MICHAEL J. PRIVAL y FARLEY FISHER eran investigadores asociados en el Centro para la Ciencia de Interés Público en el momento en que se escribió este artículo.

CUANDO UN RANCHERO vendió 54 acres de su Guarnición, Montana, terreno para Rocky Mountain Phosphate Company fue una cuestión de orgullo cívico. La nueva fábrica prometió empleos e ingresos fiscales para la región hambrienta de industria. Cuatro años más tarde, el pino Ponderosa y el abeto Douglas se estaban poniendo marrones y el ganado de los ranchos de Garrison estaba tan lisiado que no podía mantenerse en pie. Fueron necesarios seis años de campaña vigorosa y frustrante antes de que los residentes de Garrison lograran obligar a Rocky Mountain Phosphate Company a cerrar permanentemente en enero de 1970.

La historia de Garrison (1) es sólo una de muchas en las que una industria y sus vecinos han librado largas y amargas batallas por el daño causado por los fluoruros en el aire. El gobierno federal y muchos estados afectados han tardado en promulgar regulaciones para controlar la contaminación del aire por fluoruro. Sólo han tomado medidas cuando la presión pública los ha obligado a reconocer una emergencia, como en el caso de Garrison, donde la gente tuvo que luchar para cerrar una industria que amenazaba la existencia misma de su ciudad. A menos que se tomen medidas más decisivas para controlar la contaminación por fluoruro, otras comunidades estadounidenses que atraigan con éxito nuevas industrias pueden sufrir como le pasó a Garrison.

El fluoruro es liberado al aire en grandes cantidades por plantas reductoras de aluminio, procesadores de fosfato, acerías, operaciones de quema de carbón, fabricantes de ladrillos y tejas y varias fuentes menos importantes.(2)

Puede causar efectos adversos cuando es ingerido por animales domésticos o absorbido por plantas. También hay informes de que la contaminación del aire con fluoruros puede afectar negativamente a la salud humana, aunque están menos documentados que los relacionados con animales y plantas sensibles.

Los fluoruros se liberan al aire tanto en estado gaseoso (como fluoruro de hidrógeno y tetrafluoruro de silicio) como en partículas sólidas. Las partículas caen sobre la vegetación cercana a la industria contaminante y los gases son absorbidos por ella. Si esta vegetación incluye cultivos forrajeros que se utilizan como alimento para el ganado vacuno, ovino, equino o porcino, pueden surgir problemas graves, ya que estos animales, especialmente el vacuno, son vulnerables al fluoruro. (3) De hecho, según el Departamento de Agricultura de Estados Unidos, “los fluoruros en el aire han causado más daños a los animales domésticos en todo el mundo que cualquier otro contaminante del aire”. (4)

El noventa y seis por ciento del fluoruro ingerido que se acumula en el cuerpo de los animales se incorpora a la estructura cristalina de los huesos y los minerales de los dientes.(5) Cuando el fluoruro se ingiere con alimentos o agua, la mayor parte del fluoruro que no se deposita en los huesos, los dientes y otros tejidos calcificados se excretan en la orina pocas horas después de la ingestión. (6) Por lo tanto, no es sorprendente que el fluoruro afecte principalmente a los huesos y los dientes.

Los dientes se ven afectados más marcadamente por el fluoruro ingerido que los huesos, pero su alta sensibilidad se limita al período de su formación. Por lo tanto, una vaca que no ha estado expuesta a un exceso de fluoruro antes de los dos años y medio a tres años no desarrollará las lesiones dentales graves que se producirían en el mismo animal expuesto a una edad más temprana.(7) El diente en desarrollo expuesto a pequeñas cantidades de flúor pueden experimentar variaciones de color (“moteados”) que tienen poco o ningún efecto sobre la capacidad del animal para comer. Los niveles más altos de fluoruro provocan anomalías dentales más graves, que van desde áreas pequeñas, quebradizas y calcáreas en la superficie del diente hasta picaduras en el esmalte y dientes que se erosionan fácilmente.(3) Efectos aún más graves, incluido el dolor intenso y el desgaste del diente directo a la encía, puede impedir que el ganado beba agua fría o coma.

El agrandamiento localizado o generalizado de ciertos huesos en las piernas (metacarpianos y metatarsianos) y la mandíbula inferior del ganado son síntomas comunes de la ingestión excesiva de fluoruro. (8) A medida que el tejido óseo altamente anormal reemplaza al hueso normal, (9) se produce un agrandamiento general. , y las superficies óseas normalmente lisas adquieren una apariencia irregular, blanca y calcárea.(3) El suelo duro puede provocar la fractura de los huesos fluoróticos de las pezuñas (pedales), lo que provoca una cojera grave.(7) El ganado con fluorosis avanzada también puede quedar lisiado por mineralización de ligamentos, tendones y estructuras que rodean las articulaciones. (10) El agrandamiento de las articulaciones también puede contribuir a la cojera. La destrucción de los dientes, la cojera y la rigidez de las articulaciones inducidas por el fluoruro afectan la capacidad de los animales para pararse, comer y pastar, y todo ello tiende a reducir la producción de leche del ganado lechero o el peso del ganado de carne.

Se han reportado pérdidas económicas debido a la mutilación de animales por el fluoruro en áreas muy dispersas de los EE.UU. La mutilación del ganado en Garrison, Montana, fue sólo uno de muchos casos similares. La Cominco American Phosphate Company se mudó de Douglas Creek, Montana, después de haber sido demandada con éxito por 250,000 dólares en 1968.(11) Las operaciones de procesamiento de fosfato en Florida han afectado tanto al ganado vacuno como a los caballos, (12) y la mutilación de las vacas ha destruido recientemente las operaciones lecheras cercanas. la planta de Ormet Aluminium en Hannibal, Ohio. Ha habido quejas de dientes de ganado dañados en el Massena, Nueva York-Área de Cornwall, Ontario, donde las plantas de aluminio de Reynolds Metals y Alcoa emiten fluoruro.(13) Un agricultor de Ferndale, Washington, ganó recientemente una sentencia de 83,060 dólares contra Intalco Aluminium Company.(14) US Steel pagó 4 millones de dólares a ganaderos alrededor de su fábrica de acero cerca de Provo, Utah, antes de gastar $9 millones en dispositivos de control de fluoruro.(15) Es imposible determinar el número de acuerdos extrajudiciales de reclamos por daños causados ​​por fluoruro a animales y vegetación, aunque ciertamente excede el número de pagos ordenados judicialmente.

Efectos sobre las plantas

Cuando Anaconda Company abrió su planta de reducción de aluminio en Columbia Falls, Montana, en 1955, los funcionarios de la compañía insistieron en que el daño a los animales y la vegetación debido a las emisiones de fluoruro sería insignificante. En 1969, tras varias ampliaciones de la planta, se observaron árboles muertos y moribundos en toda la cara oeste de la montaña Teakettle, que se encuentra entre la planta reductora y el Parque Nacional Glacier.(16) Se han destruido árboles en 2,000 acres de terreno del Servicio Forestal de EE. UU. destruidos (17) y el fluoruro ha dañado los pinos contorsionados, blancos y ponderosa, y los abetos de Douglas en el Parque Nacional Glacier, a ocho millas de la planta. (16) A medida que se acumulan los datos, la destrucción de estos recursos nacionales únicos continúa sin cesar. También hay informes documentados de daños a árboles y cultivos debido a emisiones de fluoruro en Oregón, Washington, Idaho y Nueva York.(18)

El fluoruro en el aire puede dañar el follaje o los frutos de una amplia gama de plantas, y la cantidad de fluoruro necesaria para ello depende de la especie involucrada. El tipo de lesión más característico es la “quemadura de las puntas”, en la que las puntas y los bordes de las hojas se vuelven marrones en un patrón característico. El tejido muerto puede separarse del resto de la hoja y caerse, (19) disminuyendo el ritmo al que crece toda la planta. En el caso de las plantas ornamentales, por supuesto, la quemadura de las puntas afecta negativamente al valor estético y económico de la planta, independientemente de sus efectos sobre el crecimiento general. Por ejemplo, los fluoruros transportados por el aire provenientes del procesamiento intensivo de fosfato realizado en el centro de Florida han dañado una importante industria local de gladiolos.

Las plantas con follaje particularmente susceptibles al daño del fluoruro incluyen: albaricoques, uvas, ciruelas, maíz, sorgo, cerezo de Jerusalén, gladiolos, iris, hierba de San Juan, tulipanes, abeto de Douglas, alerce occidental y muchas especies de pino.(20) Muchas Otras plantas, incluidos los cítricos, han sufrido importantes daños en las hojas debido a la contaminación por fluoruro, pero no son tan sensibles como las especies mencionadas anteriormente.

En algunas plantas es el fruto el que se ve afectado por el fluoruro, mientras que las hojas pueden ser sensibles o resistentes. Los melocotones, por ejemplo, padecen la enfermedad de la sutura blanda o “mancha roja de sutura”, en la que la región del melocotón a lo largo de la costura cerca de la punta madura antes que el resto de la fruta. Por lo tanto, si el melocotón se recoge y se come cuando el resto de la fruta está madura, esta región ya está demasiado madura y blanda, y a menudo la fruta se parte debajo de la piel.(19) El fluoruro provoca “nariz chata” o “arrugas”. punta” en las cerezas. La punta madura y se arruga prematuramente.(19) Se ha descubierto que el fluoruro procedente de la fabricación de aluminio causa daños similares a los albaricoques y las peras que crecen cerca del río Ródano en Suiza.(21) Pérdidas económicas para los agricultores, sin mencionar la pérdida de placer para los consumidores. , puede resultar fácilmente de tales daños a los cultivos.

Exposición ocupacional

Los efectos de los fluoruros en el aire en los seres humanos fueron estudiados con gran detalle por Kaj Roholm, quien informó en 1937 sobre los efectos que tenía en los trabajadores daneses la inhalación y la ingestión de grandes cantidades de polvo de roca criolítica rica en fluoruros.(22) Descubrió que la ingesta de fluoruros y la acumulación dan lugar a cambios en la estructura ósea, que se detectan en las primeras etapas como un aumento de la densidad de los huesos en los rayos X. Estos cambios esqueléticos irreversibles se han estudiado ahora con gran detalle y forman parte de una afección bien caracterizada conocida como “fluorosis esquelética”.

Roholm también descubrió muchos síntomas no esqueléticos entre los trabajadores de criolita, incluidos malestares gastrointestinales, pérdida de apetito, dificultad para respirar, dolores reumáticos localizados y susceptibilidad a los resfriados. Es difícil distinguir cuáles de los síntomas registrados por Roholm se debían a la exposición al fluoruro y cuáles se debían a otras condiciones de trabajo y a la naturaleza física de los polvos inhalados. La mayoría de los investigadores estadounidenses y europeos occidentales sostienen ahora que el único efecto de la ingesta ocupacional de fluoruro es la fluorosis esquelética, que sólo es perjudicial en las etapas avanzadas.

Investigadores de otros países han informado de efectos tanto esqueléticos como no esqueléticos de la exposición industrial a los fluoruros. Un informe reciente de la Unión Soviética sobre la salud de los trabajadores de criolita se parece al de Roholm en que se encontró toda una serie de síntomas, incluyendo inflamación de las vías respiratorias superiores, trastornos gastrointestinales y dolor de huesos.(23) Según un informe, los trabajadores de una fábrica de aluminio japonesa pueden haber sufrido daños pulmonares debido a la inhalación de fluoruros.(24)

Se han publicado pocos estudios sobre los efectos de los fluoruros en el aire sobre la salud de los trabajadores estadounidenses. En uno de esos estudios, los trabajadores expuestos a fluoruros en una planta de fosfato de la Autoridad del Valle de Tennessee (TVA) mostraron algunos signos de fluorosis esquelética.(25) También tenían significativamente más enfermedades respiratorias que sus compañeros de trabajo no expuestos. Los trabajadores expuestos al fluoruro en la relativamente “limpia” planta de aluminio de Alcoa en Massena, Nueva York, también tuvieron cierto aumento en la tasa de infecciones de las vías respiratorias superiores, aunque la diferencia en este estudio no fue estadísticamente significativa.(26)

El aumento de los síntomas respiratorios podría deberse al gas fluoruro de hidrógeno, altamente irritante, que se encuentra en el aire de los lugares de trabajo de estas fábricas. Ninguno de los estudios estadounidenses publicados ha informado sobre la gran variedad de efectos no esqueléticos descritos por Roholm en Dinamarca.

Sin embargo, los trabajadores expuestos al fluoruro en una planta de fertilizantes fosfatados de TVA tenían, además de cambios óseos y síntomas respiratorios, una mayor tasa de anomalías renales, como lo demuestra la excreción de albúmina en la orina.(25) Personas con fluorosis esquelética en India (27) y Adén (28) también tuvieron alteraciones en la función renal, indicadas por pruebas de depuración de urea o por excreción de albúmina. Si bien la excreción de albúmina no siempre es un signo de enfermedad renal, puede indicar que los altos niveles de exposición al fluoruro tienen el potencial de causar algún daño renal. Un trabajador industrial expuesto al fluoruro, especialmente si tiene una enfermedad renal preexistente, puede estar en peligro por la ingestión excesiva de fluoruro.

Es muy importante una determinación firme del potencial de que niveles bajos y moderados de fluoruros en el aire afecten los sistemas respiratorio, gastrointestinal y otros sistemas no esqueléticos. Las industrias estadounidenses, como las de acero y aluminio y las procesadoras de fosfato, en las que los trabajadores están sometidos a distintas dosis de fluoruros, han acumulado una gran cantidad de información sobre la salud de estos trabajadores. Sólo una empresa estadounidense, Alcoa, ha optado por hacer pública esta información.(26) Si se publicaran más de estos estudios industriales en la literatura abierta, se podría evaluar mejor la relación entre los fluoruros en el aire y diversas afecciones esqueléticas y no esqueléticas. .

La Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales ha establecido un “valor límite umbral” de 3 partes por millón (ppm) para el gas fluoruro de hidrógeno en lugares de trabajo industriales.(29) Se supone que el valor límite umbral es la concentración de gas que casi todos los trabajadores Se puede inhalar durante ocho horas al día, cinco días a la semana, sin efectos adversos. El valor límite umbral para los polvos que contienen fluoruro es de 2.5 miligramos de fluoruro por metro cúbico, lo que se acerca mucho al valor límite umbral para el gas fluoruro de hidrógeno en lo que respecta a la concentración de fluoruro.

Estos valores límite parecen establecerse para proteger a los empleadores de costosas demandas de indemnización en lugar de garantizar que los trabajadores expuestos tengan una protección real de la salud. Por ejemplo, 2.5 miligramos de fluoruro por metro cúbico podrían inducir fácilmente cambios esqueléticos detectables e irreversibles en los trabajadores. Dres. HC Hodge y F. A Smith de la Universidad de Rochester afirman que la ingesta diaria de fluoruro debe mantenerse por debajo de 5 a 8 miligramos por día para evitar la posibilidad de un aumento de la densidad de rayos X de los huesos. (30) Por lo tanto, en el límite aceptado de 2.5 miligramos de fluoruro por metro cúbico, en ocho horas un hombre podría inhalar de ocho a diez metros cúbicos de aire que contienen un total de 20 a 25 miligramos de fluoruro. Hodge y Smith justifican el estándar existente asumiendo que los pulmones de un hombre sólo absorberán el 25 por ciento del fluoruro inhalado. Sin embargo, no hay evidencia que respalde este bajo valor de absorción estimado. Se ha informado que la absorción de fluoruro de hidrógeno gaseoso es cercana al 100 por ciento (31) y los fluoruros sólidos se pueden absorber con aproximadamente la misma alta eficiencia que los fluoruros gaseosos. (32) Por lo tanto, para garantizar que la ingesta diaria se mantenga por debajo de 7 u 8 miligramos por día, la concentración en el aire tendría que promediar menos de 0.8 miligramos por metro cúbico, no sólo menos de los 2 miligramos actualmente aceptados.

Calcular la ingesta total

El cálculo de Hodge y Smith dado anteriormente corresponde a una situación en la que las partículas de fluoruro o el gas de fluoruro de hidrógeno están presentes en el valor límite de concentración umbral aceptado. Si ambos están presentes simultáneamente, entonces la cantidad de fluoruro ingerido se duplicaría aproximadamente. Además, ninguna norma de salud laboral tiene en cuenta el tetrafluoruro de silicio gaseoso (SiF4), una de las principales formas de fluoruro transportadas por el aire en la industria. También puede contribuir a la ingesta total de fluoruro en las fábricas. Por lo tanto, el valor límite umbral para los fluoruros no debe limitarse únicamente a las partículas, sino que debe incluir todas las formas de fluoruro transportadas por el aire simultáneamente.

Sin embargo, todavía hemos ignorado el hecho de que las personas ingieren fluoruro de muchas fuentes, incluidos los alimentos y el agua. Si el agua potable que utiliza un trabajador está fluorada artificialmente, su ingesta diaria de fluoruro procedente únicamente de los alimentos y el agua podría exceder fácilmente los 3 o incluso 4 miligramos por día, especialmente si su trabajo fuera físicamente exigente, lo que daría como resultado un alto consumo de líquidos. En una región con agua naturalmente rica en fluoruro, su ingesta podría ser aún mayor. Si come vegetales cultivados en las cercanías de la industria, puede aumentar aún más su consumo de fluoruro, ya que es probable que la vegetación local haya estado sujeta a la contaminación del aire por fluoruro. Los polvos con alto contenido de fluoruro que se depositan en los alimentos consumidos dentro de la fábrica también pueden ser una fuente importante de fluoruro ingerido. (33)

Algunos han afirmado que los cambios estructurales irreversibles en el hueso inducidos por el fluoruro que dan como resultado una mayor densidad de los rayos X pueden debilitar el hueso, hacerlo más frágil o ayudar a inducir o agravar afecciones tales como osteoartritis. En ausencia de buenos datos experimentales sobre las relaciones entre el contenido de fluoruro óseo, las propiedades mecánicas y la osteoartritis, es prudente concluir que los trabajadores industriales no deben estar sujetos a niveles de fluoruro que resulten en aumentos detectables en la densidad ósea en los rayos X.

Para garantizar, con un pequeño margen de seguridad, que los huesos de los trabajadores no sufran cambios detectables inducidos por el fluoruro, la ingesta de fluoruro del aire en el lugar de trabajo tendría que ser inferior a 2 miligramos por día. Por tanto, el aire mismo tendría que tener un promedio inferior a 0.25 miligramos (2 microgramos) por metro cúbico de fluoruro total. Esto equivale a una décima parte del estándar industrial actualmente aceptado solo para fluoruros particulados.

Además de su contribución a la ingesta total de fluoruro, el fluoruro de hidrógeno tiene otros efectos. Se supone que el valor límite aceptado de 3 PPM para el gas de fluoruro de hidrógeno protege a los trabajadores de daños a los pulmones, los ojos y otros tejidos sensibles. Cuando el fluoruro de hidrógeno entra en contacto con el agua (como en la superficie de un tejido húmedo), forma un ácido extremadamente fuerte y reactivo llamado ácido fluorhídrico. En un experimento realizado en la Unión Soviética, concentraciones de fluoruro de hidrógeno tan bajas como 0.036 PPM hicieron que los ojos de los sujetos se volvieran más sensibles a la luz.(34) Esta concentración es menos de una octava parte del valor límite aceptado que se supone protege la salud. de trabajadores expuestos al fluoruro en los EE. UU.

En otros experimentos, realizados en los EE. UU., (13) concentraciones de fluoruro de hidrógeno gaseoso con un promedio de 3.5 PPM causaron irritación y descamación de la piel, así como irritación de la nariz y los ojos. Estos experimentos implicaron una exposición durante seis horas al día y duraron sólo unas pocas semanas. Se podría esperar que los trabajadores expuestos a concentraciones similares durante ocho o más horas al día durante muchos años sufrieran daños mucho más graves. Pero el valor límite aceptado para el fluoruro de hidrógeno (3 ppm) está muy cerca de las concentraciones medias (3.5 ppm) que provocaron estos síntomas en un experimento de muy corta duración.

Se ha informado que la contaminación industrial por fluoruro tiene efectos en la salud de las personas que viven cerca de industrias contaminantes. A principios de diciembre de 1930, miles de personas enfermaron y 60 murieron cuando una espesa niebla se asentó en el valle del Mosa en Bélgica. La investigación oficial del incidente concluyó que los principales responsables de los efectos eran el dióxido de azufre y las nieblas de ácido sulfúrico. Otros, incluido Roholm, (3) creían que los verdaderos culpables eran los fluoruros. Una disputa similar sobre el posible papel de los fluoruros surgió a raíz de la muerte de 35 personas en Donora y Webster, Pensilvania, durante un episodio de contaminación del aire en 20.(1948) Dado que no se hicieron mediciones confiables de las concentraciones de contaminantes en ninguno de los casos, Ciertamente es imposible ahora emitir juicios firmes, pero no se puede descartar la posibilidad de que las nieblas de fluoruro de hidrógeno contribuyeran a la dificultad respiratoria aguda que provocó las muertes. Sin duda se han producido muertes por exposición aguda a altos niveles de fluoruro de hidrógeno en la industria.(36)

Sin embargo, la cuestión de los posibles efectos de la exposición crónica es más relevante en relación con los niveles de fluoruros que normalmente se encuentran en el aire que rodea a las industrias contaminantes. Aquí, una vez más, la información disponible no es concluyente en cuanto a implicar a los fluoruros, ya que los fluoruros suelen ir acompañados de otros contaminantes transportados por el aire. Por ejemplo, una fundición de aluminio en Bratislava, Checoslovaquia, y fabricantes de aluminio y fosfatos en la Unión Soviética emiten grandes cantidades de fluoruros al aire. La contaminación de estas industrias ha estado implicada en altas tasas de bronquitis, neumonía, tuberculosis y otras infecciones de las vías respiratorias superiores en las áreas circundantes.(37) Los otros contaminantes del aire, incluido el dióxido de azufre, los “productos de alquitrán” y las partículas liberadas por estas plantas , hacen imposible atribuir los efectos sobre la salud observados únicamente a los fluoruros. Sin embargo, no se puede descartar por completo el posible papel del fluoruro de hidrógeno.

De las muchas demandas de daños a la salud por la contaminación del aire con fluoruros que se han presentado, sólo una ha sido confirmada en los tribunales estadounidenses. En una decisión muy controvertida de 1955, una familia recibió 38,823 dólares por diversos efectos en la salud atribuidos a las emisiones de la planta de aluminio de Reynolds Metals en Troutdale, Oregón.(38) Quienes están familiarizados con él todavía cuestionan los méritos del caso.

La mayoría de las áreas de los EE. UU. no tienen problemas significativos de contaminación del aire por fluoruro. En una encuesta nacional realizada entre 1966 y 1967, se analizaron más de 7,700 muestras de aire de 24 horas tomadas en numerosos lugares de los EE. UU. para determinar los fluoruros totales solubles en agua. El noventa y siete por ciento de las muestras no urbanas y el 87 por ciento de las urbanas tenían menos de 0.04 partes por mil millones (ppb) de fluoruro (el límite inferior de detección). Sólo 13 (0.2 por ciento) de las muestras urbanas contenían más de 0.8 ppb de fluoruro, siendo el más alto de 1.5 ppb. La concentración más alta encontrada en una ubicación no urbana fue de 0 ppb.(13)

La concentración de fluoruro en el aire en Bratislava, Checoslovaquia, que contiene una fundición de aluminio como se mencionó anteriormente, a menudo tiene un promedio de más de 100 ppb. Por el contrario, los niveles de fluoruro en el aire en el centro del grupo más concentrado de industrias emisoras de fluoruro en los EE. UU., las plantas de procesamiento de fosfato del condado de Polk, Florida, rara vez exceden los 10 ppb y tienen un promedio de menos de 2 ppb, (40) porque estos Las industrias están estrictamente reguladas por el estado. Los residentes de otros estados, con programas de aplicación de la ley menos vigorosos, pueden estar sujetos a niveles más altos de fluoruro, aunque las fuentes emisoras sean mucho más pequeñas. Con las concentraciones de fluoruro que existen en el condado de Polk, sería prácticamente imposible que una persona inhalara suficiente aire como para obtener una ingesta de fluoruro de incluso 0.1 miligramos por día. En cambio, por ejemplo, la fluoración artificial de los suministros públicos de agua da como resultado una ingesta total promedio de fluoruro de 2 a 5 miligramos por día.(41)

Fuera de la fábrica

Quienes viven cerca de industrias que emiten fluoruros inhalan los fluoruros directamente y los ingieren en alimentos contaminados por el aire contaminado. En términos de cantidad, el fluoruro inhalado suele ser mucho menor que el fluoruro total ingerido. Por ejemplo, una persona que ingiere media libra de alimentos muy contaminados todos los días podría agregar 1 miligramo a su ingesta diaria de fluoruro. Es improbable, sin embargo, que alguien consuma habitualmente esta cantidad de alimentos altamente contaminados durante largos períodos de tiempo y, por lo tanto, es poco probable que la contaminación de los alimentos con fluoruro debido a la contaminación industrial tenga un efecto adverso directo en la salud de la mayoría de las personas. Sin embargo, en tales casos, en los que las personas están expuestas al fluoruro en el trabajo o viven en áreas con agua excesivamente fluorada, la contaminación de los alimentos debe considerarse como parte de la exposición ambiental total, y entonces bien podría ser significativa en términos de salud.

En un informe, por ejemplo, las emisiones de fluoruro de una planta de superfosfato soviética se correlacionaron tanto con la fluorosis dental (moteado de los dientes) como con una baja tasa de caries entre los niños de la zona.(42) Otros estudios han concluido que las emisiones de las fundiciones de aluminio en Kitakata , Japón, y de una fábrica de ladrillos en Graz, Austria, provocaron un aumento de los niveles de fluoruro en la orina de los residentes locales.(43) También se informa que las emisiones de fluoruro en Kitakata han afectado ligeramente la tasa de desarrollo esquelético de los niños cercanos.(44 ) Es probable que el alto nivel de fluoruro que se encuentra en la dieta japonesa típica (en el té, el arroz y los mariscos (45) haga que el japonés promedio sea más susceptible a los efectos adversos del aumento de la ingesta de fluoruro que el estadounidense promedio. Pero El hecho de que algunos estadounidenses tengan dietas muy atípicas (para los estadounidenses) debe tenerse en cuenta cuando se consideran los efectos de la contaminación del aire por fluoruro en la salud humana.

La concentración de fluoruros en el aire dentro de una fábrica contaminante puede ser del orden de 100 a 1,000 veces mayor que la que se encuentra fuera de la fábrica. El valor límite umbral para el fluoruro de hidrógeno en situaciones industriales se ha fijado en 3 PPM (3,000 ppb), aunque incluso este límite inadecuado puede superarse en situaciones industriales reales. Por el contrario, como se mencionó anteriormente, los niveles de fluoruro en el aire en muchas áreas contaminadas de los EE. UU. rara vez exceden las 10 ppb si se controlan las emisiones.

Por lo tanto, los efectos del fluoruro de hidrógeno y otros fluoruros en las poblaciones circundantes serían generalmente mucho menores que los de los trabajadores dentro de la planta. Pero una persona fuera de la planta puede tener una enfermedad respiratoria incapacitante preexistente que puede hacerla más susceptible a sufrir lesiones pulmonares que un trabajador de la fábrica. Al comparar la exposición de la población ocupacional con la de la población general a un contaminante del aire, también se debe tener en cuenta que la exposición ocupacional dura aproximadamente 8 horas al día, 5 días a la semana; Los residentes cercanos pueden respirar aire contaminado las 24 horas del día, los 7 días de la semana.

Tanto una persona que vive cerca de una fuente industrial de fluoruros como un trabajador dentro de la industria también pueden estar expuestos a otros contaminantes transportados por el aire. Las posibles interacciones entre los fluoruros y otros contaminantes del aire que causan daño respiratorio no se han investigado adecuadamente, pero tales interacciones (sinergismo) se han demostrado para contaminantes estudiados más a fondo.

Las principales fuentes de fluoruro en el aire en los EE. UU. son los fabricantes de acero, los procesadores de fosfato, los fabricantes de productos de ladrillos y tejas, las plantas de reducción de aluminio y las operaciones de quema de carbón. Las emisiones de fluoruro de las acerías se originan por el uso de espato flúor (que tiene un 49 por ciento de flúor) como fundente para ayudar a eliminar las impurezas del metal fundido. En algunos casos, las emisiones de fluoruro también pueden deberse a las impurezas de fluoruro contenidas en el mineral de hierro.(46) A altas temperaturas, los fluoruros se convierten en formas gaseosas y particuladas que se liberan al aire. Las plantas siderúrgicas generalmente no están equipadas con dispositivos diseñados específicamente para controlar los fluoruros en el aire, pero aquellas que controlan otras emisiones pueden reducir simultáneamente y sin darse cuenta la cantidad de fluoruro liberado. De los dos métodos básicos utilizados para controlar la contaminación del aire, los depuradores húmedos son mucho más eficaces que los precipitadores electrostáticos para capturar fluoruros.(47) Los depuradores húmedos lavan partículas de sólidos y líquidos y gases solubles del aire saliente, mientras que los precipitadores electrostáticos pueden recuperar las partículas pero no los gases. Sin embargo, los precipitadores electrostáticos menos eficientes son más comunes que los depuradores húmedos en la industria del acero, y alrededor de un tercio de la capacidad de producción de acero de Estados Unidos no tiene ninguna provisión para el control de la contaminación del aire.

Con pocas excepciones, (48) el fluoruro no ha sido señalado como un contaminante importante de las acerías, porque los efectos nocivos de las otras emisiones de estas operaciones han sido mucho más obvios. Pero si el futuro control de los contaminantes del aire no utiliza técnicas que capturen los fluoruros, la industria siderúrgica puede encontrarse con que, después de instalar costosos dispositivos de control, se verá plagada de una nueva serie de quejas de los ciudadanos cercanos debido a los fluoruros ahora desenmascarados que libera en el aire. aire.

Las plantas de reducción primaria de aluminio tienen una larga experiencia con el problema de la contaminación por fluoruro, ya que el fluoruro es la principal emisión perjudicial de muchas de ellas. Ha sido común la depuración húmeda de los gases de estas plantas, seguida del tratamiento del agua de depuración con cal para recuperar el valioso fluoruro. Pero los daños a plantas y animales, y las demandas posteriores, han persistido a pesar de estas técnicas de control. Recientemente, se han desarrollado procedimientos para reciclar el fluoruro gaseoso haciéndolo reaccionar directamente con la alúmina utilizada para fabricar aluminio.(49) Este método de reciclaje tiene la ventaja de ser más eficiente que el lavado húmedo, además de generar dinero para la empresa al ahorrar en compras de criolita costosa y rica en flúor.

El hecho de que la utilización eficiente de este método requiera que cada tanque (“recipiente”) de alúmina fundida esté herméticamente sellado (“encapuchado”) para capturar los gases que se escapan también aumenta la protección de los trabajadores de la planta. Algunas plantas americanas aún no están equipadas con macetas con capota y los vapores acre de fluoruro de hidrógeno llenan toda la sala de trabajo. El hecho de que la fabricación de acero y aluminio requiera fluoruros en sus procesos brinda a estas industrias un incentivo económico directo para capturar efluentes fluorados y reutilizarlos. Otras industrias emisoras de fluoruro no se encuentran en la misma situación. El fluoruro se libera al quemar carbón, al procesar ladrillos y tejas, a fabricar cemento y, lo que es más importante, al procesar fosfato, únicamente porque existe como impureza en las materias primas.

La mayoría de los usos industriales del fosfato, incluidos fertilizantes, suplementos alimentarios para animales y producción de ácido fosfórico, implican la reacción del fosfato con ácido sulfúrico a temperaturas elevadas. Durante estos pasos de “acidulación” se liberan fluoruro de hidrógeno gaseoso y tetrafluoruro de silicio. Los fluoruros gaseosos pueden controlarse mediante dispositivos de depuración húmedos, y los fluoruros que se disuelven en el agua de depuración se pueden eliminar con cal en estanques de sedimentación cercanos. Sin embargo, de estos estanques de sedimentación se escapan fluoruros volátiles incontrolables, que pueden representar hasta el 90 por ciento del total de fluoruros en el aire liberados durante la fabricación de ácido fosfórico.(2) Además, la recuperación ineficiente de fluoruros de los estanques puede provocar la contaminación de los ecosistemas locales. arroyos y ríos.(50)

Si bien los fluoruros recuperados de las operaciones de procesamiento de fosfatos no sirven para nada en la industria misma, la venta de ácido fluosilícico residual a las industrias del aluminio y del acero, ávidas de fluoruro, puede hacer que el control de emisiones sea extremadamente rentable.(51) Los fluoruros recuperados del procesamiento de fosfatos también se utilizan para Fluorizar los suministros públicos de agua para la prevención de las caries dentales.

Las impurezas de fluoruro en el carbón y en las arcillas utilizadas para fabricar ladrillos, tejas y cemento contribuyen significativamente al problema total de la contaminación del aire por fluoruro. Al igual que ocurre con la fabricación de acero, el problema del fluoruro en estas industrias ha quedado enmascarado por otros contaminantes como el dióxido de azufre y las partículas. El control de estas emisiones controlará simultáneamente los fluoruros que quedan atrapados en las partículas sólidas, pero los fluoruros gaseosos pueden escapar. Dado que casi todo el fluoruro liberado durante la fabricación del cemento se combina con la cal en partículas sólidas, la aplicación de controles sobre las partículas (52) debería contribuir en gran medida a evitar que surja cualquier problema de fluoruro en el aire. Aún no está claro si se puede aplicar el mismo razonamiento a las centrales eléctricas que queman carbón, que también han sido sometidas a controles de emisiones de partículas.

Monitoreo de fluoruros en el aire

La necesidad de un control a nivel nacional de los fluoruros en el aire parece clara. La pregunta difícil de responder es: ¿qué tipo de normas federales deberían establecerse? El procedimiento estándar de las agencias de control de la contaminación es monitorear la contaminación del aire recolectando muestras del contaminante en cuestión directamente del aire. Por lo tanto, los estándares para el “aire ambiente (circundante)” generalmente se establecen para los niveles en el aire, promediados durante varios intervalos de tiempo para tener en cuenta las concentraciones fluctuantes. Sin embargo, en general se acepta que la concentración de fluoruro en una planta sensible o en el alimento de un animal es un indicador mucho mejor del daño potencial que la concentración en el aire que rodea a la planta o al animal. La velocidad a la que el fluoruro pasa del aire al organismo sensible depende de muchos factores además de la concentración en el aire. Por ejemplo, los fluoruros gaseosos ingresan a las plantas con mucha más facilidad que los fluoruros en partículas. Se informa que una lluvia ligera o niebla, al disolver los fluoruros gaseosos y ponerlos en contacto con las hojas, tiende a promover la absorción de fluoruro. Las fuertes lluvias, por otro lado, tienden a eliminar los fluoruros.(53) Los intentos de correlacionar los niveles de fluoruro en el aire con los niveles en la vegetación y los daños a la misma han sido notoriamente infructuosos.

Dado que el simple monitoreo del fluoruro en el aire ambiente probablemente no sea adecuado para proteger plantas y animales, el control simultáneo de los niveles de fluoruro en el aire y los niveles en plantas sensibles, en los alimentos y en el forraje debería incluirse en cualquier conjunto de medidas. estándares. Las concentraciones permisibles deben determinarse mediante estudios de campo en áreas donde la contaminación por fluoruro es un problema. Los estudios de invernadero que se han realizado para correlacionar las concentraciones de fluoruro con el daño a las plantas son bastante inadecuados porque no tienen en cuenta las variables importantes de temperatura, humedad y nutrición de las plantas. (54) La acumulación de fluoruro también puede aumentar la susceptibilidad de una planta a las enfermedades es otro factor no considerado por los estudios de invernadero. Estas consideraciones indican que los estándares de fluoruro para proteger las plantas deben establecerse muy por debajo de los niveles en los que el fluoruro por sí solo causa daños demostrables en condiciones óptimas.

Limitar el fluoruro en el forraje

De manera similar, la sensibilidad del ganado al fluoruro en el forraje se ve afectada por variables tales como el nivel de nutrición, los factores de estrés, la crianza del ganado y la suplementación de la dieta de los animales con forraje de áreas no contaminadas y suplementos alimenticios que contienen fosfatos. que a su vez contienen fluoruro.

Varios estados han aprobado regulaciones sobre la contaminación del aire que limitan la cantidad de fluoruro que puede acumularse en el forraje utilizado para alimentar al ganado. Algunas de estas regulaciones estatales se basan en la “propuesta tentativa” ofrecida por el bioquímico JW Suttie de la Universidad de Wisconsin.(56) La propuesta de Suttie especifica que se analicen muestras mensuales de forraje para detectar fluoruro y que: (1) el contenido promedio anual de fluoruro no exceda 40 PPM (peso seco); (2) el contenido de fluoruro no excederá 60 PPM durante dos meses consecutivos; y (3) el contenido de fluoruro no excede 80 PPM en ningún mes. Cabe señalar que el heno de alfalfa procedente de zonas no contaminadas tiene un promedio de menos de 4 ppm de fluoruro y rara vez supera las 10 ppm(57)

Según Suttie, (56) los animales que reciben una dieta que contiene aproximadamente 50 ppm de fluoruro estarán sujetos a cojera y tendrán dientes desgastados con facilidad. Algunos dientes severamente fluoróticos, que se desgastan más fácilmente que los dientes sanos, generalmente se observan cuando la concentración de fluoruro en la dieta excede las 40 PPM(16). El grupo de investigación sobre fluoruro de la Universidad Estatal de Utah, dirigido por James LeGrande Shupe, descubrió que la producción de leche disminuyó en un 18 por ciento cuando el ganado se mantuvo con raciones que contenían 49 PPM de fluoruro.(58) Por lo tanto, el promedio anual de 40 PPM sugerido por Suttie está bastante cerca de los niveles que se ha demostrado que tienen efectos adversos en el ganado lechero que de otro modo estaría bien manejado.

Es importante reconocer que los estándares discutidos anteriormente se refieren únicamente al fluoruro de forraje, y la mayoría del ganado lechero bien manejado recibe al menos el 30 por ciento de su materia seca como concentrado de alimento en lugar de forraje.(56) Este concentrado suele ser bajo en fluoruro y, por lo tanto, diluirá eficazmente el fluoruro contenido en el forraje. Suttie tuvo en cuenta esta dilución al establecer un nivel de forraje algo superior al nivel deseado en la ración total.

En algunas áreas, sin embargo, los alimentos comerciales para vacas a menudo exceden las 40 ppm de fluoruro.(59) Este fluoruro aparentemente está contenido en las sales de fosfato agregadas como suplementos minerales al alimento. El límite de fluoruro en los alimentos para ganado de la Asociación Estadounidense de Oficiales de Control de Alimentos es de 90 PPM, aunque incluso este alto estándar a veces se excede.(57) El hecho de que los alimentos lácteos comerciales puedan tener un promedio muy superior a 40 PPM en algunos lugares implica que no es válido. establecer un estándar de 40 PPM para forraje con la expectativa de que el contenido de fluoruro de la dieta total se mantenga por debajo de 40 PPM

Además de la posibilidad de que se utilicen piensos concentrados comerciales con alto contenido de fluoruro, el uso de estándares que se acercan a niveles demostrablemente nocivos presenta otros peligros. Muchos bovinos serán mucho más sensibles a los efectos adversos del fluoruro que los animales bien manejados que se utilizan en experimentos universitarios. Los factores que pueden aumentar la susceptibilidad a la fluorosis incluyen una nutrición subóptima, el estrés del animal y las diferencias biológicas entre animales individuales.(60) Por lo tanto, algunos bovinos pueden sufrir efectos adversos incluso con niveles de fluoruro inferiores a 40 PPM en su dieta total.

Shupe (3) recomienda que la dieta total del ganado lechero se mantenga por debajo de un promedio de 30 ppm de fluoruro. Si el alimento comercial para ganado en un área tiene un alto contenido de fluoruro, entonces es posible que los niveles de fluoruro del forraje deban mantenerse en 25 PPM o menos para cumplir con este estándar sugerido.

Cabe señalar que las normas analizadas anteriormente se establecen únicamente para proteger a los agricultores de pérdidas económicas. Sin embargo, existen efectos marcados en el ganado a niveles de fluoruro muy inferiores a aquellos que inducen pérdidas económicas demostrables experimentalmente. Estos efectos incluyen el agrandamiento anormal de los huesos de las patas y el desgaste de los dientes.(61) Para garantizar la protección del ganado contra daños “no económicos” se necesitarían normas mucho más estrictas que cualquiera de las que se han propuesto o promulgado.

Mejora de los estándares

Un obstáculo en el camino de la acción federal sobre los fluoruros es la interpretación de la sección 109 de la Ley de Aire Limpio de 1970, que exige el establecimiento de “estándares nacionales de calidad del aire ambiente” para los contaminantes del aire. Dado que es deseable controlar los niveles de vegetación directamente así como a través de los niveles del aire ambiente, las concentraciones de vegetación podrían usarse como indicadores de las concentraciones en el aire ambiente. El estado de Maryland, por ejemplo, ha interpretado de esta manera su propia legislación sobre calidad del aire ambiente para establecer estándares de fluoruro para alimentos, forrajes para animales y plantas sensibles, así como para el aire ambiente.

La Agencia de Protección Ambiental puede imponer limitaciones a la cantidad de un contaminante que pueden emitir las operaciones industriales nuevas o ampliadas de conformidad con el artículo 111 de la Ley de Aire Limpio. De las industrias que son importantes emisores de fluoruro, hasta ahora sólo las centrales eléctricas que queman carbón y las fábricas de cemento Portland están sujetas a regulación. Aunque el control de los fluoruros de estas industrias no estaba incluido en las regulaciones, aparentemente se supuso que el control de las emisiones de partículas daría como resultado también la limitación involuntaria de los fluoruros.

En un futuro próximo se espera el control de nuevas plantas de fabricación de acero. Dado que los dispositivos de control que eliminan las partículas y el dióxido de azufre de los desechos transportados por el aire pueden no controlar eficazmente las considerables cantidades de fluoruros gaseosos presentes, cualquier regulación de las acerías debería incluir una disposición separada para los fluoruros. El hecho de que el tipo más moderno de fabricación de acero, el horno básico de oxígeno, utilice dos o tres veces más espato flúor que contiene fluoruro que el antiguo proceso de hogar abierto, hace que el control de nuevas fuentes sea aún más urgente.

La Agencia de Protección Ambiental ha elegido algunas de las amenazas más graves para la salud humana como los primeros objetivos de control en virtud de la Ley de Aire Limpio de 1970. Ahora es el momento de pasar a incluir aquellos contaminantes, como el fluoruro, cuyo grave impacto en las plantas y la vida animal, y en consecuencia sobre el bienestar humano, es indiscutible, aunque el peligro que representan para la salud humana sigue siendo un tema de debate (como se discutirá en el segundo artículo de esta serie).

Sin embargo, puede haber poco debate serio sobre la necesidad de mejorar los estándares de salud ocupacional para el fluoruro de hidrógeno y otros fluoruros transportados por el aire. Cualquier dispositivo utilizado para controlar las emisiones de fluoruro de industrias contaminantes puede y debe diseñarse para minimizar la exposición de las personas que trabajan en la industria. Por el contrario, cuando se toman medidas para proteger la salud de los trabajadores, el aire contaminado no debería simplemente sacarse más rápidamente de la fábrica. Sólo aquellas técnicas de control que minimicen la contaminación interna y externa mediante la recuperación de los fluoruros, valiosos pero potencialmente peligrosos, serán adecuadas para proteger tanto la salud como el bienestar humanos.


NOTAS

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59. Suttie, JW, J. Agri. Química de los Alimentos, loc. cit. Eastalco Survey, informe del programa de monitoreo de fluoruro, Eastalco Aluminium Plant, Buckeystown, Maryland, septiembre-diciembre de 1971.

60. Shupe, JL, “Diagnóstico de fluorosis en ganado”, Publikation der Iv. Internationalen Tagung der Weltgesellschaft f~r Buiatrik. 4. bis 9. Agosto de 1966 en ZGrich, págs. 1-17.

61. Shupe, “Fluorosis en el ganado”, loc. cit. Suttle, J. Encuesta aérea. Cont. Asociación, loc. cit. Hobbes y Merriman, op. cit.