Арсен

Арсен — хемиски елемент со симбол Аѕ и атомски број 33. Арсенот се јавува во многу минерали, обично во комбинација со сулфур и метали , но исто така и како чист елементарен кристал. Арсенот е металоид. Има различни алотропи, но само сивата форма, која има метален изглед, е важна за индустријата.
Примарната употреба на арсенот е во легури на олово (на пример, кај акумулатори и муниција). Арсенот е обичен n-тип на допант во полупроводнички електронски уреди, а оптоелектронското соединение галиум арсенид е вториот најчесто користен полупроводник по легиран силициум . Арсенот и неговите соединенија, особено триоксидот, се користат во производството на пестициди , третирани производи од дрво, хербициди и инсектициди. Овие апликации опаѓаат поради токсичноста на арсенот и неговите соединенија.
Неколку видови бактерии можат да користат соединенија на арсен како респираторни метаболити. Ретките количества на арсен се суштински диететски елементи кај стаорци, хрчаци, кози, кокошки и веројатно други видови. Улогата во човечкиот метаболизам не е позната. Сепак, труењето со арсен се јавува во повеќеклеточниот живот, ако количините се поголеми отколку што е потребно. Контаминацијата на арсен на подземните води е проблем што влијае на милиони луѓе ширум светот.
Агенцијата за заштита на животната средина на Соединетите Држави наведува дека сите форми на арсен се сериозен ризик за здравјето на луѓето. Агенцијата на САД за токсични супстанции и регистар на болести го рангирал арсенот како број 1 во Приоритетната список на опасни супстанции од 2001 година на локациите Суперфунд. Арсенот е класифициран како канцерогена група-А .
1 Особености
1.1 Физички одлики
Трите најчести алотропи на арсен се сив, жолт и црн арсен, при што најчеста е сивата боја. Сивиот арсен (α-As, вселенската група R m бр. 166) донесува двослојна структура составена од многу испреплетени, изнемоштени, шестчлени прстени. Поради слабото поврзување помеѓу слоевите, сивиот арсен е кршлив и има релативно ниска цврстина на Mohs од 3,5. Најблиските и следните најблиски соседи формираат искривен октаедричен комплекс, при што трите атоми во истиот двослој се малку поблиски од трите атоми во следниот. Ова релативно блиско пакување доведува до висока густина од 5,73 г/см<sup>3</sup> . Сивиот арсен е полуметал , но станува полупроводник со опсег од 1,2-1,4 eV ако се аморфизира. Сивиот арсен е исто така најстабилна форма. Жолтиот арсен е мек и восочен, и нешто слично на тетрафосфорот ( </br> ). Двата имаат четири атоми распоредени во тетрахерална структура во која секој атом е врзан за секој од другите три атоми со единечна врска. Оваа нестабилна алотропа, молекуларна, е најстарата нестабилна, најмалку густа и најтоксична. Цврсто жолтиот арсен се произведува со брзо ладење на пареата на арсенот, . Брзо се трансформира во сив арсен од светлина. Жолтата форма има густина од 1,97 г/см<sup>3</sup> . Црниот арсен е сличен во структурата на црниот фосфор . Црниот арсен, исто така, може да се формира со ладење на пареата на околу 100-220 °C. Тој е стаклен и кршлив. Исто така е сиромашен електричен проводник.
1.2 Изотопи
Арсен се јавува во природата како моноизотопски елемент , составен од еден стабилен изотоп , <sup>75</sup> As. Од 2003 година, исто така, се синтетизирани најмалку 33 радиоизотопи , кои се движат со атомска маса од 60 до 92. Најстабилниот од овие е <sup>73</sup> Аѕ, со полуживот од 80.30 дена. Сите други изотопи имаат полуживот под еден ден, со исклучок на <sup>71</sup> As ( ''t''<sub>1/2</sub> = 65,30 часа), <sup>72</sup> As ( ''t''<sub>1/2</sub> = 26,0 часа), <sup>74</sup> As ( ''t''<sub>1/2</sub> = 17,77 дена ), <sup>76</sup> As ( ''t''<sub>1/2</sub> = 1.0942 дена), и <sup>77</sup> As ( ''t''<sub>1/2</sub> = 38.83 часа). Изотопите кои се полесни од стабилната <sup>75</sup> Аѕ, имаат тенденција да се распаѓаат со β <sup>+</sup> распаѓање , а оние кои се потешки имаат тенденција да се распаѓаат со β <sup>-</sup> распаѓање , со неколку исклучоци.
Опишани се најмалку 10 јадрени изомери , кои се движат со атомска маса од 66 на 84. Најстабилниот изомер на арсен е <sup>68м.</sup> Аѕ со полуживот од 111 секунди.
1.3 Хемија
Арсенот има слични електронегативности и јонизирачки енергии до својот посветол фосфор на конгенита и како таква лесно формира ковалентни молекули со повеќето неметали. Иако е стабилен на сув воздух, арсенот формира златно-бронзена смола при изложеност на влажност која на крајот станува црна површина. Кога се загрева во воздух, арсенот оксидира до арсен триоксид ; гасовите од оваа реакција имаат мирис сличен на лук. Овој мирис може да биде откриен на впечатливи минерали на арсенид како арсенопирит со чекан. Гори во кислород за да формира арсенов триоксид и арсен пентоксид , кои имаат иста структура како и попознатите соединенија на фосфор и во флуор за да се добие пентафлуорид од арсен. Арсен (и некои соединенија на арсен) се сублимираат при затоплување при атмосферски притисок, претворање директно во гасовита форма без мешачка течна состојба на . Тројната точка е 3,63 MPa и . Арсенот прави арсенска киселина со концентрирана азотна киселина , арсенна киселина со разредена азотна киселина и арсен триоксид со концентрирана сулфурна киселина ; сепак, не реагира со вода, алкали или не-оксидирачки киселини. Арсен реагира со метали за да формира арсениди , иако тие не се јонски соединенија кои го содржат As <sup>3-</sup> јон, бидејќи формирањето на таков анјон ќе биде високо ендотермички, па дури и арсенидите од групата 1 имаат својства на интерметални соединенија. Како германиум , селен и бром , кои како арсен го наследиле 3d транзиционата серија , арсенот е многу помалку стабилен во оксидациската состојба на групата на +5 отколку неговите вертикални соседи фосфор и антимон, а со тоа и арсен пентоксид и арсенска киселина се потентни оксидирачи.
2 Соединенија
Соединенијата на арсен во некои аспекти личат на оние на фосфор кој ја зафаќаат истата група (столб) од периодниот систем. Најчестите оксидациски состојби за арсен се: -3 во арсенидите, кои се легури-како интерметални соединенија, +3 во арсенитите, и +5 во арсенатите и повеќето органогенски соединенија. Арсен, исто така, се врзува лесно за себе како што се гледа на As јоните во минералниот скутертурит . Во состојбата на оксидација +3, арсенот е типично пирамидален поради влијанието на слободниот електронски пар.
2.1 Неоргански соединенија
Едно од наједноставните соединенија на арсен е трихидрид, високо токсичен, запалив, пирофорен арсин (АѕН<sub>3).</sub> Ова соединение генерално се смета за стабилно, бидејќи на собна температура се распаѓа бавно. На температури од 250-300 °C распаѓањето на арсен и водород е брзо. Неколку фактори, како што се влажноста , присуството на светлина и одредени катализатори (имено алуминиум ), ја олеснуваат постапката на распаѓање. Тој се оксидира лесно во воздухот за да формира арсен триоксид и вода, а аналогните реакции се одвиваат со сулфур и селен наместо кислород .
Арсенот формира безбојни кристални оксиди Аѕ <sub>2</sub> O <sub>3</sub> („бел арсен“) и As <sub>2</sub> O <sub>5</sub> кои се хигроскопски и лесно растворливи во вода за да формираат кисели раствори. Арсенска (V) киселина е слаба киселина, а солите се нарекуваат арсенати , најчестата контаминација на арсен од подземните води и проблем кој влијае на многу луѓе. Синтетичките арсенати вклучуваат (багрем водороден арсенат, кисел бакар арсенат), калциум арсенат и олово водороден арсенат. Овие три се користат како земјоделски инсектициди и отрови.
Чекорите на протонација помеѓу арсенат и арсенска киселина се слични на оние помеѓу фосфатот и фосфорната киселина. За разлика од фосфорната киселина, арсенската киселина е навистина триазична, со формулата As (OH) <sub>3</sub>.
Познат е широк спектар на сулфурни соединенија на арсен. Орипмент ( As <sub>2</sub> S <sub>3</sub> ) и реаргар ( As <sub>4</sub> S <sub>4</sub> ) се мало изобилство и порано биле користени како пигменти за сликање. Во As <sub>4</sub> S <sub>10</sub> , арсенот има формална состојба на оксидација од +2 во As <sub>4</sub> S <sub>4</sub> која има As-As обврзници, така што вкупната ковалентност на As е сè уште 3. Двата орименти и реаргар, како и As <sub>4</sub> S <sub>3</sub> , имаат аналози на селен; аналогниот As <sub>2</sub> Te <sub>3</sub> е познат како минерален калгоорлиот , и анјон As <sub>2</sub> Te <sup>-</sup> познат е како лиганд во кобалтните комплекси.
Сите трихалиди на арсен (III) се добро познати, освен астатидот, кој е непознат. Арсен пентафлуорид (AsF <sub>5</sub> ) — единствениот важен пентахалид, кој ја рефлектира пониската стабилност на оксидациската состојба на +5; дури , тоа е многу силен флуорирачки и оксидирачки агенс. (Пентахлоридот е стабилен само под -50 °C, при што температурата се распаѓа на трихлорид, ослободувајќи го хлорниот гас. )
2.1.1 Легури
Арсенот се користи како елемент од групата 5 во III-V полупроводниците галиум арсенид, индиум арсенид и алуминиум арсенид . Бројот на валентни електрони на GaAs е ист како парот на Si атоми, но структурата на бендот е сосема поинаква, што резултира во различни обемни својства. Други арсенски легури го вклучуваат II-V полупроводничкиот кадмиум арсенид .
2.2 Органоорганични соединенија
Познати се голем број на органогенски соединенија. Неколку беа развиени како хемиски агенти за војна за време на Првата светска војна, вклучувајќи везиканти, како што се луизит и враќање агнеси, како што се адамит. Какодилна киселина, која е од историски и практичен интерес, произлегува од метилација на арсен триоксид, реакција која нема аналогија во фосфорната хемија. Всушност, какодилот беше првото органометално познато соединение (иако арсенот не е вистински метал) и беше именуван од грчкиот збор ''κακωδἰα'' "смрдеа" за својот офанзивен мирис; тоа е многу отровно.
3 Појавување и производство
Арсенот е застапен со околу 0,00015 % од Земјината кора, и е 53-ти елемент по застапеност. Типичните концентрати на арсен во заднината не надминуваат 3 мг/м<sup>3</sup> во атмосферата; 100 мг/ кг во почвата; и 10 μг/Л во слатката вода.
Минералите со формулата MAsS и MAs <sub>2</sub> (M = Fe , Ni , Co ) се доминантни комерцијални извори на арсен, заедно со реалгар (минерал од арсен сулфид) и самороден (елементарен) арсен. Илустративен минерал е арсенопирит (Fe As S), кој е структурно поврзан со железен пирит. Многу минерали кои содржат Аѕ се познати. Арсенот, исто така, се јавува во различни органски форми во животната средина.
Во 2014 година, Кина беше врвен производител на бел арсен со речиси 70% светски удел, по што следеа Мароко, Русија и Белгија, според Британското геолошко истражување и Геолошкото истражување на САД. Повеќето операции за рафинирање на арсен во САД и Европа се затворени поради загриженоста за животната средина. Арсенот се наоѓа во топилницата од топи од бакар, злато и олово и се обновува првенствено од прашина од бакар.
За печење арсенопирит во воздухот, арсенот се сублимира како арсен (III) оксид, оставајќи железни оксиди, додека печењето без воздух резултира со производство на сив арсен. Понатамошното прочистување од сулфур и други халкогени се постигнува со сублимација во вакуум, во водородна атмосфера, или со дестилација од стопена мешавина од олово-арсен.
+Произведен арсен триоксид во 2014 г.
Место, Земја, Количество (тони)
1, 25.000
2, 8.800
3, 1.500
4, 1.000
5, 52
6, 45
—, Вкупно, 36.400
4 Историја
Зборот ''арсен'' има свое потекло од сирискиот збор arc ''(al) zarniqa'' , од персискиот збор fa ''zarnikh'' , што значи "жолто" (буквално "златна боја") и оттука "(жолт) оксимент ". Тоа беше усвоено на грчки како arsenikon (ἀρσενικόν), форма која е народна етимологија, како средна форма на грчкиот збор arsenikos (ἀρσενικός), што значи "машки", "вириозен". Грчкиот збор беше усвоен на латински како ''арсеник'' , кој на француски стана ''арсен'' , од кој се зема англискиот збор арсен. Арсенските сулфиди (орименти, реаргар ) и оксиди се познати и искористени од античките времиња.''Зосимос'' (околу 300 н.е.) опишува печење ''сандарах'' (реагар) за да се добие ''облак од арсен'' ( арсен триоксид ), кој потоа се намалува до сивиот арсен. Бидејќи симптомите на труење со арсен не се многу специфични, често се користеа за убиство до појава на тест за Марш , чувствителен хемиски тест за неговото присуство. (Друг помалку чувствителен, но поопшт тест е тестот на Рајнш.) Поради неговата употреба од страна на владејачката класа за да се убијат еден со друг и неговата моќ и дискретноста, арсенот е наречен "отров на кралевите" и "цар на отрови".
За време на бронзеното време , арсенот бил често вклучен во бронза , поради што легирањето станало потешко (таканаречена " арсенска бронза "). Се верува дека Алберт Велики (1193-1280) бил првиот кој го изолирал елементот од соединението во 1250, со загревање сапун заедно со арсен трисулфид . Во 1649 година, Јохан Шредер објавил два начина за подготовка на арсен. Кристалите на елементарен (самороден) арсен се наоѓаат во природата, иако ретки.
Кадрирањето на кадетската течност (нечисто какодил), која често се тврди како прво синтетичко органометално соединение , беше синтетизирана во 1760 година од Луис Клод Каде де Гасикурт со реакција на калиум ацетат со арсен триоксид .
Во викторијанската ера "арсен" ("бел арсен" или арсен триоксид) се меша со оцет и креда и јаде од жените за да се подобри тенот на нивните лица, правејќи ја кожата побледна за да покажат дека не работат во полињата. Арсенот, исто така, беше нанесен во лица и раце на жени за да го "подобри својот тен". Случајната употреба на арсен во расипувањето на прехранбените производи доведе до слатко труење во Брадфорд во 1858 година, што резултираше со околу 20 смртни случаи. Производството на позадини почна да користи бои направени од арсен, за кој се мислеше дека ја зголемува светлината на пигментот.
Два арсен пигменти се широко користени од нивното откритие - Париз Грин и Зеле Зеле . Откако токсичноста на арсенот стана позната, овие хемикалии се користеа поретко како пигменти и почесто како инсектициди. Во 1860-тите години, се користеше нуспроизвод од арсен за производство на боја, Лондон Пурпул. Ова беше цврста мешавина на арсен триоксид, анилин, вар и црни оксид, нерастворливи во вода и многу токсични со вдишување или голтање. Но, подоцна беше заменето со Париз Грин, друга боја заснована на арсен. Со подобро разбирање на механизмот за токсикологија, уште две соединенија се користеле почнувајќи од 1890-тите. Арсенитот на вар и арсенат од олово биле широко користени како инсектициди до откривањето на ДДТ во 1942.
5 Апликации
5.1 Земјоделство
Токсичноста на арсен кон инсекти , бактерии и габи доведе до нејзина употреба како конзерванс за дрво. Во 1930-тите години, беше измислен процес на третирање на дрво со хромиран бакар арсенат (исто така познат како CCA или Таналит), и со децении овој третман беше најширока индустриска употреба на арсен. Зголемената проценка на токсичноста на арсенот доведе до забрана на ССА во потрошувачките производи во 2004 година, иницирана од Европската унија и САД. Сепак, CCA останува во тешка употреба во други земји (како на пример на малезиски гумени плантажи).
Арсенот исто така се користел и во разни земјоделски инсектициди и отрови. На пример, оловниот водороден арсенат беше вообичаен инсектицид на овошни дрвја , но контакт со соединението понекогаш резултираше со оштетување на мозокот кај оние кои работат на распрскувачите. Во втората половина на 20 век, мононатриев метил арсенат (MSMA) и динатриум метил арсенат (DSMA) - помалку токсични органски форми на арсен - го замениле оловниот арсенат во земјоделството. Овие органски арсенски лекови, пак, беа прекинати до 2013 година во сите земјоделски активности, освен одгледување на памук.
Биогеохемијата на арсен е комплексна и вклучува различни процеси на адсорпција и десорпција. Токсичноста на арсенот е поврзана со неговата растворливост и е под влијание на pH. Арсенит ( ) — повеќе растворлив од арсенат ( ) и е повеќе токсичен; сепак, со пониска вредност на pH, арсенатот станува повеќе мобилен и токсичен. Се покажа дека додавањето на сулфур, фосфор и железни оксиди во високоарсенитни почви во голема мера ја намалува фитотоксичноста на арсен.
Арсенот се користи како додаток во добиточната храна за производство на живина и свињи , особено во САД за зголемување на телесната тежина, за подобрување на ефикасноста на храната и за спречување на болеста. Еден пример е роксарсон , кој бил користен како бројлери стартер за околу 70% на бројлери одгледувачи на САД. Законот за отрови без живина од 2009 година предложи да се забрани употребата на роксарсон во индустриското производство на свињи и живина. Алфарма, подружница на Pfizer Inc., која произведува роксарсон, доброволно ја прекинала продажбата на лекот како одговор на истражувањата кои покажуваат зголемени нивоа на неоргански арсен, канцероген, кај третираните кокошки. Наследник на Алфафарм, Зоетис, продолжува да продава нитрарсон, првенствено за употреба кај мисирки.
Арсенот е намерно додаден на храната на кокошки израснати за консумирање од човекот. Органските соединенија на арсен се помалку токсични од чистиот арсен и го промовираат растот на кокошките. Под некои услови, арсенот во пилешкото се претвора во токсична неорганска форма.
Студијата од 2006 година за остатоците од австралиската раса на коњи, Фар Лар, утврди дека смртта на познатиот шампион во 1932 година била предизвикана од масовно предозирање со арсен. Сиднејскиот ветеринар Перси Сајкс изјави: "Во тие денови, арсен беше доста заеднички тоник, обично се дава во форма на решение (решение Фаулер ). . . Беше толку вообичаено што би сметал дека 90 проценти од коњите имаат арсен во нивниот систем ".
5.2 Медицинска употреба
Во текот на 18, XIX и XX век, голем број на соединенија на арсен биле употребени како лекови, вклучувајќи ги и арсфенамин (од Пол Ерлих ) и арсен триоксид (од Томас Фаулер ). Арсфенаминот, како и неосалварсанот , беше индициран за сифилис и трипаносомијаза , но беше заменет со модерни антибиотици .
Арсен триоксидот се употребува на различни начини во текот на изминатите 500 години, најчесто во третманот на ракот , но во лекови што се различни како што е Фаулер-овиот раствор за псоријаза. Американската администрација за храна и лекови во 2000 година го одобри ова соединение за третман на пациенти со акутна промиелоцитна леукемија која е отпорна на сите транс ретиноична киселина .
Неодамна, истражувачите ги лоцираа туморите користејќи арсен-74 (позитрон емитер). Овој изотоп произведува појасни PET скенирачки слики од претходниот радиоактивен агенс, јод -124, бидејќи телото има тенденција да транспортира јод во бучавата на сигналот за производство на штитната жлезда.
Во суптоксичните дози, растворливите соединенија на арсен делуваат како стимуланси и некогаш биле популарни во мали дози како лекови од страна на луѓето во средината на 18 до 19 век.
5.3 Легури
Главната употреба на арсен е во легурирањето со олово. Водечките компоненти во автомобилите се зајакнати со присуство на многу мал процент на арсен. Дезинфицирањето на месинг (легура на бакар и цинк) — значително намалено со додавање на арсен. "Фосфор деоксидиран арсенски бакар" со содржина на арсен од 0,3% има зголемена стабилност на корозија во одредени средини. Галиум арсенидот е важен полупроводнички материјал, кој се користи во интегрираните кола . Кола направени од GaAs се многу побрзи (но исто така многу поскапи) од оние направени од силициум . За разлика од силициумот, GaAs има директен опсег и може да се користи во ласерски диоди и LED диоди за да се претвори електричната енергија директно во светлина .
5.4 Воена
По Првата светска војна, САД изградиле залихи на 20.000 тони оружени луизити (ClCH = CHAsCl <sub>2),</sub> органоарсен везикант (блистер агент) и раздразнувач на белите дробови. Резервите беа неутрализирани со белилото и фрлени во Мексиканскиот Залив во 1950-тите. За време на војната во Виетнам , САД користеле Агент Блу, мешавина на натриум какодилат и нејзина киселина, како еден од виножитните хербициди за да ги лишат Северно Виетнамските војници од лисја и ориз.
5.5 Други намени
* Бакар ацетоарсенитот се користел како зелен пигмент познат под многу имиња, меѓу кои се париска зелена и смарагдна зелена. Тоа предизвика бројни труења од арсен. Шелеовиот зеленик, бакарскиот арсенат, бил користен во 19 век како средство за боење во слатки .* Арсенот се користи во бронзирањето и пиротехниката .
* Дури 2% од произведениот арсен се користи во оловни легури за оловен шут и куршуми .* Арсенот се додава во мали количини на алфа-месинг за да се направи отпорен на дезинфицирање. Ова одделение на месинг се користи во водоводните фитинзи и другите влажни средини.* Арсенот исто така се користи за зачувување на таксономски примероци.
* До неодамна, арсенот бил користен во оптичкото стакло. Модерните производители на стакло, под притисок на екологистите, престанаа да ги користат и арсенот и оловото .
6 Биолошка улога
Некои видови бактерии ја добиваат својата енергија со оксидирање на разни горива, истовремено намалувајќи го арсенатoт во арсенитот. Под оксидативни услови на животната средина, некои бактерии го оксидираат арсенитот во арсенат како гориво за нивниот метаболизам. Вклучените ензими се познати како арсенат редуктаза (Arr).
Во 2000 година откриени се бактерии кои употребуваат верзија на фотосинтеза во отсуство на кислород со арсенити како дарители на електрони, кои произведуваат арсенати (исто како и обичната фотосинтеза која користи вода како електронски дарител, која произведува молекуларен кислород). Ова може да се класифицира како хемиолитоавтотрофна арсенитна оксидација, за која кислородот се користи како терминален електронски акцептор, арсенитот е дарителот на електронот, а јаглеродниот диоксид е извор на јаглерод. Истражувачите претпоставуваат дека во текот на историјата овие фотосинтезирани организми произведуваат арсенати кои дозволиле бактериите што го намалуваат арсенат да напредуваат. Еден вид PHS-1 е изолирана и е поврзана со gammaproteobacterium ''Ectothiorhodospira shaposhnikovii'' . Механизмот е непознат, но кодираниот Arr ензим може да функционира обратно до познатите хомолози .
Иако арсенатите и фосфатните анјони се слични структурно, не постојат докази за замена на фосфат во АТП или нуклеински киселини со арсен.
7 Основен елемент во трагите кај повисоките животни
Некои докази покажуваат дека арсенот е суштински траен минерал кај птиците (кокошки) и кај цицачи (стаорци, хрчаци и кози). Сепак, биолошката функција не е позната.
7.1 Наследство
Арсенот е поврзан со епигенетски промени, наследни промени во изразот на ген што се јавуваат без промени во ДНК секвенцата . Тие вклучуваат ДНК метилација, промена на хистон и интерференција на РНК . Токсичните нивоа на арсен предизвикуваат значителна ДНК хиперметилација на туморски супресорни гени p16 и p53, со што се зголемува ризикот од канцерогенеза . Овие епигенетични настани биле проучувани ''in vitro'' со користење на човечки бубрежни клетки и ''in vivo'' со користење на клетки на стаорци на црниот дроб и леукоцити на периферна крв кај луѓето. Масовната спектрометрија со индуктивно спрегната плазма (ICP-MS) се користи за откривање на прецизни нивоа на внатреклеточен арсен и други бази на арсен кои се вклучени во епигенетската модификација на ДНК. Студиите кои го испитуваат арсенот како епигенетски фактор може да се искористат за развивање на прецизни биомаркери на изложеност и подложност.
Кинеската копанска папрат ( ''Pteris vittata'' ) хипераккумулира арсен од почвата во своите лисја и има предложена употреба во фиторемедијација .
7.2 Биометилација
Неорганскиот арсен и неговите соединенија, по влегувањето во синџирот на исхрана, постепено се метаболизираат преку процесот на метилација . На пример, мувлата ''Scopulariopsis brevicaulis'' произведува значителни количини на триметиларин ако е присутен неорганскиот арсен. Органско соединение arsenobetaine се наоѓа во некои морски храни, како што се риба и алги, а исто така и во печурките во поголеми концентрации. Внесот на просечен човек е околу 10-50 μg / ден. Вредностите околу 1000 μg не се невообичаени по консумирање на риба или печурки, но постои мала опасност за јадење риби, бидејќи ова соединение на арсен е речиси нетоксично.
8 Прашањата за животната средина
8.1 Изложеност
Природните извори на изложеност на луѓе вклучуваат вулкански пепел, атмосферски влијанија на минерали и руди и минерализирана подземна вода. Арсенот, исто така, се наоѓа во храната, водата, почвата и воздухот. Арсенот се апсорбира од сите растенија, но е повеќе концентриран во лиснат зеленчук, ориз, јаболко и сок од грозје и морска храна. Дополнителен пат на изложеност е вдишување на атмосферски гасови и прашина.
8.2 Појавување во вода за пиење
Големата контаминација на подземните води од арсен довела до широко распространето труење со арсен во Бангладеш и соседните земји.Се проценува дека околу 57 милиони луѓе во Бенгалскиот басен пијат подземни води со концентрации на арсен што се издигнати над стандардот на Светската здравствена организација од 10 дела на милијарда(ppb). Сепак, студијата за стапки на рак во Тајван сугерира дека значителното зголемување на смртноста на ракот се појавува само на нивоа над 150 ppb. Арсенот во подземните води е од природно потекло и се ослободува од седиментот во подземните води, предизвикан од аноксичните услови на подземјето. Оваа подземна вода беше користена откако локалните и западните невладини организации и владата на Бангладеш презедоа масовна плитка цевка и програма за пиење вода кон крајот на дваесеттиот век. Оваа програма беше дизајнирана да спречи пиење на површински води контаминирани со бактерии, но не успеа да тестира за арсен во подземните води. Многу други земји и области во Југоисточна Азија, како Виетнам и Камбоџа, имаат геолошки средини кои произведуваат подземни води со висока содржина на арсен. Arsenicosis беше пријавена во Nakhon Si Thammarat, Тајланд во 1987 година, а реката Чао Фраја веројатно содржи високо ниво на природен распуштен растворен арсен без да биде проблем за јавното здравство, бидејќи голем дел од јавноста користи вода во шишиња. Во Пакистан, повеќе од 60 милиони луѓе се изложени на загадени води за пиење од арсен, што е покажано во неодамнешниот извештај за науката. Тимот на Подгорски истражуваше повеќе од 1200 примероци и повеќе од 66% примероци го надминаа нивото на минимална контаминација на СЗО.
Во САД, арсенот најчесто се наоѓа во подземните води на југозапад. Дел од Нова Англија, Мичиген, Висконсин, Минесота и Дакота, исто така, знаат дека имаат значителни концентрации на арсен во подземните води. Зголемените нивоа на рак на кожата се поврзани со изложеност на арсен во Висконсин, дури и на нивоа под 10-те дел на милијарда пивска вода стандард. Според неодамнешниот филм финансиран од американскиот суперфунд, милиони приватни бунари имаат непознати нивоа на арсен, а во некои области во САД, повеќе од 20% од бунарите може да содржат нивоа кои ги надминуваат утврдените граници.
Ниското ниво на изложеност на арсен во концентрации од 100 делови на милијарда (т.е. над 10 делови на милијарди милијарди вода за пиење) го компромитира почетниот имунолошки одговор на Х1Н1 или инфекција од свински грип според научниците поддржани од НИЕХС. Студијата, спроведена во лабораториски глувци, укажува на тоа дека луѓето изложени на арсен во нивната вода за пиење може да бидат изложени на зголемен ризик за посериозна болест или смрт од вирусот.
Некои Канаѓани пијат вода која содржи неоргански арсен. Приватните бунарски води се најмногу изложени на ризик за неоргански арсен. Прелиминарната анализа на водата и водата обично не го испитува арсенот. Истражувачите од геолошкото истражување на Канада ги моделираа релативните варијации во потенцијалот за опасност од природен арсен за провинцијата Њу Бранзвик. Оваа студија има важни импликации за водата за пиење и за здравствените проблеми поврзани со неоргански арсен.
Епидемиолошките докази од Чиле покажуваат поврзаност на дозата помеѓу хронична изложеност на арсен и различни форми на рак, особено кога се присутни други фактори на ризик, како што се пушењето цигари. Овие ефекти се демонстрирани при контаминација помала од 50 ppb. Арсенот сам по себе е составен дел на чадот од тутун .
Анализирањето на повеќе епидемиолошки студии за изложеноста на неорганскиот арсен покажува сума, но мерливо зголемување на ризикот за рак на мочниот меур на 10 ppb. Според Питер Равенсрофт од Одделот за географија на Универзитетот во Кембриџ, околу 80 милиони луѓе во светот трошат меѓу 10 и 50 ppb арсен во нивната вода за пиење. Ако сите тие консумираат точно 10 ppb арсен во нивната вода за пиење, претходно наведената анализа на повеќе епидемиолошки студии би предвидела дополнителни 2.000 случаи на рак на мочниот меур. Ова претставува јасно потценување на целокупното влијание, бидејќи не вклучува рак на белите дробови или кожата, и експлицитно ја потценува изложеноста. Оние кои се изложени на ниво на арсен над сегашниот стандард на СЗО треба да ги земат предвид трошоците и придобивките од ремедијацијата на арсен.
Раните (1973) евалуации на процесите за отстранување на растворен арсен од вода за пиење ја покажаа ефикасноста на ко-таложење со железо или алуминиумски оксиди. Особено, железото како коагулант беше пронајдено да се отстрани арсен со ефикасност над 90%. Неколку адсорптивни медиумски системи се одобрени за употреба во точка на работа во студија финансирана од Агенцијата за заштита на животната средина на САД (US EPA) и Националната научна фондација (NSF). Тим од европски и индиски научници и инженери постави шест постројки за третман на арсен во Западен Бенгал врз основа на методот за санација на самото место (SAR Technology). Оваа технологија не користи никакви хемикалии и арсенот е останат во нерастворлива форма (+5 држава) во подземната зона со полнење на газираната вода во аквиферот и развивање на оксидациона зона која ги поддржува арсенските оксидирачки микроорганизми. Овој процес не произведува никаков отпад или мил и е релативно евтин.
Уште еден ефикасен и евтин метод за да се избегне контаминација на арсен е да се потонат бунарите над 500 метри или подлабоко за да стигнат до почисти води. Една неодамнешна студија спроведена во 2011 година, финансирана од американскиот Национален институт за научни истражувања за животна средина, покажува дека длабоките седименти можат да го отстранат арсенот и да го извадат од циркулација. Во овој процес, наречен ''адсорпција'', арсенот се држи до површините на длабоките седиментни честички и е природно отстранет од подземните води.
Магнетните поделби на арсенот при многу ниски степени на градиент на магнетно поле со нанокристали со висока површина и монодисперсен магнетит (Fe <sub>3</sub> O <sub>4</sub> ) се демонстрирани во точка-за-користење на прочистување на водата. Користејќи ја високата специфична површина на нанокристали на Fe <sub>3</sub> O <sub>4</sub>, масата на отпадот поврзан со отстранувањето на арсен од вода е драстично намалена.
Епидемиолошките студии укажуваат на корелација помеѓу хроничната потрошувачка на вода за пиење контаминирана со арсен и инциденцата на сите водечки причини за морталитет. Литературата покажува дека изложеноста на арсен е предизвикувачка во патогенезата на дијабетесот.
Филтрите засновани на шеќер неодамна покажаа дека ја намалуваат содржината на арсен во вода до 3 μg / L. Ова може да се најде во области каде што водата за пиење е извлечена од подземни водоносни слоеви .
8.2.1 Сан Педро де Атакама
Веќе неколку векови, луѓето од Сан Педро де Атакама во Чиле пијат вода која е загадена со арсен, а некои докази покажуваат дека имаат развиено имунитет.
8.2.2 Мапи за ризици за контаминирани подземни води
Околу една третина од светското население пие вода од подземните води. Од ова, околу 10 проценти, околу 300 милиони луѓе, добиваат вода од подземните води што се контаминирани со нездраво ниво на арсен или флуор. Овие расеани елементи потекнуваат главно од минерали.
8.3 Редокс трансформација на арсен во природните води
Арсенот е единствен меѓу металоидите во траги и метали од трага што формираат оксианјон (на пр As, Se, Sb, Mo, V, Cr, U, Re). Тој е чувствителен на мобилизација при рН вредности типични за природните води (pH 6,5-8,5) под услови на оксидирање и намалување. Арсенот може да се јави во животната средина во неколку оксидациски состојби (-3, 0, +3 и +5), но во природните води најчесто се среќава во неоргански форми како оксианјони на тривалентен арсенит [As (III)] или пентавалентен арсенат [As (V)]. Органските форми на арсен се произведуваат со биолошка активност, главно во површинските води, но ретко се квантитативно важни. Меѓутоа, органските соединенија на арсен можат да се појават кога водите се значително загрозени од индустриското загадување.
Арсенот може да се раствори со различни процеси. Кога pH вредноста е висока, арсенот може да се ослободи од површините за поврзување кои го губат позитивниот полнеж. Кога нивото на вода се намалува и сулфидните минерали се изложени на воздух, арсенот заробен во сулфидните минерали може да се ослободи во вода. Кога органскиот јаглерод е присутен во вода, бактериите се хранат со директно намалување на As (V) до As (III) или со намалување на елементот на местото на врзување, ослободувајќи неоргански арсен.
Водните трансформации на арсенот се засегнати од pH вредноста, потенцијалот за намалување на оксидацијата, концентрацијата на органската материја и концентрациите и формите на другите елементи, особено железото и манганот. Главните фактори се pH и редокс потенцијалот. Општо земено, главните форми на арсен под услови на оксија се H <sub>3</sub> AsO <sub>4</sub>, H <sub>2</sub> AsO <sub>4</sub><sup>-</sup>, HAsO <sub>4</sub><sup>2-</sup> и AsO <sub>4</sub><sup>3-</sup> на pH 2, 2-7, 7-11 и 11, соодветно. Во услови на намалување, H <sub>3</sub> AsO <sub>4</sub> е доминантен на pH 2-9.
Оксидацијата и редукцијата влијае на миграцијата на арсен во подземните средини. Арсенитот е најстабилна растворлива форма на арсен во редуктивните средини и арсенатот, кој е помалку мобилен од арсенитот, е доминантен во оксидирачките средини при неутрална pH вредност. Затоа, арсенот може да биде повеќе подвижен во услови на намалување. Редуцирачката средина исто така е богата со органска материја која може да ја зголеми растворливоста на соединенијата на арсен. Како резултат на тоа, адсорпцијата на арсенот е намалена и растворен арсен се акумулира во подземните води. Затоа содржината на арсен е повисока во редуцирачките средини отколку во оксидирачките средини.
Присуството на сулфур е уште еден фактор што влијае на трансформацијата на арсен во природната вода. Арсенот може да преципитира кога се формираат метални сулфиди. На овој начин, арсенот се отстранува од водата и неговата подвижност се намалува. Кога кислородот е присутен, бактериите го оксидираат намалениот сулфур за да генерираат енергија, потенцијално ослободувајќи го врзаниот арсен.
Редоксните реакции кои вклучуваат Fe, исто така, се чини дека се суштински фактори во судбината на арсенот во водните системи. Намалувањето на железни оксихидроксиди игра клучна улога во ослободувањето на арсенот во водата. Затоа, арсенот може да се збогати во вода со покачени Fe концентрации. Под оксидирачки услови, арсенот може да се мобилизира од пирит или железо оксиди, особено при покачена рН. Во услови на намалување, арсенот може да се мобилизира со редуктивна десорпција или растворање кога е поврзан со железни оксиди. Редуктивната десорпција се јавува под две околности. Едниот е кога арсенатот е намален на арсенитот кој помалку се адсорбира на железо оксиди. Другите резултати произлегуваат од промената на полнежот на минералната површина што води до десорпција на врзаниот арсен.
Некои видови бактерии катализираат редокс трансформации на арсен. Дисимилаторните просариоти со арсенат со дисеминација (DARP) ја забрзуваат редукцијата на As (V) во As (III). DARP го користи As (V) како електронски акцептор на анаеробна респирација и добива енергија за да преживее. Другите органски и неоргански супстанции може да се оксидираат во овој процес. Хемоатотрофни арсенитни оксидизери (CAO) и хетеротрофни арсенитни оксидизери (HAO) се претвораат As (III) во As (V). CAO ја комбинира оксидацијата на As (III) со намалување на кислородот или нитратот. Тие ја користат добиената енергија за да одредат производство на органски јаглерод од CO<sub>2</sub> . ХАО не може да добие енергија од As (III) оксидација. Овој процес може да биде механизам за дезинсекција на арсен за бактериите.
Еквилибриумските термодинамички пресметки предвидуваат дека As (V) концентрациите треба да бидат поголеми од As (III) концентрациите, но силно редуцирачки услови, т.е. каде се случува SO <sub>4</sub><sup>2-</sup> редукција. Сепак, абиотските редокс реакции на арсен се бавни. Оксидацијата на As (III) со растворен O <sub>2</sub> е особено бавна реакција. На пример, Џонсон и Пилсон (1975) дадоа полуживоти за оксигенацијата на As (III) во морска вода, која се движеше од неколку месеци до една година. Во други студии, односите As (V) / As (III) беа стабилни во текот на периодите од деновите или неделите за време на земање на водата, кога не била земена посебна грижа за да се спречи оксидацијата, што повторно укажува на релативно бавно стапување на оксидација. Цреша пронајдена од експериментални студии дека односот As (V) / As (III) бил стабилен во аноксични раствори до 3 недели, но постепените промени се случиле по подолги временски рокови. Стерилните примероци на вода биле забележани дека се помалку подложни на промени во видообразбата од нестерилните примероци. Оременланд открил дека намалувањето на As (V) до As (III) во Моно Езеро било брзо катализирано од бактерии со константи на брзина од 0.02 до 0.3 ден <sup>−1</sup> .
8.4 Зачувување на дрвото во САД
Од 2002 година, индустриите со седиште во САД потрошиле 19.600 метрички тони арсен. Деведесет проценти од нив се користеа за третман на дрво со хромиран бакар арсенат (ЦЦА). Во 2007 година, за оваа намена се искористија уште 50% од 5.280 метрички тони потрошувачка. Во Соединетите Американски Држави, на 31 декември 2003 година почна доброволно отстранување на арсенот во производството на производи за широка потрошувачка и станбени и општи потрошувачки градежни производи, и сега се користат алтернативни хемикалии, како што се алкални бакар кватернерни, и,борат бакар азол, ципроконазол, и пропиконазол .
Иако е прекината, оваа апликација е исто така една од најголемите грижи за пошироката јавност. Огромното мнозинство на постаро дрво под притисок третирано со ЦЦА. ЦЦА граѓа е сè уште во широка употреба во многу земји, и беше користена во текот на втората половина на 20 век како структурен и отворен градежен материјал . Иако употребата на CCA граѓата беше забранета во многу области откако студиите покажаа дека арсенот може да истекува од дрво во околното тло (на пр. Од опрема за игралишта), ризикот е, исто така, презентиран и со горење на постара ЦКА дрво. Директното или индиректното ингестирање на пепел од дрво од изгорена ЦЦА граѓа предизвика смрт кај животните и сериозни труења кај луѓето; смртоносната хумана доза е околу 20 грама на пепел. Отпадоци од CCA граѓа од локации за градење и уривање може ненамерно да се користат во комерцијални и домашни пожари. Протоколите за безбедно отстранување на CCA граѓа не се доследни низ целиот свет. Распространетото депонирање на таквото дрво предизвикува одредена загриженост, но другите студии не покажаа загадување на арсен во подземните води.
8.5 Мапирање на индустриски изданија во САД
Една алатка која ја мапира локацијата (и други информации) за ослободување на арсен во Обединетата држава е TOXMAP . TOXMAP е Географски информациски систем (ГИС) од Одделот за специјализирани информативни услуги на Националната библиотека за медицина на САД (НЛМ) финансиран од Сојузната влада на САД. Со означени мапи на САД, TOXMAP им овозможува на корисниците визуелно да истражуваат податоци од Агенцијата на САД заштита на животната средина (ЕПА) Инвентар на токсични медиумите и суперфонд Основни истражувачки програми. Информациите за хемиските и еколошките податоци на TOXMAP се земени од НЛМ-токсиколошката мрежна мрежа (TOXNET), PubMed и од други авторитативни извори.
8.6 Биоремедијација
Физички, хемиски и биолошки методи се користат за санација на загадена вода од арсен. Биоремедиацијата се смета дека е економична и еколошка. Биоремедиацијата на подземните води контаминирани со арсен има за цел да го претворат арсенитот, токсичната форма на арсен на луѓето, да арсенира. Арсенат (+5 оксидациона состојба) — доминантна форма на арсен во површинските води, додека арсенитот (+3 оксидациона состојба) — доминантна форма во хипоксични за аноксичните средини. Арсенитот е повеќе растворлив и мобилен од арсенат. Многу видови на бактерии можат да го трансформираат арсенитот во арсенат во аноксични услови со користење на арсенит како дарител на електрони. Ова е корисен метод за ремедијација на подземните води. Друга стратегија за биоремедијација е да се користат растенија кои акумулираат арсен во нивните ткива преку фиторемедијација, но треба да се разгледа можноста за отстранување на контаминиран растителен материјал.
Биоремедиацијата бара внимателна евалуација и дизајн во согласност со постојните услови. Некои локации може да бараат додавање на електронски акцептор, додека други бараат додаток на микроби ( биоаугација ). Без оглед на користениот метод, само постојаното следење може да ја спречи идната контаминација.
9 Токсичност и мерки на претпазливост
+, Опасности
ГИС-пиктограми
GHS сигнален збор, Опасност
Изјави за опасност од ГХЗ, H301 , H331 , H350 , H410
Арсенот и многу од неговите соединенија се особено моќни отрови.
9.1 Класификација
Елементарните соединенија на арсен и арсен се класифицирани како " токсични " и "опасни за животната средина" во Европската унија според Директивата 67/548 / EEC . Меѓународната агенција за истражување на ракот (IARC) ги препознава арсенските и неорганските соединенија на арсен како канцерогени од групата 1, а во ЕУ се наведени арсен триоксид, арсен пентоксид и арсенски соли како канцерогени од категоријата 1.
Арсенот е познат дека предизвикува арсенкоза кога е присутен во водата за пиење ", најчестиот вид е арсенат [ </br> ; Како (V)] и arsenite [H <sub>3</sub> Асо <sub>3;</sub> Како (III)] ".
9.2 Законски ограничувања, храна и пијалак
Во САД од 2006 година, максималната концентрација на вода за пиење дозволена од Агенцијата за заштита на животната средина (EPA) — 10 ppb а ФДА во 2005 година го постави истиот стандард за флаширана вода.<sup class="noprint Inline-Template" >&#x5D;</sup> Одделот за заштита на животната средина за Њу Џерси постави лимит за пиење вода од 5 ppb во 2006 година. IDLH (веднаш опасен за живот и здравје) вредност за арсен метали и неоргански соединенија на арсен е 5 mg / m <sup>3</sup> (5 ppb). Управата за безбедност и здравје при работа ја определи дозволената граница на изложеност (PEL) до просечно време (TWA) од 0,01 mg / m <sup>3</sup> (0.01 ppb), а Националниот институт за безбедност и здравје при работа (NIOSH) го постави препорачаниот лимит на изложеност (REL) на 15-минутна постојана изложеност од 0,002 mg / m <sup>3</sup> (0.002 ppb). PEL за органски соединенија на арсен е TWA од 0,5 mg / m <sup>3</sup> . (0,5 ppb).
Во 2008 година, врз основа на тековното тестирање на широк спектар на американска храна за токсични хемикалии, американската администрација за храна и лекови го постави "нивото на загриженост" за неоргански арсен во соковите од јаболка и круша со 23 ppb, врз основа на не - канцерогени ефекти, и почна да го блокира увозот на производи што го надминуваат ова ниво; исто така, бараше отповикување на несообразните домашни производи. Во 2011 година, националната телевизија ''Д-р Оз'' емитува програма која ги истакнува тестовите извршени од независна лабораторија ангажирана од продуцентите. Иако методологијата беше оспорена (не направи разлика помеѓу органски и неоргански арсен), тестовите покажаа нивоа на арсен до 36 ppb. Како одговор, FDA го тестираше најлошиот бренд од ''д-р''''Оз'' шоу и најде многу пониски нивоа. Тековното тестирање откри дека 95% од примероците од сок од јаболко биле под нивото на загриженост. Подоцнежните тестирања од Consumer Reports покажаа неоргански арсен на ниво малку над 10 ppb, а организацијата ги повика родителите да ја намалат потрошувачката. Во јули 2013 година, за разгледување на потрошувачката кај децата, хронична изложеност и канцероген ефект, ФДА воспостави "ниво на акција" од 10 ppb за сок од јаболко, исто како и стандардот за пиење вода.
Загриженоста за арсен во оризот во Бангладеш беше подигната во 2002 година, но во тоа време само Австралија имаше законско ограничување за храна (еден милиграм за килограм). Беше изразена загриженост за луѓето кои јадеа ориз од САД надминувајќи ги стандардите на СЗО за личен внес на арсен во 2005 година. Во 2011 година, Народна Република Кина постави стандард за храна од 150 ppb за арсен.
Во САД , 2012 година, тестирањето од страна на одделни групи на истражувачи на Детската животната средина и превенција на болести центар за истражување на Dartmouth колеџ (во почетокот на годината, фокусирајќи се на уринарните нивоа кај деца) и извештаите на потрошувачите (во ноември) утврдиле нивоа на арсен во оризот што резултирало со повици до ФДА да постават граници. ФДА објави некои резултати од тестирањето во септември 2012 година, а од јули 2013 година сè уште се собираат податоци во поддршка на новата потенцијална регулатива. Не препорачуваат никакви промени во однесувањето на потрошувачите.
Извештаите на потрошувачите препорачуваат:
# Дека ЕПА и ФДА ги елиминираат вештачките ѓубрива што содржат арсен, лекови и пестициди во производството на храна;
# Дека ФДА воспостави законско ограничување за храна;
# Таа индустрија ги менува производствените практики за да ги намали нивоата на арсен, особено во храната за деца; и
# Дека потрошувачите ги тестираат домашните резерви на вода, јадат разновидна исхрана и готват ориз со вишок вода, а потоа го одводуваат (намалување на неорганскиот арсен за околу една третина, заедно со мало намалување на содржината на витамин).# Застапниците за јавно здравје засновани на докази, исто така, препорачуваат дека, со оглед на недостатокот на регулацијата или етикетирањето на арсен во САД, децата треба да јадат не повеќе од 1,5 порции неделно ориз и не треба да пијат оризово млеко како дел од нивната секојдневна исхрана пред 5 годишна возраст Тие исто така нудат препораки за возрасни и доенчиња за тоа како да се ограничи изложеноста на арсен од ориз, вода за пиење и овошен сок.
Советодавната конференција на Светската здравствена организација за 2014 година требаше да ги разгледа границите од 200-300 ppb за оризот.
9.3 Граници на професионална изложеност
Земја, Ограничи
Аргентина, Потврден човечки канцероген
Австралија, TWA 0.05 mg / m <sup>3</sup> - канцерогена
Белгија, TWA 0.1 mg / m <sup>3</sup> - канцерогена
Бугарија, Потврден човечки канцероген
Колумбија, Потврден човечки канцероген
Данска, TWA 0.01 mg / m <sup>3</sup>
Финска, Канцероген
Египет, TWA 0.2 mg / m <sup>3</sup>
Унгарија, Концентрација на плафон 0,01 mg / m <sup>3</sup> - Кожа, канцероген
Индија, TWA 0.2 mg / m <sup>3</sup>
Јапонија, Група 1 канцерогена
Јордан, Потврден човечки канцероген
Мексико, TWA 0.2 mg / m <sup>3</sup>
Нов Зеланд, TWA 0.05 mg / m <sup>3</sup> - канцерогена
Норвешка, TWA 0.02 mg / m <sup>3</sup>
Филипини, TWA 0.5 mg / m <sup>3</sup>
Полска, TWA 0.01 mg / m <sup>3</sup>
Сингапур, Потврден човечки канцероген
Јужна Кореја, TWA 0.01 mg / m <sup>3</sup>
Шведска, TWA 0.01 mg / m <sup>3</sup>
Тајланд, TWA 0.5 mg / m <sup>3</sup>
Турција, TWA 0.5 mg / m <sup>3</sup>
Обединето Кралство, TWA 0.1 mg / m <sup>3</sup>
Соединети Држави, TWA 0.01 mg / m <sup>3</sup>
Виетнам, Потврден човечки канцероген
9.4 Екотоксичност
Арсенот е биоакумулативен кај многу организми, посебно на морски видови, но се чини дека не е значајна биомагнификацијата во мрежите за храна. Во загадените области, растот на растенијата може да биде под влијание на апсорпција на арсенат преку коренот, кој е аналоген фосфат и затоа лесно се транспортира во растителни ткива и клетки. Во загадените области, навлегувањето на повеќе токсичен јон на арсенит (најден особено во намалувањето на условите) веројатно е во слабо исцедена почва.
9.5 Токсичност кај животните
Соединение, Животински, LD <sub>50</sub>, Пат
Арсен, Стаорец, 763 mg / kg, орален
Арсен, Глувчето, 145 mg / kg, орален
Калциум арсенат, Стаорец, 20 mg / kg, орален
Калциум арсенат, Глувчето, 794 mg / kg, орален
Калциум арсенат, Зајакот, 50 mg / kg, орален
Калциум арсенат, Куче, 38 mg / kg, орален
Олово арсенат, Зајакот, 75 mg / kg, орален
Соединение, Животински, LD <sub>50</sub>, Пат
Арсен триоксид (As (III)), Глувчето, 26 mg / kg, орален
Арсенит (As (III)), Глувчето, 8 mg / kg, јас сум
Арсенат (As (V)), Глувчето, 21 mg / kg, јас сум
ММА (As (III)), Хрчак, 2 mg / kg, ip
ММА (As (V)), Глувчето, 916 mg / kg, орален
DMA (As (V)), Глувчето, 648 mg / kg, орален
интрамускулно
9.6 Биолошки механизам
Токсичноста на арсенот произлегува од афинитетот на оксидите од арсен (III) за тиолите . Тиоли, во форма на остатоци од цистеин и кофактори како што се липоична киселина и коензим А, се наоѓаат на активните места на многу важни ензими .
Арсенот го нарушува производството на АТП преку неколку механизми. На ниво на циклусот на лимонска киселина, арсенот ја инхибира липоичната киселина, која е кофактор за пируват дехидрогеназа. Со натпреварувањето со фосфат, арсенатот ја разложува оксидативната фосфорилација, со што се инхибира енергетското намалување на НАД +, митохондриската респирација и АТП синтезата. Исто така, производството на водороден пероксид е зголемено, со што се претпоставува дека има потенцијал да формира реактивни видови на кислород и оксидативен стрес. Овие метаболички интерференции доведуваат до смрт од мулти-системски неуспех на органите. Се смета дека неуспехот на органот е од некротична клеточна смрт, а не апоптоза, бидејќи резервите на енергија се премногу исцрпени за апоптоза.
Иако арсенот предизвикува токсичност, тој исто така може да игра и заштитна улога.
9.7 Ризик на изложеност и ремедијација
Трудовата експозиција и труењето со арсен може да се јави кај лица кои работат во индустриите кои вклучуваат употреба на неоргански арсен и неговите соединенија, како што се зачувување на дрво, производство на стакло, обоени метални легури и електронско производство на полупроводници. Неорганскиот арсен исто така се наоѓа во емисиите на коксна печка поврзани со топилница.
Претворањето помеѓу As (III) и As (V) — голем фактор во загадувањето на животната средина од арсен. Според Карал, Гралник, Маласарн и Њуман, "разбирањето на она што го стимулира оксидацијата и / или ограничувањата на As (V) — релевантно за биоремедијација на контаминирани локации (Croal). Студијата на хемолитиоавтопрофни As (III) оксидизери и хетеротрофни As (V) редуцири може да помогне во разбирањето на оксидацијата и / или редукцијата на арсенот.
9.8 Третман
Третманот на хронично труење од арсен е можен. Британскиот анти-луизит ( димеркапрол ) — пропишан со дози од 5 mg / kg до 300 mg на секои 4 часа за првиот ден, потоа секој 6 часа за вториот ден, и конечно на секои 8 часа за 8 дополнителни денови. Сепак, Агенцијата на САД за токсични супстанции и регистар на болести (ATSDR) наведува дека долгорочните ефекти на изложеноста на арсен не може да се предвидат. Крв, урина, коса и нокти може да се тестираат за арсен; сепак, овие тестови не можат да ги предвидат можните здравствени резултати од изложеноста. Долготрајната изложеност и последователното излачување преку урина е поврзана со рак на мочниот меур и бубрезите,ј ракот на црниот дроб, простатата, кожата, белите дробови и носната празнина.
10 Поврзано
* Арсен триоксид
* Фаулеров раствор
* Токсичен тежок метал