Arsen im Wasser: Gesundheitsrisiken, Vorschriften und Sanierung

Unregulierte Arsenkonzentrationen im Wasser beeinträchtigen die menschliche Gesundheit, aber die Aufrechterhaltung niedriger Arsenwerte im Wasser erfordert große Mengen an Kapital, Zeit und Arbeitskraft. In entwickelten Ländern wie den Vereinigten Staaten ist Wasser, das mit signifikanten Mengen Arsen kontaminiert ist, fast nicht vorhanden. Die US-Umweltbehörde EPA regelt die zulässige Menge Arsen im Wasser und schreibt routinemäßig Tests und die Entfernung des Elements vor. Andererseits haben unterentwickelte Länder in Asien, Südamerika und Afrika Schwierigkeiten, ihre Wasservorräte vor Kontamination durch toxische Arsenkonzentrationen zu schützen. Diese Nationen können im Allgemeinen keine Wasserreinigungsmaßnahmen finanzieren, sodass ihre Menschen keine andere Wahl haben, als verschmutzte Flüsse und unterirdische Brunnen zu nutzen, die von kontaminiertem Grundwasser gespeist werden.

Quellen von Arsen

• Arsen ist in Spuren überall in der Natur vorhanden, in der Luft, im Boden, im Wasser und in Organismen. Bestimmte verarbeitende Industrien wie die Pestizidproduktion erfordern ebenfalls die Anwesenheit von Arsen. Natürliche Phänomene wie Vulkanausbrüche und Brände liefern ebenfalls signifikante Arsenquellen. Jede dieser Quellen kann dazu führen, dass Arsen in die Wasserversorgung sickert, insbesondere in Grundwasserquellen.

Regulierung

• Die EPA regelt die Arsenwerte im Wasser. Im Jahr 1975 setzte die EPA den Arsenstandard auf 50 ppb, was ein Limit von 50 Teilen Arsen pro Milliarde Teilen Wasser bedeutet. Aufgrund zahlreicher Studien, die die nachteiligen gesundheitlichen Auswirkungen des Verzehrs von Arsen beschreiben, gab die National Academy of Sciences 1999 einen Bericht heraus, der warnte, dass der bestehende Standard noch immer zu toxisch für Menschen sei. Als Folge dieser Empfehlung senkte die EPA das Limit 2001 auf nur 10 ppb.

Detektion

• Lokale Regierungen testen systematisch auf Arsenwerte im Trinkwasser und anderen Wasserquellen, aber die Techniken liegen in teuren Laboren und komplizierten Methoden wie der Atomabsorptionsspektrometrie. Es gibt mehrere günstige Kits zum Kauf für Verbraucher, falls Sie den Bedarf verspüren, Arsenwerte in Wasserquellen auf Ihrem Grundstück zu bestimmen. Die Kits verwenden Teststreifen, um eine chemische Reaktion zu erkennen, die die Menge Arsen in Wasserproben innerhalb einer halben Stunde identifiziert.

Gesundheitliche Auswirkungen

• Die Aufnahme von Arsen, selbst in niedrigen Konzentrationen, hat nachteilige Auswirkungen auf den menschlichen Körper. Arsen ist ein bekannter Karzinogen, ein krebsverursachender Wirkstoff. Im Jahr 1968 untersuchte W.P. Tseng Dörfer in Taiwan, China, und zeigte eine Korrelation zwischen vermehrten Hautkrebsfällen bei den Dorfbewohnern und Arsenkonzentrationen im Trinkwasser auf. Eine 1998 unter der Leitung von C. Hopenhayn-Rich durchgeführte Studie stellte fest, dass der Konsum von arsenkontaminiertem Trinkwasser direkt mit vermehrten Fällen von inneren Krebsarten wie denen der Nieren, Leber, Lunge und des Magens zusammenhängt.
• Arsen verursacht auch nicht-krebsartige Erkrankungen, hauptsächlich hautbezogene. Diejenigen, die Arsen ausgesetzt waren, entwickelten Pigmentierungsprobleme, bei denen bestimmte helle oder dunkle Flecken auf der Haut erschienen. Keratose, ein medizinischer Zustand, bei dem die Haut verhärtet und zu Vorwölbungen wird, erschien an den Händen und Füßen von Betroffenen. Tseng fand auch eine hohe Inzidenz von Blackfoot-Krankheit oder peripherer Gefäßkrankheit unter taiwanischen Dorfbewohnern. Blackfoot-Krankheit verursacht den Absterben der Gewebe der Hände und Füße, wobei geschwärzte Stümpfe zurückbleiben. Arsen kann zu Diabetes, Bluthochdruck, Herzkrankheiten, Leberanomalien und Lungendysfunktion führen.

Behandlung

• Die Behandlung von öffentlichen Wasservorräten, die mit Arsen kontaminiert sind, verwendet eines von mehreren teuren und hochtechnischen Prozessen. Bei der chemischen Fällung verbinden bestimmte dem Wasser zugesetzte Substanzen sich mit Arsen zu Kristallen, die leicht zu entfernen sind. Adsorption ermöglicht es Arsen, sich an der Oberfläche eines klebrigen, aluminiumhaltigen Stoffes namens Alumina zu binden. Ionenaustausch entfernt Arsen aus Wasser, indem ein Chemikalie mit negativer Ladung verwendet wird, um die positiv geladenen Arsenpartikel anzuziehen. Schließlich zwingt Umkehrosmose arsenbelastetes Wasser durch eine Membran, eine dünne Barriere, die das Eindringen von Substanzen außer Wassermolekülen verhindert. Diese Substanzen, einschließlich Arsen, werden entfernt. Von den vier beschriebenen Prozessen erweist sich nur die chemische Fällung als zu ineffizient für den privaten Gebrauch.