sono facilmente solubili in acqua e sono considerati sicuri per la salute.
L'aggiunta di tali composti può essere svolta in maniera manuale o automatica. e tiene conto della concentrazione di fluoro naturalmente presente nell'acqua, in modo tale che la somma del fluoro naturalmente presente e del fluoro aggiunto sia pari ai livelli ottimali.. In ogni caso, la quantità di fluoro aggiunto deve essere misurata attraverso l'utilizzo di flussimetri.
Sebbene i fluoruri vengono spesso aggiunti a monte dell'impianto di potabilizzazione dell'acqua, ciò risulta antieconomico in quanto in questa maniera il 10% dei fluoruri viene perso con gli scarichi generati durante il processo di flocculazione.. Bisogna inoltre tenere conto del fatto che il fluoro reagisce con la calce (utilizzata per abbattere la durezza dell'acqua), per cui è bene introdurre i fluoruri in un punto dell'impianto successivo al trattamento con calce.
Gli impianti di trattamento dell'acqua hanno inoltre l'obbligo di registrare ogni giorno e alla stessa ora la quantità di fluoro che è stata introdotta nell'acqua durante la giornata e la quantità di acqua trattata..
Rimozione di fluoro L'eliminazione del fluoro dall'acqua viene invece generalmente attuata filtrandola con carbone animale.
Nel mondo
Il governo del Sudafrica sostiene ufficialmente la fluorizzazione dei rifornimenti idrici. Nel Brasile, circa il 45% delle città ha un rifornimento idrico fluorurato. Gli studi di governo hanno segnalato una diminuzione delle carie sulla popolazione tra il 40% e l'80%.
Nel Cile il 70,5% della popolazione riceve l'acqua fluorurata (10,1 milioni registrati, 604.000 nei rifornimenti naturali).Information from the Oral Health Department of the Chilean Ministry of Health. December 2004. Israele ha adottato la fluorizzazione a partire dal 1981: secondo dati del 2002, più di 2 milioni di persone ricevono acqua fluorurata (approssimativamente 1/3 della popolazione).
Americhe Stati Uniti d'America Nel maggio del 2000, 42 delle 50 metropoli statunitensi utilizzano il sistema della fluorizzazione. Secondo uno studio del 2002,Fluoridation Status: Percentage of U.S. Population on Public Water Supply Systems Receiving Fluoridated Water , from the Centers for Disease Control and Prevention website, accessed 19 March, 2006. il 67% degli americani sta consumando acqua fluorizzata. A partire dal 2001, si è stabilito che il 75% della popolazione riceve acqua fluorurata. Una base della ricezione dei dati del CDC ha appurato che la fluorizzazione dell'acqua sta avvenendo anche nelle acque interne ed esterne degli USA.
Nel 1998, il 70% della popolazione ha partecipato a un'indagine eseguita dall'ADA, rispondendo che l'acqua che si consuma ogni giorno è fluorurata, mentre solo il 18% ha risposto con indecisione o negazione sull'argomento.American Dental Association Survey Center. 1998 consumers' opinions regarding community water fluoridation. Chicago, Illinois: American Dental Association, 1998
L'emissione ai rifornimenti idrici del fluoruro è controllato periodicamente dagli enti pubblici territoriali. Per esempio, l'8 novembre 2005, i cittadini di Mt. Pleasant nel Michigan hanno votato 63% a 37% per la reintegrazione della fluorizzazione dell'acqua potabile dopo che un'iniziativa alle schede elettorali del 2004 fece cessare la fluorizzazione dell'acqua nella città. Contemporaneamente alle urne di Xenia e a Springfield nell'Ohio, a Bellingham e a Tooele, è stata rifiutata la fluorizzazione.
Il costo della fluorizzazione nei rifornimenti idrici degli Stati Uniti è stato studiato.Ringelberg, M. L., S. J. Allen, L. J. Brown. "Cost of fluoridation: 44 Florida communities.", abstract from PubMed website, page accessed 19 March, 2006. Nelle città con popolazione inferiore ai 50.000 abitanti, la fluorizzazione costa 31 centesimi di dollaro a persona all'anno. Il costo aumenta a 2,12 dollari a persona nelle città con una popolazione inferiore ai 10.000 abitanti.
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