آرسنیک یک آلاینده است که به طور گسترده یافت می شود که هم به طور طبیعی و هم در نتیجه فعالیت های انسانی ایجاد می شود. آرسنیک یک متالوئید است که در اشکال مختلف معدنی و آلی وجود دارد. اشکال غیر آلی آرسنیک در مقایسه با آرسنیک آلی سمی تر هستند. آرسنیک یک عنصر نیمه فلزی در جدول تناوبی است و از پارامترهای کیفیت آب به شمار می رود. ارسنیک از ذخایر طبیعی در زمین یا از شیوه های کشاورزی و صنعتی به آب آشامیدنی وارد می شود. در ادامه به اثرات وجود آرسنیک در آب آشامیدنی می پردازیم. با ما همراه باشید.
آرسنیک چیست؟
آرسنیک یک عنصر طبیعی سمی است که به طور طبیعی در پوسته زمین شامل سنگ ها و خاک، آب، هوا و در گیاهان و حیوانات یافت می شود. مردم همچنین می توانند در معرض آرسنیک موجود در محیط از برخی منابع کشاورزی و صنعتی قرار گیرند. و همینطور از طریق فعالیت‌های انسانی مانند استخراج معادن و صنایع ممکن است به آب‌های زیرزمینی و سطحی راه پیدا کند. وجود آرسنیک در آب آشامیدنی، یک مشکل جدی بهداشت عمومی است که می‌تواند عوارض جدی برای سلامتی انسان به همراه داشته باشد. آرسنیک گاهی اوقات به شکل خالص به عنوان یک فلز خاکستری فولادی یافت می شود و معمولاً بخشی از ترکیبات شیمیایی است. این ترکیبات به 2 گروه تقسیم می شوند:
- ترکیبات غیر آلی
این ترکیبات در صنعت، در محصولات ساختمانی (مانند برخی از چوب های تحت فشار) و در آب های آلوده به آرسنیک یافت می شوند. این شکل سمی تر آرسنیک است و با سرطان مرتبط است.
- ترکیبات آلی
این ترکیبات نسبت به ترکیبات غیرآلی آرسنیک سمی کمتری دارند و تصور نمی شود که با سرطان مرتبط باشند. ترکیبات آلی در برخی غذاها مانند ماهی و صدف وجود دارد.
چرا آرسنیک خطرناک است؟
آرسنیک یک سم تجمعی است. این بدان معناست که بدن توانایی دفع کامل آن را ندارد و با گذشت زمان در بدن تجمع می‌یابد. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آرسنیک می‌تواند منجر به مشکلات جدی سلامتی شود، از جمله:
- سرطان: آرسنیک با افزایش خطر ابتلا به انواع مختلف سرطان، از جمله سرطان پوست، مثانه و ریه مرتبط است.
- بیماری‌های قلبی عروقی: آرسنیک می‌تواند به سیستم قلبی عروقی آسیب برساند و خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی را افزایش دهد.
- مشکلات پوستی: آرسنیک می‌تواند باعث ایجاد ضایعات پوستی مانند کراتوز و تغییر رنگ پوست شود.
- آسیب به سیستم عصبی: آرسنیک می‌تواند به سیستم عصبی مرکزی و محیطی آسیب برساند و باعث علائمی مانند بی‌حسی، مورمور شدن و ضعف عضلانی شود.
- مشکلات گوارشی: آرسنیک می‌تواند باعث اختلالات گوارشی مانند تهوع، استفراغ و اسهال شود.
آرسنیک موجود در آب
آرسنیک به اشکال مختلف استفاده می شود و می تواند به بدنه های آبی وارد شود. مقادیر زیادی آرسنیک که از فعالیت‌های آتشفشانی و موجودات میکروبی آزاد می‌شوند در مقایسه با مقادیری که از احتراق سوخت‌های فسیلی آزاد می‌شوند، نسبتاً کم هستند.
آرسنیک را می توان در آب دریا (2-4ppb) و در رودخانه ها (0.5-2ppb) یافت. حد قانونی برای آرسنیک موجود در آب که توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO) اعمال می شود 10 میکروگرم در لیتر است. آرسنیک اولیه نسبتاً نامحلول است، در حالی که ترکیبات آن ممکن است به راحتی حل شوند.
مردم چگونه در معرض آرسنیک قرار می گیرند؟
آرسنیک به طور طبیعی در محیط وجود دارد. ما معمولاً مقدار کمی از هوایی که تنفس می کنیم، آبی که می نوشیم و غذایی که می خوریم مصرف می کنیم. مردم همچنین می توانند از راه های دیگری مانند برخی از محصولات در معرض آرسنیک قرار گیرند.
منابع آلودگی آب به آرسنیک
- منابع طبیعی: آرسنیک به طور طبیعی در برخی از سنگ‌ها و خاک‌ها وجود دارد و می‌تواند از طریق فرسایش وارد آب‌های زیرزمینی شود.
- فعالیت‌های انسانی: فعالیت‌هایی مانند استخراج معادن، صنایع کشاورزی و صنعتی می‌توانند باعث افزایش غلظت آرسنیک در آب شوند.
بیشتر بخوانید: پارامترهای کیفیت آب
آرسنیک در آب آشامیدنی
آب آشامیدنی منبع مهم و بالقوه قابل کنترل قرار گرفتن در معرض آرسنیک است. در بخش هایی از چین، تایوان، بنگلادش و غرب آمریکای جنوبی، سطوح بالای آرسنیک به طور طبیعی در آب آشامیدنی وجود دارد و می تواند منبع اصلی قرار گرفتن در معرض آرسنیک باشد. آب در برخی مناطق ایالات متحده، به ویژه در غرب، به طور طبیعی حاوی آرسنیک است. اکثر مناطق ایالات متحده با سطوح بالاتر آرسنیک در آب آشامیدنی، جوامع روستایی هستند.
سطح آرسنیک طبیعی در آب آشامیدنی که از منابع زیرزمینی مانند چاه‌ها می‌آید، در مقایسه با آب منابع سطحی مانند دریاچه‌ها یا مخازن، بیشتر است. سیستم‌های آب آشامیدنی عمومی در ایالات متحده باید برای آرسنیک آزمایش کنند و آن را زیر یک سطح معین (10 قسمت در میلیارد یا ppb) نگه دارند. افرادی که در مناطقی با سطوح بالای آرسنیک در آب زندگی می کنند ممکن است از منابع جایگزین آب آشامیدنی مانند آب بطری استفاده کنند. فیلترهای معمولی آب خانگی به طور موثر آرسنیک را حذف نمی کنند.
آرسنیک از چه طریق و به چه صورت با آب واکنش می دهد؟
آرسنیک اولیه معمولاً در غیاب هوا با آب و همچنین با هوای خشک واکنش نشان نمی دهد، اما در تماس با هوای مرطوب لایه ای تشکیل می شود. این لایه دارای رنگ برنزی است و بعداً یک سطح سیاه ایجاد می کند. آرسنیک در آب طبیعی در واکنش های اکسیداسیون و کاهش، انعقاد و جذب شرکت می کند. جذب آرسنیک به ذرات ریز در آب و رسوب با هیدروکسیدهای آلومینیوم یا آهن باعث ورود آرسنیک به رسوبات می شود. پس از مدتی آرسنیک ممکن است یک بار دیگر در نتیجه واکنش های کاهشی حل شود.
اثرات آرسنیک موجود در آب برای سلامتی چیست؟
انسان می تواند در برابر غلظت های خاصی از آرسنیک مقاومت کند. اندکی پس از جذب آرسنیک می تواند در کبد، طحال، ریه ها و دستگاه گوارش یافت شود. بیشتر آرسنیک دفع می شود و باقی مانده آن ممکن است در پوست، مو، ناخن ها، پاها و دندان ها یافت شود. در شرایط قرار گرفتن در معرض طولانی مدت، ممکن است بسیاری از اندام ها آسیب ببینند، رنگدانه های پوست رخ دهد، موها بریزند و رشد ناخن متوقف شود. سمیت بین ترکیبات مختلف آرسنیک متفاوت است. آرسنیک موجود در آب آشامیدنی یک موضوع اهمیت جهانی است، بنابراین حد قانونی به 10 میکروگرم در لیتر کاهش یافت.
عوارض جانبی اصلی گزارش شده که با مصرف طولانی مدت آرسنیک معدنی در انسان مرتبط است شامل ضایعات پوستی، سرطان، سمیت رشد، سمیت عصبی، بیماری های قلبی عروقی، متابولیسم غیرطبیعی گلوکز و دیابت می شود. شواهد در حال ظهور از اثرات منفی بر رشد جنین و نوزاد، به ویژه کاهش وزن هنگام تولد وجود دارد. کودکان زیر سه سال بیشتر در معرض آرسنیک غیر آلی هستند. اثرات غیر سرطانی می تواند شامل ضخیم شدن و تغییر رنگ پوست، درد معده، حالت تهوع، استفراغ باشد. اسهال؛ بی حسی در دست ها و پاها؛ فلج جزئی؛ و کوری آرسنیک با سرطان مثانه، ریه، پوست، کلیه، مجاری بینی، کبد و پروستات مرتبط است.
کدام فناوری های تصفیه آب را می توان برای حذف آرسنیک از آب به کار برد؟
حذف آرسنیک از آب می تواند به روش های مختلفی انجام شود. گزینه ها شامل تبادل یونی، دستگاه تصفیه آب صنعتی و انعقاد آهن و آلومینیوم است. آب آشامیدنی عمدتا حاوی آرسنیک غیر آلی (آرسنید یا آرسنات) است، بنابراین تعیین غلظت کل آرسنیک کافی است. تمایز بین انواع مختلف آرسنیک بی اهمیت است. حذف آرسنیک از خاک را می توان با استفاده از سرخس هایی که غلظت های زیادی آرسنیک را در خود جمع می کنند به دست آورد.
راه‌های دیگر تصفیه آب و کاهش آرسنیک
- جذب: استفاده از مواد جاذب مانند آلومینا فعال یا آهن برای جذب آرسنیک
- رسوب‌دهی: ایجاد شرایطی برای رسوب آرسنیک و جداسازی آن از آب
- اکسیداسیون: تبدیل آرسنیک به فرمی که به راحتی قابل حذف باشد
- غشا: استفاده از غشاهای نیمه‌تراوا برای حذف آرسنیک
- جایگزینی منابع آب: در صورت امکان، استفاده از منابع آب جایگزین که میزان آرسنیک کمتری دارند.
آیا می توانم قرار گرفتن در معرض آرسنیک را محدود کنم؟
آرسنیک یک عنصر طبیعی است، بنابراین نمی توان به طور کامل از آن اجتناب کرد. بیشتر ترکیبات آرسنیک هیچ بو یا طعمی ندارند، بنابراین معمولاً نمی توانید تشخیص دهید که آرسنیک در هوا، غذا یا آب شما وجود دارد یا خیر. با این حال، کارهایی در تصفیه آب و هوا وجود دارد که می توانید انجام دهید که ممکن است نوردهی شما را کاهش دهد.
اقدامات پیشگیرانه برای جلوگیری از مسمومیت با آرسنیک
- نظارت بر کیفیت آب: انجام آزمایش‌های منظم برای بررسی میزان آرسنیک در آب آشامیدنی
- اطلاع‌رسانی عمومی: آگاهی‌بخشی به مردم در مورد خطرات آرسنیک و راه‌های پیشگیری از آن
- توسعه فناوری‌های تصفیه آب: سرمایه‌گذاری در تحقیقات برای توسعه فناوری‌های جدید و کارآمد برای حذف آرسنیک از آب
سخن پایانی
مهم است بدانید که آرسنیک یک تهدید جدی برای سلامتی است و باید اقدامات لازم برای کاهش میزان آن در آب آشامیدنی انجام شود.
