Водород фтористый может быть основной причиной эндемического фтороза при сжигании угля

Группа профессора Хандон Ляна из Государственной ключевой лаборатории ресурсов и безопасной добычи угля Китайского университета горного дела и технологий в Пекине продемонстрировала, что фтористый водород (HF) является основной формой высвобождения фтора при сжигании и умеренном нагреве угля, долгое время подвергавшегося воздействию воздуха. Это открытие может изменить текущее понимание причин и преобладающего механизма развития эндемического фтороза, связанного со сжиганием угля.

Длительное чрезмерное потребление фтора приводит к фторозу, включая зубной и костный. В то время как фтороз питьевой воды изучен хорошо, механизм эндемического фтороза от сжигания угля, распространенного в тринадцати провинциях Южного Китая, до конца не ясен. Существующая модель предполагает, что при сжигании угля в жилищах фтор высвобождается, загрязняет хранящуюся в доме пищу (кукурузу, перец чили), и его потребление приводит к болезни. Однако точная химическая форма высвобождаемого фтора оставалась неизвестной.

Исследование показало, что бытовой уголь из эндемичных районов провинции Гуйчжоу выделяет газообразный фтористый водород как при сгорании, так и при умеренном нагреве до 200°C. Ключевую роль играет серная кислота (H₂SO₄·nH₂O), которая образуется при окислении серы в угле, долгое время находившемся на воздухе. Эта кислота разлагает фторсодержащие минералы в угле, приводя к выделению высоколетучего и ядовитого фтористого водорода (температура кипения 19.5°C).

«Уникальные химические и физические свойства фтористого водорода могут привнести новое понимание в патогенный механизм угольного фтороза или даже фундаментально изменить текущие представления», — отметил профессор Лян.

Это объясняет, почему в очагах угольного фтороза чаще встречаются тяжелые случаи с деформациями костей, чем в регионах с фторозом от питьевой воды. В отличие от относительно «мягкого» фторид-иона, едкий газ HF с высокой поверхностной адсорбцией и проникающей способностью может не только усваиваться через пищеварительную систему, но и напрямую воздействовать на зубы, кости и суставы через дыхательные пути или кожу. Исследование также указывает, что сжигание такого угля может создавать кислый аэрозоль из HF и серной кислоты, что необходимо учитывать при разработке мер профилактики.