Arsen ist ein metalloides Element, das entweder als eine metallische Verbindung oder als ein elementarer Kristall existiert. Wissenschaftler haben festgestellt, dass einige der Bakterien in der Lage sind, Arsen als Atmungsmetaboliten zu nutzen. Es wird auch angenommen, dass Spurenmengen des Elements ein notwendiges diätetisches Element in Tieren und sogar Menschen sein könnten. Größere Dosen führen jedoch zu einer Arsenvergiftung. Arsen wurde als krebserregend erkannt, da Arsen langfristig mit einer Vielzahl von Gesundheitskomplikationen einschließlich verschiedener Krebsarten, Herzerkrankungen und Diabetes in Verbindung gebracht wird. Trotz seiner Toxizität hat Arsen weltweit einige industrielle Anwendungen. Die häufigste Quelle für Arsenvergiftungen ist der Verbrauch von kontaminiertem Wasser.
Grundwasserkontamination
Die Hauptquelle der Arsenvergiftung beim Menschen ist das Trinken von kontaminiertem Wasser. In einigen Regionen der Welt gibt es Grundwasser, dessen Arsenspiegel die von der WHO festgelegten Grenzwerte überschreitet. Millionen von Menschen auf der ganzen Welt leben in diesen Regionen, in denen das Grundwasser Arsen enthalten dürfte. Einige Quellen geben sogar die Zahl von 200 Millionen an.
In den US-Bundesstaaten Wisconsin, Nevada, Michigan sowie North und South Dakota wurde das Grundwasser bewertet und Arsenkonzentrationen gefunden. In einigen Fällen kann Arsen im Grundwasser das Oberflächenwasser beeinflussen. Ein Beispiel ist Arizonas Fluss Verde, der mit Grundwasser gespeist wird und bekanntermaßen Arsen enthält.
Die amerikanische Umweltschutzbehörde hat einen Grenzwert von 0.01 Milligramm pro Liter als Grenzwert für Arsenkonzentrationen im Trinkwasser festgelegt. In anderen Ländern wie Bangladesch und Indien hängt der Standard jedoch von zahlreichen geografischen, ernährungsbedingten und sozioökonomischen Faktoren ab. Der Standard für Arsen in Trinkwasser in Gebieten ohne alternative Wasserquellen in den beiden Ländern ist 0.05 Milligramm pro Liter.
Pestizide und Holzschutz
Arsenverbindungen wurden in der frühen 20 Jahrhundert bei der Herstellung von Pestiziden wie Bleiwasserstoff Arsenat verwendet. Während die Verwendung solcher Pestizide in den meisten Ländern der Welt verboten wurde, bedeutet die Persistenz von Arsen durch die Umwelt, dass viele der Gebiete, in denen Pestizide auf Arsenbasis verwendet werden, immer noch Arsenrückstände haben.
Einige tierische Produkte enthalten Arsen in ihnen wie Roxarsone, ein beliebter Broiler-Starter, dessen Verwendung in den USA in 2009 verboten wurde.
Die am weitesten verbreitete industrielle Anwendung von Arsen in den Vereinigten Staaten ist jedoch die Holzkonservierung. Chromiertes Kupferarsenat wird seit Jahrzehnten weltweit als Holzschutzmittel verwendet, und obwohl es in der Europäischen Union und den Vereinigten Staaten verboten ist, ist es in vielen asiatischen Ländern immer noch beliebt.
Auswirkungen von Arsenvergiftung
Aufgrund seiner hohen Toxizität wurde Arsen im Mittelalter traditionell als Gift und in der Joseon-Dynastie in der Todesstrafe verwendet.
Studien, die in Michigan und Wisconsin durchgeführt wurden, haben eine inverse Beziehung zwischen dem Arsenkonzentrationsniveau im Grundwasser und der Prävalenz verschiedener Krebsarten, insbesondere Blasen- und Nierenkrebs, gezeigt. Die Arsenexposition bei schwangeren Frauen durch die Aufnahme von kontaminiertem Grundwasser wurde mit der Kindersterblichkeit in Verbindung gebracht und kann auch zu Kindern mit angeborenen Behinderungen führen.
Die Diagnose einer Arsenvergiftung kann durch Untersuchung von Haar-, Blut-, Fingernägel- und Urinproben erfolgen.
