arsenicul poate fi găsit în apa de mare (2-4 ppb) și în râuri (0,5-2 ppb). Jumătate din arsenicul prezent este legat de particule. Algele de apă dulce și de mare conțin aproximativ 1-250 ppm de arsen, micofitele de apă dulce conțin 2-1450 ppm, moluștele marine conțin 1-70 ppm, crustaceele marine 0,5-69 ppm și peștii 0,2-320 ppm (toate valorile se bazează pe masa uscată). În unele organisme marine, cum ar fi algele și creveții, arsenicul poate fi găsit în compușii organici.
limita legala pentru arsenic in apa aplicata de Organizatia Mondiala a sanatatii (OMS) este de 10%/L.
in ce mod si sub ce forma reactioneaza arsenicul cu apa?
arsenicul elementar nu reacționează în mod normal cu apa în absența aerului. Nu reacționează cu aerul uscat, dar când vine în contact cu aerul umed se formează un strat. Stratul are o culoare bronz, iar mai târziu dezvoltă o suprafață neagră.un exemplu de compuși arsenic care reacționează puternic cu apa este orpiment. Acesta este un compus arsenic amorf. Mecanismul de reacție:
As2S3 + 6 H2O- > 2 H3AsO3 + 3 H2S
în apă naturală arsenicul participă la reacții de oxidare și reducere, coagulare și adsorbție. Adsorbția arsenicului la particulele fine din apă și precipitarea cu hidroxizi de aluminiu sau fier determină intrarea arsenicului în sedimente. După un timp, arsenicul se poate dizolva din nou ca urmare a reacțiilor de reducere.
solubilitatea arsenicului și a compușilor arsenicului
arsenicul elementar este destul de insolubil, în timp ce compușii arsenicului se pot dizolva ușor. Arsenicul este prezent în principal în soluții apoase ca HAsO42-(aq) și H2AsO4- (aq) și, cel mai probabil, parțial ca H3AsO4 (aq), AsO43-(aq) sau H2AsO3-(aq).
Exemple de solubilitate a compușilor de arsen: arsenic(III)hidrură 700 mg/L, arsenic (III)oxid 20 g/L, acid arsenic(H3AsO4.1/2 H2O) 170 g/L și arsenic (III)sulfură 0,5 mg/L.
De ce este prezent arsenicul în apă?
compușii de arsen sunt abundenți în scoarța terestră. Particulele sunt eliberate în timpul mineritului și răspândite în mediul înconjurător. Arsenicul din roci și soluri erodate se dizolvă în apele subterane. Concentrațiile de Arsenic în apele subterane sunt deosebit de ridicate în zonele cu activitate geotermală. În ecosistemele acvatice arsenic anorganic derivat din roci precum trioxid de arsen (As2O3), orpiment (As2S3), arsenopirit (AsFeS) en realgar (As4S4) este cel mai răspândit.arsenicul este aplicat în diferite forme și forme și poate intra în corpurile de apă ca atare. Cantitățile mari de arsenic care sunt eliberate din activitatea vulcanică și din microorganisme sunt relativ mici în comparație cu cantitățile eliberate, de exemplu, din arderea combustibililor fosili. Arsenicul metalic este prelucrat în aliaje de plumb sau cupru, pentru a crește duritatea. Cenușa de arsen extrem de toxică3 joacă un rol important în producția de microcipuri. Arsenatul de cupru (Cu3 (AsO4)2.4h2o) este aplicat ca pesticid în viticultură, dar utilizarea sa este în prezent interzisă în multe țări. Paxitul (CuAs2) este un insecticid și fungicid.alți compuși de arsen sunt aplicați ca conservant pentru lemn, în prelucrarea sticlei, în industria chimică sau în tehnica semiconductorilor împreună cu galiu și indiu.
pictorii olandezi au aplicat arsenicul ca pigment galben. În Primul Război Mondial arsenicul a fost aplicat în armele chimice. În Războiul din Vietnam, acidul dimetil arsenic a fost aplicat pentru distrugerea culturilor de orez.
deși arsenicul este aplicat din ce în ce mai puțin, acesta este încă prezent în mediu în cantități considerabile. De exemplu, în apropierea minelor abandonate, cantitățile de arsenic din sol pot fi în continuare de până la 30 g/kg.
arsenicul a fost și este aplicat în scopuri medicale. În apa din surse sigure, probabil că ajută la vindecarea astmului, a bolilor hematologice, a dermatozelor și a psihozei. În secolul al 19-lea soluții apoase de arsenid de potasiu (soluție Fowler) au fost aplicate pentru a trata astmul bronșic cronic și alte boli. La începutul secolului 20, alți compuși de arsen au fost aplicați pentru a trata sifilisul. Arsenicul poate ajuta la vindecarea bolii somnului și a leucemiei.
compușii de arsen pot intra în organism mai puțin specific prin aportul alimentar. Aceasta cuprinde 90% din aportul total de arsen, în principal din produse din pește. Prin măcinarea peștilor în hrana bovinelor, arsenicul poate intra în carne, iar prin solurile contaminate poate intra în produse vegetale. În ciupercile din apropierea plantelor de topire a arsenului s-au găsit concentrații de până la 50 mg/kg de substanță uscată.
care sunt efectele arsenicului asupra mediului în apă?
arsenicul este un compus esențial pentru multe specii de animale, deoarece joacă un rol în sinteza proteinelor. Nu este clar dacă arsenicul este un mineral alimentar pentru oameni. Toxicitatea arsenicului este o altă caracteristică importantă. Concentrația limită a arsenicului este de 2-46 ppm pentru algele de apă dulce. Valoarea LC50 pentru Daphnia Magna este de 7,4 ppm, iar pentru stridiile americane este de 7,5 ppm. Aceste valori cuprind o perioadă de timp de 48 de ore. Valorile toxicității cronice pentru o perioadă de trei săptămâni sunt de 0,5 ppm pentru cladoceranul mare. Pentru șobolani a fost stabilită o valoare LC50 de 20 mg/kg masă corporală. Aceasta este valoarea pentru compusul de oxid de arsen(III)cancerigen. Acești compuși blochează, de asemenea, procesele enzimatice, crescând toxicitatea acestora. La șoareci, hamsteri și șobolani, compușii au fost toxici pentru embrioni și teratogeni. Ferigile bioacumulează cantități mari de arsenic.
în mod natural, există un singur izotop stabil de arsen. În prezent au fost descoperiți alți 19 izotopi instabili.
Care sunt efectele arsenicului asupra sănătății în apă?boala legată de Arsenic este de obicei cauzată de consumul de apă potabilă contaminată. În vremurile vechi a fost aplicată ca o otravă, deoarece simptomele otrăvirii cu arsenic seamănă cu simptomele holerei și, prin urmare, factorul intenționat a fost umbrit.arsenicul pare să fie esențial pentru unele specii de plante și animale. A fost calculată o posibilă doză sigură pentru om. Dacă arsenicul este un mineral dietetic, această doză ar fi de 15-25%. Această cantitate ar putea fi absorbită din alimente fără probleme. Cantitatea totală de arsenic din corpul uman este de aproximativ 0,5-15 mg. Mulți compuși de arsen sunt absorbiți 60-90%, dar sunt, de asemenea, ușor excretați. Oamenii pot dezvolta rezistență la anumite concentrații de arsen. La scurt timp după absorbție, arsenicul poate fi găsit în ficat, splină, plămâni și tractul digestiv. Majoritatea arsenicului este excretat, iar reziduurile pot fi găsite în piele, păr, unghii, picioare și dinți.
în condiții de expunere prelungită, multe organe pot fi deteriorate, poate apărea pigmentarea pielii, părul poate cădea și creșterea unghiilor se poate opri.
toxicitatea diferă între diferiți compuși de arsen, de exemplu, acidul arsenic monometil și arsenidul anorganic au un nivel de toxicitate mai mare decât Colina arsenică. Toxicitatea acută este în general mai mare pentru compușii anorganici de arsen decât pentru compușii organici de arsen. Administrarea orală de peste 100 mg este letală. Doza letală de trioxid de arsen este de 10-180 mg, iar pentru arsenid aceasta este de 70-210 mg. Mecanismul toxicității este legarea și blocarea enzimelor sulfuroase. Simptomele otrăvirii acute cu arsenic sunt greața, vărsăturile, diareea, cianoza, aritmia cardiacă, confuzia și halucinațiile. Simptomele otrăvirii cronice cu arsenic sunt mai puțin specifice. Acestea includ depresie, amorțeală, tulburări de somn și dureri de cap.efectele asupra sănătății legate de Arsenic nu sunt de obicei acute, ci cuprind mai ales cancerul, în principal cancerul de piele. Arsenicul poate provoca greutate mică la naștere și avort spontan.
arsenicul din apa potabilă este o problemă de importanță globală, prin urmare limita legală a fost redusă la 10 hectare/L. această limită legală nu este îndeplinită în țări precum Vietnam și Bangladesh, unde milioane de oameni consumă apă potabilă cu un conținut de arsen de peste 50 de kilograme/L. Această problemă are ca rezultat efecte cronice pe termen lung asupra sănătății, cum ar fi bolile de piele, cancerul de piele și tumorile din plămâni, vezică, rinichi și ficat.
citiți mai multe despre problema arsenicului din Bangladesh pe pagina noastră de dezastre ecologice
ce tehnologii de purificare a apei pot fi aplicate pentru a elimina arsenicul din apă?
îndepărtarea arsenicului din apă poate fi efectuată în moduri diferite. Opțiunile includ schimbul de ioni, filtrarea cu membrană și coagularea fierului și aluminiului. Apa potabilă conține în principal arsenic anorganic (arsenid sau arsenat), prin urmare determinarea concentrației totale de arsen este suficientă. Distincția între diferite tipuri de arsenic este irelevantă.
eliminarea arsenicului din soluri poate fi realizată prin aplicarea ferigilor care bioacumulează concentrații mari de arsen.
Literatura și celelalte elemente și interacțiunea lor cu apa