Arsen finnes i sjøvann (2-4 ppb) og i elver (0,5-2 ppb). Halvparten av arsen er bundet til partikler. Ferskvanns-og havalger inneholder omtrent 1-250 ppm arsen, ferskvannsmykrofytter inneholder 2-1450 ppm, marine bløtdyr inneholder 1-70 ppm, marine krepsdyr 0,5-69 ppm og fisk 0,2-320 ppm (alle verdier er basert på tørr masse). I noen marine organismer, som alger og reker, kan arsen finnes i organiske forbindelser.
den lovlige grensen For arsen i vann som brukes Av Verdens Helseorganisasjon (WHO) er 10 µ / L.
på hvilken måte og i hvilken form reagerer arsen med vann? Elementært arsen reagerer normalt ikke med vann i fravær av luft. Det reagerer ikke med tørr luft, men når det kommer i kontakt med fuktig luft, dannes et lag. Laget har en bronsefarge, og utvikler senere en svart overflate.et eksempel på arsenforbindelser som reagerer sterkt med vann er orpiment. Dette er en amorf arsenforbindelse. Reaksjonsmekanisme:
As2S3 + 6 H2O – > 2 H3AsO3 + 3 H2S
i naturlig vann arsen deltar i oksidasjons-og reduksjonsreaksjoner, koagulasjon og adsorpsjon. Adsorpsjon av arsen til fine partikler i vann og utfelling med aluminium eller jernhydroksider fører til at arsen kommer inn i sedimenter. Etter en tid kan arsen oppløses igjen som følge av reduksjonsreaksjoner.
Oppløselighet av arsen og arsenforbindelser
Elementært arsen er ganske uoppløselig, mens arsenforbindelser lett kan oppløses. Arsen finnes hovedsakelig I vannholdige løsninger som HAsO42-(aq) og H2AsO4-(aq), og mest sannsynlig delvis Som H3AsO4(aq), AsO43-(aq) eller H2AsO3 – (aq).
Eksempler på oppløselighet av arsen forbindelser: arsen (III)hydrid 700 mg/L, arsen (III) oksid 20 g / L, arsen syre (H3AsO4. 1/2 H2O) 170 g/L, og arsen(III) sulfid 0.5 mg/L.
Hvorfor er arsen til stede i vann?
Arsenforbindelser er rikelig i jordskorpen. Partikler frigjøres under gruvedrift, og spres gjennom hele miljøet. Arsen fra forvitrede bergarter og jord oppløses i grunnvann. Arsenkonsentrasjoner i grunnvann er spesielt høye i områder med geotermisk aktivitet. I akvatiske økosystemer uorganisk arsen avledet fra bergarter som arsentrioksid (As2O3), orpiment (As2S3), arsenopyritt (AsFeS) en realgar (As4S4) er mest utbredt.
Arsen brukes i forskjellige former og former, og kan komme inn i vannlegemer som sådan. Store mengder arsen som frigjøres fra vulkansk aktivitet og fra mikroorganismer er relativt små sammenlignet med mengdene som frigjøres fra for eksempel forbrenning av fossilt brensel. Metallisk arsen behandles i bly eller kobberlegeringer, for å øke hardheten. DEN ekstremt giftige arsen gass ASH3 spiller en viktig rolle i mikrochip produksjon. Kobberarsenat (Cu3 (AsO4) 2.4H2O) brukes som et plantevernmiddel i vindyrking, men bruken er for tiden forbudt i mange land. Paxite (CuAs2) er et insektmiddel og soppdrepende middel.Andre arsenforbindelser brukes som trebeskyttelsesmiddel, i glassbehandling, i kjemisk industri eller i halvlederteknikk sammen med gallium og indium.
nederlandske malere brukt arsen som et gult pigment. I Første Verdenskrig ble arsen brukt i kjemiske våpen. I Vietnam-Krigen ble dimetylarsensyre påført for ødeleggelse av riskulturer.
selv om arsen blir brukt mindre og mindre, er den fortsatt tilstede i miljøet i betydelige mengder. For eksempel, nær forlatte gruver jord mengder arsen kan fortsatt være opp til 30 g / kg.
Arsen var og brukes til medisinske formål. I vann fra trygge kilder bidrar det sannsynligvis til å kurere astma, hematologiske sykdommer, dermatose og psykose. I det 19. århundre ble vannholdige løsninger av kaliumarsenid (Fowler-løsning) påført for å behandle kronisk bronkial astma og andre sykdommer. I begynnelsen av det 20.århundre ble andre arsenforbindelser påført for å behandle syfilis. Arsen kan bidra til å kurere sovesyke og leukemi.
Arsenforbindelser kan komme inn i kroppen mindre spesifikt gjennom matinntak. Dette omfatter 90% av det totale arseninntaket, hovedsakelig fra fiskeprodukter. Gjennom fiskemaling i storfe kan arsen komme inn i kjøtt, og gjennom forurenset jord kan det komme inn i planteprodukter. I sopp nær dannet arsensmeltende planter ble det funnet konsentrasjoner opp til 50 mg/kg tørrstoff.
Hva er miljøeffekter av arsen i vann?Arsen Er en viktig forbindelse for mange dyrearter, fordi Den spiller en rolle i proteinsyntese. Det er uklart om arsen er et diettmineral for mennesker. Arsen toksisitet er en annen viktig egenskap. Grensekonsentrasjonen av arsen er 2-46 ppm for ferskvannsalger. LC50-verdien for Daphnia Magna er 7,4 ppm, Og For Den Amerikanske østers er den 7,5 ppm. Disse verdiene omfatter en tidsperiode på 48 timer. De kroniske toksisitetsverdiene for en tidsperiode på tre uker er 0,5 ppm for den store kladoceran. For rotter ble DET etablert EN LC50-verdi på 20 mg/kg kroppsmasse. Dette er verdien for den kreftfremkallende arsen (III)oksydforbindelsen. Disse forbindelsene blokkerer også enzymatiske prosesser, og øker dets toksisitet. I mus, hamstere og rotter var forbindelsene embryotoksiske og teratogene. Ferns bioakkumulerer store mengder arsen.
Naturligvis finnes Det Bare en stabil arsenisotop. For tiden 19 andre ustabile isotoper har blitt oppdaget.
hva er helseeffekter av arsen i vann?
Arsen relatert sykdom er vanligvis forårsaket av forbruk av forurenset drikkevann. I gamle dager ble det brukt som en gift, fordi symptomer på arsenforgiftning ligner kolera symptomer, og derfor var den forsettlige faktoren skyggelagt.Arsen ser ut til å være avgjørende for noen plante-og dyrearter. En mulig sikker dose for mennesker ble beregnet. Hvis arsen er et diettmineral, vil denne dosen være 15-25 µ. Dette beløpet kan absorberes fra mat uten problemer. Den totale mengden arsen i en menneskekropp er ca 0,5-15 mg. Mange arsenforbindelser absorberes 60-90%, men de utskilles også lett. Mennesker kan utvikle resistens mot visse arsenkonsentrasjoner. Kort tid etter absorpsjon arsen kan finnes i lever, milt, lunger og fordøyelseskanalen. De fleste arsen utskilles, og rester kan finnes i hud, hår, negler, ben og tenner.under forhold med langvarig eksponering kan mange organer bli skadet, hudpigmentering kan oppstå, håret kan falle ut og spikerveksten kan stoppe.Toksisitet er forskjellig mellom forskjellige arsenforbindelser, for eksempel monometyl arsensyre og uorganisk arsenid har et høyere toksisitetsnivå enn arsen kolin. Akutt toksisitet er generelt høyere for uorganiske arsenforbindelser enn for organiske arsenforbindelser. Oral inntak på mer enn 100 mg er dødelig. Den dødelige dosen av arsenittrioksid er 10-180 mg, og for arsenid er dette 70-210 mg. Toksisitetsmekanismen binder og blokkerer svovelenzymer. Symptomer på akutt arsenforgiftning er kvalme, oppkast, diare, cyanose, hjertearytmi, forvirring og hallusinasjoner. Symptomer på kronisk arsenforgiftning er mindre spesifikke. Disse inkluderer depresjon, nummenhet, søvnforstyrrelser og hodepine.Arsen relaterte helseeffekter er vanligvis ikke akutt, men det meste omfatter kreft, hovedsakelig hudkreft. Arsen kan føre til lav fødselsvekt og spontan abort.
Arsenikk i drikkevann er et problem av global betydning, derfor ble den lovlige grensen redusert til 10 µ / L. denne lovlige grensen er ikke oppfylt i Land Som Vietnam og Bangladesh, der millioner av mennesker bruker drikkevann med et arseninnhold på over 50 µ / L. Dette problemet resulterer i langsiktige kroniske helseeffekter, som hudsykdom, hudkreft og svulster i lunger, blære, nyrer og lever.
Les mer om arsen problem I Bangladesh på vår miljøkatastrofer side
Hvilke vannrensingsteknologier kan brukes for å fjerne arsen fra vann?
Arsen fjerning fra vann kan utføres på forskjellige måter. Alternativene inkluderer ionebytte, membranfiltrering og jern-og aluminiumkoagulasjon. Drikkevann inneholder hovedsakelig uorganisk arsen (arsenid eller arsenat), og bestemmer derfor den totale arsenkonsentrasjonen nok. Å skille mellom ulike typer arsen er irrelevant.
Arsenfjerning fra jord kan oppnås ved å påføre bregner som bioakkumulerer store arsenkonsentrasjoner.
Litteratur og de andre elementene og deres interaksjon med vann