ThienNhien.Net – Arsen là một chất độc sinh ra từ môt số hoạt động của con người và từ vận động tự nhiên của vỏ Trái Đất. Con người có thể bị nhiễm Arsen chủ yếu qua thức ăn và nước uống, đặc biệt ở những khu vực nước ngầm có khoáng chứa Arsen. Vậy Arsen có thể ảnh hưởng đến sức khoẻ con người và môi trường tới mức nào?
Giới thiệu
Arsen là một nguyên tố tự nhiên giống như kim loại. Nó tồn tại tự nhiên trong môi trường và được sinh ra từ một số hoạt động của con người. Arsen có nhiều dạng khác nhau, có thể tồn tại ở dạng hữu cơ hoặc vô cơ. Arsen ở dạng vô cơ thường độc hơn.
Arsen có thể đo bằng nhiều phương pháp khác nhau trong phòng thí nghiệm, trong đó một số phương pháp có thể phân biệt những dạng khác nhau của Arsen và một số phương pháp cho phép đo chính xác những lượng rất nhỏ.
Sự phân bố
Arsen được tìm thấy nhiều trong môi trường tự nhiên ở vỏ trái đất và một lượng nhỏ trong đá, đất, nước và không khí. Arsen có trong nhiều khoáng chất khác nhau. Khoảng một phần ba Arsen trong khí quyển đến từ các nguồn tự nhiên và phần còn lại là từ các nguồn nhân tạo. Ô nhiễm có thể làm nước uống từ các giếng khoan sâu có nồng độ Arsen cao. Điều này đặc biệt đúng đối với Bangladesh.
Các quy trình công nghiệp như khai thác mỏ, nấu quặng và sử dụng than đá cho nhiệt điện góp phần sinh ra Arsen trong không khí, nước và đất. Arsen cũng có thể gây ô nhiễm môi trường vì Arsen được sử dụng trong các loại thuốc diệt côn trùng dùng trong nông nghiệp và trong các hóa chất bảo quản gỗ.
Arsen xuất hiện dưới nhiều dạng khác nhau và một số dạng có thể di chuyển giữa các môi trường khác nhau và thay đổi trạng thái. Arsen trong đất đá có thể di chuyển nhờ nước và gió. Nhiều hợp chất Arsen dính vào đất và chỉ di chuyển một khoảng cách ngắn khi nước thấm qua đất. Nếu Arsen được giải phóng vào khí quyển qua quá trình công nghiệp hoặc hoạt động núi lửa, nó sẽ dính kết với các hạt trong không khí và nhờ gió quay trở lại đất. Vi trùng trong đất và trầm tích cũng phát thải các chất chứa Arsen vào khí quyển. Các chất này sẽ chuyển hoá thành các hợp chất Arsen khác và quay trở lại đất.
Mức độ nhiễm Arsen
Mức độ nhiễm Arsen khác nhau tùy thuộc vào môi trường. Trong không khí, nồng độ Arsen thấp nhất ở khu vực nông thôn và vùng hẻo lánh, cao hơn ở đô thị và cao nhất ở khu vực gần nguồn công nghiệp. Trong nước nồng độ Arsen thấp nhất trong nước biển, cao hơn ở nước sông và cao nhất ở tầng nước ngầm chứa đá do núi lửa hoặc khoáng chất lắng cặn giàu Arsen. Nồng độ Arsen trong đất và trầm tích tăng nếu có các nguồn tự nhiên và/hoặc nhân tạo chứa Arsen.
Lượng Arsen tìm thấy trong động vật sống, thực vật và vi khuẩn là khác nhau. Lượng này phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm của từng khu vực và loại sinh vật, bởi một số sinh vật nhất định có xu hướng tích luỹ Arsen trong cơ thể. Arsen thường có trong cơ thể động vật biển với mức độ cao hơn trong động vật nước ngọt hoặc động thực vật sống trên cạn. Thực vật trên cạn có thể tích luỹ hợp chất Arsen thông qua hấp thụ từ đất và/hoặc tích luỹ từ không khí trên bề mặt lá.
Con người thường bị nhiễm Arsen chủ yếu từ nguồn nước và thức ăn. Thức ăn thường là nguồn lớn nhất trừ trường hợp ở những khu vực nguồn nước bị nhiễm Arsen. Lượng Arsen do người không hút thuốc hít vào là rất nhỏ, trừ khi ở gần những khu vực công nghiệp ô nhiễm.
Người hút thuốc hít một lượng Arsen nhiều hơn vì Arsen là một trong hàng trăm chất hoá học có trong khói thuốc lá. Khả năng bị nhiễm Arsen tại các xưởng sản xuất là khá cao nhưng hiện tại nguồn nhiễm Arsen này đang được kiểm soát tại nhiều quốc gia.
Tác động của Arsen tới cơ thể sống
Do có trong các hạt trong không khí, khi được hít vào, lượng hấp thụ Arsen trong mạch máu phụ thuộc vào hai nhân tố – độ hoà tan của dạng Arsen và độ nhỏ của hạt. Điều đó cho thấy phần lớn Arsen trong cơ thể được hấp thụ từ chế độ ăn.
Trong ruột, những hợp chất Arsen có khả năng hòa tan trong thức ăn sẽ nhanh chóng ngấm vào máu. Nhiều hợp chất chứa Arsen nhanh chóng được chuyển hóa và thải hồi ra khỏi cơ thể qua đường tiểu tiện. Tuy nhiên, khả năng thải trừ các hợp chất chứa Arsen trong cơ thể ở mỗi cá thể là khác nhau.
Số lượng Arsen trong cơ thể có thể được tính toán bằng việc lấy mẫu máu, nước tiểu, tóc hoặc móng tay và đo chất chứa Arsen hoặc Arsen trong đó. Arsen biến mất nhanh chóng trong máu, do đó các phép đo trong máu chỉ cho chúng ta biết về mức độ nhiễm cao gần thời gian đo như tình trạng nhiễm độc nặng hoặc nhiễm lâu dài, lặp lại. Lấy mẫu nước tiểu là phương pháp tốt nhất để xem xét mức độ nhiễm Arsen, trong khi nồng độ trong tóc và móng tay có thể nói về mức độ nhiễm trước đây.
Arsen có ảnh hưởng xấu tới động vật thí nghiệm nhưng mức độ ảnh hưởng của các loại Arsen là khác nhau. Hậu quả có thể gây chết khi bị nhiễm quá cao có thể gây ngộ độc hoặc ung thư. Nhiều bộ phận của cơ thể có thể bị phá huỷ do Arsen như da, ruột, phổi, tim, mạch máu, hệ miễn dịch, hệ tiết niệu, cơ quan sinh sản và hệ thần kinh. Arsen cũng gây nguy hại cho nhiễm sắc thể chứa vật liệu di truyền bên trong tế bào cơ thể.
Tác động của Arsen tới môi trường
Cơ thể sống, cả trong nước và trên cạn, phản ứng khác nhau khi nhiễm Arsen. Các tác động phụ thuộc vào dạng hoá học của Arsen, tính chất của môi trường xung quanh và tính nhạy cảm sinh học cá biệt của bản thân cơ thể sống. Một cá thể hoặc toàn bộ quần thể có thể bị ảnh hưởng bởi Arsen. Những ảnh hưởng xấu nhất có thể dẫn đến tử vong, chậm phát triển và vô sinh. Môi trường nào bị nhiễm độc Arsen thì số lượng loài ở đó sẽ suy giảm mạnh.
Ảnh hưởng của Arsen tới sức khoẻ con người
Con người hấp thụ một lượng lớn Arsen tồn tại ở dạng dễ hấp thu có thể bị nhiễm độc nhanh chóng và dẫn tới tử vong. Ruột, tim và hệ thần kinh sẽ bị ảnh hưởng. Những người sống sót sau nhiễm độc cấp có thể xuất hiện điểm sắc tố trong da và nguy hại đến tế bào hồng cầu, tuỷ xương (nơi hồng cầu được tạo ra), gan, thần kinh và não. Nhiễm độc Arsen cao, lâu ngày do nước uống có thể tạo ra các điểm sắc tố đậm trên da, ung thư da, phổi, bàng quang hoặc thận. Nhiễm độc ở công xưởng – chủ yếu qua đường hô hấp có thể gây ung thư phổi. Hút thuốc làm tăng thêm nguy cơ này.
Việc hấp thu chất Arsen lâu ngày, chủ yếu từ nước giếng ô nhiễm, đã gây bệnh “chân đen” ở Đài Loan. Các mạch máu ở cẳng chân và bàn chân bị phá huỷ gây ra tình trạng lạnh, mất cảm giác và dần dần hoại tử ở bàn chân.
Nước uống từ nguồn không ô nhiễm thường chỉ chứa một lượng nhỏ Arsen. Nước uống từ giếng nước ngầm có thể bị nhiễm nặng tại khu vực nguồn nước ngầm tiếp xúc với chất Arsen tự nhiên từ khoáng chất. Đây có thể là một vấn đề nghiêm trọng ở những quốc gia như Bangladesh, Tây Bengal, Ấn Độ và Đài Loan. Tại Bangladesh, rất nhiều người uống nước chứa nồng độ Arsen nhiếu gấp 5 đến hơn 100 lần bình thường. Các tác hại đến sức khỏe, như thay đổi sắc tố da và ung thư, có thể gặp ở những người dân sống trong những khu vực như vậy.
Tổ chức y tế thế giới (WHO) đã thiết lập một tiêu chuẩn tạm thời về nồng độ Arsen trong nước uống là 10 μg/lít. Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) cũng đã kết luận rằng Arsen và hợp chất Arsen có thể gây ung thư ở người.
