Ионы мышьяка

Химическое обозначение: As

Описание: астат – полуметалл, имеющий стальной серый цвет и едва заметный зеленоватый оттенок. Не обладает ни вкусом, ни запахом, из-за чего сложно обнаружить. Следы астата и его малые дозировки используются как медицинские препараты, а также составные части лечебных минеральных вод.

Причины появления в воде

В природе мышьяк пребывает в довольно большом количестве. Среди химических элементов земной коры находится на 20 месте по частоте обнаружения. Нередко встречается на глубине водоносных горизонтов. Из-за этого может растворяться в пластах подземных вод и попадать на поверхность. Растворенный вид – это мышьяковистая или мышьяковая кислота. Концентрация данных соединений в естественных водных источниках может варьироваться в диапазоне от – 0,001 до 1 мг/л. Такой большой разброс обусловлен геологическими особенностями местности. На территории большого количества содержатся примеси астатовых соединений.

Поскольку астат широко распространен в земной коре, вещества на основе мышьяка встречаются не только в воде, но и в воздушных массах или живых организмах. Астат является составной частью более чем двухсот соединений, относящихся к классу минералов. В открытых водоемах его содержание объясняется близостью к мышьяковым месторождениям, разложением живых существ, размыванием грунтов, последствиями сейсмической и вулканической активности. К антропогенным причинам увеличения концентрации мышьяка относятся последствия сжигания угольного топлива, а также пестициды и сточные воды, не прошедшие достаточное количество очистных мероприятий.

Чем больше промышленных предприятий рядом с источником пробы, тем выше шанс на обнаружение высокой концентрации астата. Он используется для увеличения срока хранения древесины, а также при изготовлении мыла, удобрений, красок и животных кормов. Большие концентрации элемента применяются как яд для грызунов или сорняков. Кроме того, астат необходим для металлургической и горнодобывающей деятельности человека.

Нормирование

Для контроля над концентрацией астата ВОЗ и государственные санитарные нормы ввели этот элемент в списки нормативов для определения качества воды. Превышение допустимых концентраций может стать причиной серьезных заболеваний или даже смерти.

Согласно требованиям Всемирной организации здравоохранения, питьевая вода должна содержать не более 10 микрограммов вещества на литр. СанПиН для питьевой воды установил ПДК для России в размере 0,05 мг/л.

В отдельных особенных случаях врачами могут быть выписаны для употребления специальные мышьяковистые воды, содержащие увеличенную дозировку астата. В зависимости от вида, они содержат от 0,7 до 100 миллиграммов мышьяка на литр. Употребление таких жидкостей возможно только под врачебным наблюдением и строгим контролем.

Влияние на человеческий организм

Астат, или мышьяк – это яд, который способен накапливаться в организме и нести вред даже в малых дозировках. Различные соединения канцерогена имеют разную степень опасности. При употреблении воды с превышенной концентрацией мышьяка могут проявиться следующие виды серьезных заболеваний:

• Симптомы острых отравлений – диарея, рвота
• Проблемы со зрением
• Заболевания сердечно-сосудистой системы
• Проблемы с кожными покровами
• Частичный паралич
• Судороги и онемевшие конечности
• Онкологические заболевания мочеполовых органов, почек или легких

По причине крайне высокой канцерогенности астат считается одним из самых мощных ядов. Систематическое употребление загрязненной воды быстро приводит к аккумулированию элемента в организме, спазмам сосудов, отравлениям и проблемам с дыханием. Происходит постепенное, но неотвратимое поражение всех систем органов, из-за чего наступает смерть.

Определение

Мышьяк – это тихий убийца, который не поддается органолептическому определению. Для фиксации содержания яда требуется лабораторное исследование, которое сможет установить не только концентрацию, но и тип изомера As, отчего зависит способ очистки жидкости.

Методы очистки

Для очистки воды от мышьяковистых соединений следует выбрать один из следующих методов:

• Адсорбция. Подходит только для астата, имеющего валентность 5. Такая форма удаляется большинством сорбентов, в число которых входит активированный уголь. Трехвалентная форма с трудом удаляется сорбентами. Немного проще обстоят дела при хлорировании воды – трехвалентная форма переходит в пятивалентную, от которой легче избавиться.
• Обратный осмос. Способен удалить все изомеры мышьяка, а также прочие загрязнения. Осадок будет удален в канализацию, где астат не представляет опасности для человека.