Salute e malattia
Concentrazioni non regolamentate di arsenico nell'acqua compromettono la salute umana, ma mantenere bassi livelli di arsenico richiede grandi quantità di capitale, tempo e manodopera. In paesi sviluppati come gli USA, acqua contaminata da quantità significative di arsenico è quasi inesistente. L'U.S. Environmental Protection Agency governa la quantità ammissibile di arsenico nell'acqua, mandando routinariamente test e rimozione dell'elemento. D'altra parte, paesi in via di sviluppo in Asia, Sud America e Africa hanno difficoltà a mantenere forniture idriche libere da contaminazione da concentrazioni tossiche di arsenico. Queste nazioni generalmente non possono finanziare misure di purificazione, così le loro persone non hanno scelta se non usare fiumi inquinati e pozzi sotterranei alimentati da falde contaminate.
L'arsenico è presente in tracce in tutta la natura, in aria, suolo, acqua e corpi di organismi. Certi industrie manifatturiere come produzione pesticidi richiedono anche presenza di arsenico. Fenomeni naturali come eruzioni vulcaniche e incendi forniscono anche fonti significative di arsenico. Qualsiasi di queste fonti può risultare in arsenico che filtra nella fornitura idrica, specialmente accumulandosi in fonti di acqua sotterranea.
L'EPA regola i livelli di arsenico nell'acqua. Nel 1975, l'EPA fissò lo standard arsenico a 50 ppb, che denota limite di 50 parti arsenico per miliardo parti acqua. Per numerosi studi sugli effetti avversi sulla salute dal consumo di arsenico, la National Academy of Sciences emise un rapporto nel 1999 avvertendo che lo standard esistente era ancora troppo tossico per gli umani. Come conseguenza, l'EPA abbassò il limite nel 2001 a soli 10 ppb.
I governi locali testano sistematicamente livelli di arsenico in acqua potabile e altre fonti, ma le tecniche richiedono laboratori costosi e metodi complessi come spettrometria assorbimento atomico. Esistono diversi kit economici per acquisto dal consumatore se senti il bisogno di determinare livelli arsenico in fonti d'acqua sulla tua proprietà. I kit usano strisce reattive per riconoscere una reazione chimica che identifica la quantità di arsenico in campioni d'acqua entro mezz'ora.
L'assunzione di arsenico, anche a bassi livelli, ha effetti dannosi sul corpo. L'arsenico è un cancerogeno noto, agente causante cancro. Nel 1968, W.P. Tseng studiò villaggi a Taiwan, Cina, mostrando correlazione tra aumento incidenze cancro pelle nei villaggi e concentrazioni arsenico in acqua potabile. Uno studio 1998 guidato da C. Hopenhayn-Rich notò che consumo acqua contaminata da arsenico corrispondeva direttamente a aumentati casi di tumori interni, come reni, fegato, polmoni e stomaco.
L'arsenico causa anche condizioni non cancerogene, principalmente legate alla pelle. Chi è esposto sviluppa problemi pigmentazione dove macchie chiare o scure appaiono sulla pelle. Cheratosi, condizione dove pelle si indurisce e sviluppa protuberanze, apparve su mani e piedi. Tseng trovò anche alta incidenza di malattia piede nero, o malattia vascolare periferica, tra villaggi taiwanesi. La malattia piede nero causa morte tessuti mani e piedi, lasciando monconi anneriti. L'arsenico può portare a diabete, ipertensione, malattie cardiache, anomalie epatiche e disfunzione polmonare.
Il trattamento di forniture idriche pubbliche contaminate da arsenico impiega uno di diversi processi costosi e altamente tecnici. Nella precipitazione chimica, certe sostanze aggiunte all'acqua si combinano con arsenico per produrre cristalli facili da rimuovere. L'adsorbimento permette all'arsenico di legarsi alla superficie di una sostanza appiccicosa contenente alluminio chiamata allumina. Lo scambio ionico rimuove arsenico dall'acqua usando una chimica con carica negativa per attrarre particelle arsenico cariche positivamente. Infine, l'osmosi inversa forza acqua carica di arsenico attraverso una membrana, barriera sottile che impedisce passaggio sostanze eccetto molecole d'acqua. Queste sostanze, incluso arsenico, vengono rimosse. Dei quattro processi, solo la precipitazione chimica risulta troppo inefficiente per uso privato.
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