Występowanie i zawartości arsenu, antymonu i selenu w wodach i innych elementach środowiska

Arsen, antymon i selen należą do pierwiastków śladowych występujących w środowisku. Ich wszechobecne mikrozwiązki o złożonych właściwościach chemicznych wzbudzają ogromne zainteresowanie wśród wielu naukowców stając się przedmiotem badań naukowych. Przyczyną nowego spojrzenia na obecność i rolę mikrozwiązków w środowisku jest ciągły rozwój metod analitycznych, toksykologii, biochemii, chemii środowiska i ochrony środowiska. Wraz z rozwojem tych dziedzin naukowych mamy coraz więcej informacji odnośnie występowania i roli arsenu, antymonu i selenu we wszystkich ekosystemach. Rozpatrując występowanie, właściwości chemiczne w tym i ekotoksyczność nie sposób rozpatrywać środowiska wodnego w oderwaniu od innych jego elementów. Traktując ekosystem jako integralną całość, której elementy połączone są wzajemnymi zależnościami i wpływami, omówiono rolę arsenu, antymonu i selenu w różnych elementach środowiska naturalnego, począwszy od atmosfery, przez litosferę do hydrosfery, omówiono również rolę fizjologiczną (w tym toksykologię) i zawartości w tkankach organizmów roślinnych i zwierzęcych. Występowanie arsenu w środowisku, jest pierwiastkiem należącym do grupy Va układu okresowego i przejawia właściwości amfoteryczne. W zależności od warunków oksydacyjno-redukcyjnych środowiska występuje na czterech stopniach utlenienia (As3-, As0, As3+, As5+). Najczęściej występuje As (V) w postaci anionu H2AsO4- oraz As (III) jako H3AsO3, który dominuje w warunkach redukcyjnych o niskim pH. W stanie wolnym występuje w odmianach alotropowych i, ß i i. Tworzy szereg anionów kompleksowych, AsO43- zachowuje się jak fosforany i wanadany, a także występuje łącznie z metalami Cu, Pb, Zn, Co, Ni, Fe, Ag i Au. Może występować w postaci nieorganicznej i organicznej 1÷6 . Za naturalną zawartość arsenu w powietrzu, gdzie ulega on łatwemu rozprzestrzenianiu pod wpływem wiejących wiatrów przyjmuje się zakres od 0,01 do 1 ng/m3. Do źródeł naturalnych arsenu w atmosferze zaliczamy: wybuchy wulkanów, falowanie powierzchni mórz, procesy mikrobiologiczne itp., natomiast źródła antropogeniczne to: spalanie węgla, wydobycie surowców mineralnych, produkcja akumulatorów, nawożenie gleb, przemysł hutniczy i metalurgiczny. Największe stężenia arsenu w powietrzu odnotowywane są na terenach miejskich od kilku ng do kilkudziesięciu žg w m3 i uprzemysłowionych, gdzie może przekraczać 1 žg/m3. W powietrzu atmosferycznym występuje głównie arsen nieorganiczny. Związki arsenu, antymonu i selenu są śladowymi składnikami chemicznymi ekosystemów (w tym oczywiście ekosystemów wodnych) coraz częściej monitorowanymi w środowisku. Zainteresowanie oznaczeniami tych pierwiastków wynika z kilku przyczyn. Pierwiastki te rzadko osiągają w (nawet zanieczyszczonym) środowisku stężenia toksyczne, jednakże niewielka rozpiętość dawki przyjmowanej przez organizmy (często koniecznej dla ich prawidłowego funkcjonowania) i dawki toksycznej przy powszechności ich występowania wymaga kontroli. Zawartość związków arsenu, antymonu i selenu w środowisku może stanowić element monitoringu rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń, informować o nasileniu procesów antropopresyjnych. Wreszcie istotnym staje się określanie poziomu naturalnego - tła hydrogeochemicznego, bądź przy niemożności wykluczenia zmian antropopresyjnych, poziomu odniesienia dla czasu wykonania analizy. Istotności nabiera tu rozróżnienie form występowania pierwiastków w środowisku - analiza specjacyjna [60]. Oznaczenia takie rozszerzając wiedzę o środowisku naturalnym stanowią często punkt odniesienia przy określaniu tendencji zachodzących w ekosystemach i ich dynamiki, co za tym idzie stanowiąc podstawę do dalszych działań w zakresie czy ochrony środowiska czy inżynierii ekologicznej.

Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne, nauki ścisłe i przyrodnicze
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka, nauki o ziemi i środowisku