背景:饮用水氟化，被认为是二十世纪十大公共卫生成就之一。在婴儿期和儿童早期过量摄入氟化物会导致中枢神经系统的一些不可逆的结构和功能改变，导致记忆、学习和智力缺陷。

目的:本研究的目的是检测埃及(Beheira省)六个不同地点饮用水中的氟化物、砷和镉水平，并将同一地点4.6-11岁儿童的智商水平与氟化物水平进行比较。

材料和方法：对1000名4.6-11岁儿童进行横断面研究。从每个地区的自来水样本(1000毫升)收集在干净的玻璃中。收集水样后，送往开罗国家研究中心实验室进行氟化物、镉和砷的估计。采用DAP (Draw-A-Person)测验进行智商评价。

结果：自来水中氟化物含量显著高于世界卫生组织和埃及允许的水平。高氟组高于1.5 mg/dl的儿童平均智商水平明显低于低氟组。

结论:氟暴露量与智力的相关性高氟组平均智商低于低氟组。

氟，砷，镉，自来水，埃及，智商。

背景:饮用水氟化，被认为是二十世纪十大公共卫生成就之一。在婴儿期和儿童早期过量摄入氟化物会导致中枢神经系统的一些不可逆的结构和功能改变，导致记忆、学习和智力缺陷。

目的:本研究的目的是检测埃及(Beheira省)六个不同地点饮用水中的氟化物、砷和镉水平，并将同一地点4.6-11岁儿童的智商水平与氟化物水平进行比较。

材料和方法：对1000名4.6-11岁儿童进行横断面研究。从每个地区的自来水样本(1000毫升)收集在干净的玻璃中。收集水样后，送往开罗国家研究中心实验室进行氟化物、镉和砷的估计。采用DAP (Draw-A-Person)测验进行智商评价。

结果：自来水中氟化物含量显著高于世界卫生组织和埃及允许的水平。高氟组高于1.5 mg/dl的儿童平均智商水平明显低于低氟组。

结论:氟暴露量与智力的相关性高氟组平均智商低于低氟组。

氟，砷，镉，自来水，埃及，智商。

儿童在其认知和身体发育阶段接触化学物质可能会产生严重的后果，大多数集中在对中枢神经系统(CNS)[1]的不良影响。

水是维持生命的基本自然资源。虽然水适合用于家庭、工业或农业用途，但它主要是由其化学成分[2]决定的。氟是从氟中提取的天然化合物。它存在于空气、岩石、土壤、淡水和海洋中。氟化物通过饮用水和其他生物体导致生物积累，对人类健康产生重大影响。氟化物在低浓度时对牙齿有益，在高浓度时则有害。

水氟化已被证明是一项重要的公共卫生措施，以减少世界各地的龋病流行，并已被世界卫生组织推荐，因为其有效性和安全性。重要的是，在适当的水平上进行水氟化;否则可引起氟中毒[7]。

氟化物通常被描述为一种“双刃剑”，因为摄入不足会导致龋齿，而过量摄入也会对神经系统产生有害影响。氟化物具有形成脂溶性复合物的能力，可以穿透胎儿的血脑屏障，并在出生前积累在脑组织中，从而影响智力[8]。

一些研究表明，氟化物可引起大脑物理和生物化学的结构变化，影响智力发展、学习障碍，并降低儿童在学习和记忆等关键认知阶段的智力和多动症，特别是在胎儿和生命的前8年[9]。

氟中毒可能是由于

血液中过量的氟化物可能会改变大脑的脂质代谢以及大脑中蛋白质、游离氨基酸和RNA的浓度。对家兔的动物研究发现，氟化钠注射液通过激活G蛋白（Gp）刺激磷脂酰肌醇的水解，这种蛋白在受体和磷脂酶C之间起着传导作用。G蛋白偶联受体介导许多神经递质的释放，包括儿茶酚胺、血清素、乙酰胆碱和兴奋性氨基酸。它们还参与调节胰高血糖素、加压素、神经肽、内源性阿片类物质、前列腺素以及其他对大脑和行为的重要系统影响[11]。

砷是最常见的环境毒素之一。在阿根廷、智利、墨西哥、中国、匈牙利、印度、孟加拉国和越南等水体中砷含量高的国家，饮用水被认为是数百万儿童最重要的接触途径。其他暴露源是吸入被污染的空气和有报道的灰尘。

饮用水中天然氟化物(F)或砷(As)浓度升高是一个全球性的问题。许多国家的氟和砷水位均高于世界卫生组织(世卫组织)的指导值，即氟和砷分别为1.5mg/L和10μg/L[4,13]。美国公共卫生服务(USPHS)推荐的社区水系统中氟化物浓度为0.7 mg/l。[14]。EPA允许饮用水中氟化物含量范围为0.6 ~ 0.8毫克/升，目标为0.7毫克/升[15]。

镉是一种柔软的银白色金属。氯化镉和硫酸镉溶于水。镉是食品中常见的环境污染物，尤其是谷类、蔬菜、根茎作物、海产品和肉类内脏以及烟草烟雾中的镉[16,17]。

镉可以通过含有镉的工业废品渗入配水网络进入饮用水，也可以通过聚乙烯管和容器（水瓶）渗入[18]。

高剂量的镉(谷物和蔬菜中常见的污染物[19])导致实验动物的神经毒性[20,21]，一些早期研究报道了儿童接触镉与幼年儿童[22]的智力迟钝、学习困难、阅读障碍和视觉运动任务缺陷、智商和行为有关。

目前研究的目的是检测埃及(Beheira省)六个不同地点的饮用水中氟化物、砷和镉的水平，并将同一地点4.6-11岁学龄儿童的智商水平与氟化物水平进行比较。

本研究是对埃及六个不同地区、贝赫拉省、两个不同城镇（城市）和四个村庄（农村）、伊塔伊·埃尔巴罗德中心和两个村庄进行的横断面研究，第二个镇为舒布拉-赫特中心，两个村庄属于该中心。该镇和所属村庄由同一供水站供水。

从每个区域收集干净玻璃中的自来水样品（1000 cc）。采集水样后，在其所在区域对每一个装有样品的玻璃杯进行鉴定，并在42小时内送到开罗国家研究中心的实验室，以估计氟化物和砷的含量。使用UV-Vis Shimadzu（UV-1601，PC）分光光度计，使用2-对氨基苯偶氮-1-8-二羟基-3,8-萘二磺酸钠（SPADNS）对水样进行氟化物含量分析[23]。选择电感耦合等离子体质谱仪（ICP、Perkin Elmer、ELAN DRC-e）分析砷和镉[24]。

研究的持续时间为8个月，并在埃及学校的第一间和第二学期进行了样品收集。

在上述地区的4.6-11岁学龄儿童中进行了横断面研究，他们的人数是（1000名儿童）。应用问卷调查对象为儿童家长，包括以下数据（社会经济水平、教育程度、儿童出生后居住在同一地区、儿童的一般健康状况）。获得家长和学校当局的知情同意。

入选标准:参与研究的儿童年龄在4.6-11岁之间，他们有:

排除标准:被排除在研究之外的儿童有:

一人一画（DAP）测试是评估智商的一种有价值的工具，不仅因为它易于管理，而且有多种用途[25]。儿童的绘画反映了他们的智力发展，而不仅仅是他们的视觉运动技能，因此DAP测试对于评估4岁到13岁的儿童的智商非常有用[26]。

DAP测试是一个稳定的工具，评分者内部信度为0.95，受评分者内部(如文化背景)和外部(如不同的时间和地点)因素的影响较小[27-29]。

要管理DAP：IQ，如果可能的话，学生被要求为最美丽的男人绘制最美丽的男人。花时间和仔细工作。现在前进。如果您有问题或完成绘图，请举手。并且允许的时间未确定，但范围为10-15分钟。一定要画整个身体，不仅仅是头，从前面伸出它。不要画一个卡通或棍子图[25]。每个部分都有分数;分数被收集并转化为精神年龄（MA）。IQ =心理时代\年龄×100 [30-32]。

数据被收集、修订、编码并输入到社会科学统计软件包(IBM SPSS)版本20。统计分析软件。使用的统计工具包括均值、标准差和T检验。

研究儿童的描述性数据显示，平均年龄为(7.76±1.56)岁，农村儿童为49.5%，男性为50.5%(59.6%)，城市儿童为40.4%，平均智商为(101.83±26.77)岁(表1)。

表2:农村和城市饮用水(自来水)中氟、砷和镉总量以及两者的指导标准显示，饮用水中氟的平均水平为(1.903±1.061)mg/L，砷的平均水平为(0.005±0.004)mg/L，镉的平均水平为(0.002±0.001)。世界卫生组织指导的水中允许氟化物的上限为(0.5-1.5 mg/L)，埃及的上限为(0.80 mg/L)，埃及和世界卫生组织的上限分别为(0.01 mg/L)和(0.003 mg/L)(表2)。

氟化物，砷和镉水平的农村和城市自来水的比较，表明农村氟化物水平高于城市氟化物，但未达到农村砷和镉的显着差异城市（表3）。

对低氟和高氟自来水中的年龄、性别和居住地进行比较，结果表明，高氟地区（>1.5 mg/l）的农村居住地为186（100.0%），而低氟地区（<1.5 mg/l）的农村居住地为218（26.8%），而低氟地区的城市居住地为596（73.2%），而高氟地区没有（表4）。

比较低氟地区和高氟地区儿童的智商，发现高氟地区儿童的平均智商水平（96.25±19.63）显著低于低氟地区儿童（103.11±28.00），p值（p=0.002）（表5）。

结果中氟化物含量与WHO允许的氟化物含量进行了比较，结果显示我国饮用水中氟化物含量比WHO允许的氟化物含量高得多(表6)。

本研究是一项横断面研究，采用分层随机抽样的方法，从Elbehira政府的6个不同地区抽取1000名上学儿童，每个镇有两个镇和四个村，每个镇和所属村由同一供水站供水。其中女性495例（49.5%），男性405例（50.5%），年龄4.6-11岁（59.6%），城市40.4%，平均智商为（101.83±26.77）。

根据世界卫生组织（世卫组织）氟化物和砷的准则价值分别为1.5毫克/升和0.01毫克/升，我们将氟化物水平分别根据该水平分为1.5 mg / dl和1.5组的组。MG / DL也向农村和城市分类。

在本研究中，氟化物水平为(1.903±1.06)mg/l，显著高于世界卫生组织和埃及的水平，分别为(0.5±1.5)mg/l和(0.8)mg/l[33]。

在Hassan等人完成的一项研究中。[34]，自来水样本是从埃及周围的十个省（开罗，吉萨，卡利比亚，Fayoum，MENIA，Mansoura Alexandria和Ismailia）中获取，他发现较高的氟化物水平在来自Artesian Wells的地下水中。Marsa Matrouh的两个省，它的范围为0.761和0.926 mg / L，分别为0.761和0.926 mg / L，分别为自来水中的氟化物含量为0.330-0.377mg / L，平均为0.36 mg / L.其他地区。

Salem等人[35]在对埃及北部饮用水和地表水中的一些化学污染物进行估算的研究中发现，Qena、Aswan地区饮用水中的氟化物水平分别为(0.13±0.06)、(0.068±0.03)、(0.093±0.048)和(0.093±0.03)。Assuit和Beni Suef的结果显示，氟化物水平低于人类和牲畜饮用水中氟化物的所有最大污染水平(MCLs)。

Walia等人在一项研究中估计了阿拉伯联合酋长国(阿联酋)四个不同酋长国饮用水和普通饮料中的氟化物浓度，他们发现，阿吉曼的自来水氟化物含量较高，而阿布扎比和迪拜的水样氟化物含量较低，在0.04 - 0.3 mg/L之间。

Dirisu等人对非洲进行了研究。在饮用水供应中，分析了Omoku，尼日利亚及其氟化物含量，显示所获得的平均氟化物水平（0.86±0.30 mg / L），他们得出结论，公众自来水的氟化物含量在谁的最小限制内。

在本研究中，我们发现自来水中砷和镉的平均水平分别为(0.005±0.004mg/l)和(0.002±0.001 mg/l)，低于世界卫生组织和埃及的建议水平。

与这些结果一致，El-Harouny等人。[38]他们发现，水龙头饮用水中的平均砷水平（0.29μg/ L），低于推荐的人（10μg/ L）和USEPA（50μg/ L）水平。在自来水与瓶装水的化学品质的研究中：达格利亚省饮用水中一些重金属和元素含量的评价 - 达格利特。此外，Al Fraij等人。在科威特在科威特透露，饮酒和瓶装水中的砷水平低于谁推荐的水平。

Saleh等人[40]还发现，在开罗和吉萨，电感耦合等离子体质谱法（ICP/MS）无法估计自来水中的砷，因为它低于仪器检测限（0.06μg/L）。

Salem等人[35]对上埃及饮用水和地表水中某些化学污染物的估算进行了研究。他们发现，阿斯旺市和基纳市以及其他水源的许多样本在饮用水中都检测不到镉。

Badr等人[41]在对埃及(Menoufiya省Shebin El-Kom市)饮用水中的重金属和人类健康的研究中发现，胶带饮用水中的镉水平低于世界卫生组织和埃及的标准。El-Harouny et al.[38]在他们的研究中发现自来水中的镉平均水平为(0.45±0.16 μg/L)，符合WHO (3 μg/L)和USEPA (5 μg/L)的建议接受水平。此外，我们的结果与大开罗的Mohamed和Osman的[42]、科威特的Al Fraij等人的[39]、开罗的Saleh等人的[40]、沙特阿拉伯的Giza和Tayyeb等人的[43]一致。

在这项研究中有一个增加饮用水氟水平在农村比城市地区,但没有达到显著水平平均水平(2.54±1.21)和(1.04±0.16)分别为农村和城市,没有区别的砷和镉水平城乡和所有低于允许的水平。

高氟1.5mg/dl组的平均智商显著低于低氟1.5mg/dl组，两组的平均智商分别为（96.25±19.63）和（103.11±28.00），p值均<0.001。伊朗Karimzade等人[44]和Poureslami等人[45]的几项研究报告了氟化物对智商的影响。生活在饮用水含氟量低的地区的儿童的平均智商高于生活在饮用水含氟量高的地区的儿童。此外，Seraj等人[8]表明，平均智商得分从正常氟组（97.77±18.91）下降到中氟组（89.03±12,99）和高氟组（88.58±16.01）。

同样，在印度，Nagarajappa等。[9]，ShivaPrakash等人。[46]和sudhir等人。[47]揭示了慢性暴露于高含氟和水的含量与较低的IQ，也是ESWAR等人。[48]他们到达的结果是，63.2％的高氟村儿童具有少于90，而低氟村儿童的47.7％，但没有发现这种差异在统计上显着。

同样在印度Aravind et al.[49]他们发现智商水平与饮用水中的氟化物水平呈负相关。氟化水对10-12岁学龄儿童智力影响的研究。Sebastian和Sunitha[50]发现，水氟水平与学龄儿童智商有显著相关性(P<0.05)。对印度迈索尔地区不同氟化物水平村庄10-12岁上学儿童的智商(IQ)进行了横断面研究。汗等。[51]表明,整体智商的孩子暴露于低饮用水中氟化物含量高于氟暴露于高水平和患牙氟中毒在429名6 - 12岁儿童采用研究印度勒克瑙及周边地区。

在墨西哥杜兰戈，Amador等人的[52]研究表明，尿液中的氟化物和水中的氟化物与儿童的低智商显著相关。

中国研究人员的几项研究也报道了氟化物对智商的影响。Xiang et al. [53]， Lu et al. [54]， Wang et al. [55]， Li et al.[56]认为氟暴露与智力之间存在真实的关系，高氟组的平均智商低于对照组。

氟的神经毒性作用的可能机制可以用一些动物研究来解释。其中，高氟暴露大鼠脑组织突触后密度厚度降低，突触间隙宽度增加，胆碱酯酶活性升高[57,58]。

氟一旦通过饮食被血液吸收，形成脂溶性复合物，通过血脑屏障在脑组织中积聚，并通过自由基生成等不同的神经毒性机制影响神经系统发育，抗氧化剂和线粒体能量酶的抑制以及谷氨酸转运体的抑制[59,60]。对流产胎儿的研究表明，神经细胞中的神经递质、受体受到破坏，神经元和未分化成神经细胞密度增加。也有证据表明线粒体、粗面内质网（RER）和游离核糖体的数量减少。中枢神经系统的结构和功能变化，特别是在胎儿期和生命的前8年，可能导致学习和智力缺陷以及认知功能障碍[60]。

在饮用自来水中显着增加氟化物水平比WHO和实际关系存在于水氟含量和智力之间，与氟化物水平较低的水平低于那些。全世界数百万儿童暴露于水中的高浓度氟化物，可能存在风险。因此，在埃及大规模需要更多的研究，密切监测当地水供应中的氟化物水平，并实施公共卫生措施，如偏外渗透（通过反渗透水处理，结合使用具有微滤过程的天然和可生物降解的凝结剂或水蒸馏）以降低高氟化物区中的氟化物暴露水平似乎是必要的。

研究方案经当地伦理委员会批准，所有程序均符合赫尔辛基宣言。知情同意书是从各自的学校当局和家长为参与者的孩子和申请的提问。

这项工作是由alazhar大学和开罗国家研究中心的女孩医学院的儿科、精神病学和毒理学学系支持的。作者宣称他们没有实际或潜在的竞争经济利益。我们感谢当地学区在协调这些努力中给予的支持，也感谢那些花时间参与其中的家庭。

提交人声明有关本手稿的出版物没有利益发生冲突。

Elsehmawy A专为排除儿童任何明显疾病或认知障碍而设计的检查，为父母准备发问者并起草稿件，选择研究区域，Hamouda S进行解读智能问题数据，帮助起草稿件。Ibrahim GE和Barghash SS参与了水样中的重金属分析，Elamir RY通过分享提问者准备、统计分析、学校访问，所有作者阅读并批准了最终稿件。

本研究的所有参与者均已同意发表本研究。