*Του δρ. Χρίστου Τσαντήλα, τακτικού ερευνητή, διευθυντή του Ινστιτούτου Χαρτογράφησης Εδαφών του ΕΛΓΟ «ΔΗΜΗΤΡΑ»
Στις 2 Αυγούστου 2010 η εφημερίδα «ΕΛΕΥΘΕΡΙΑ» είχε δημοσιεύσει άρθρο με τίτλο «Το αρσενικό στο νερό του Αγιοκάμπου» στο οποίο αναφερόταν το πρόβλημα της ύπαρξης του στοιχείου Αρσενικό (As) στα νερά που χρησιμοποιούν οι κάτοικοι με διάφορους τρόπους (ύδρευση, άρδευση κηπευτικών, μαγείρεμα, άλλες καθημερινές χρήσεις). Στο ίδιο άρθρο είχε αναφερθεί επίσης ότι ο Δήμος Μελιβοίας «προχώρησε στην άμεση τοποθέτηση των φίλτρων συγκράτησης του αρσενικού ως μια βραχυπρόθεση και άμεση λύση». Ακόμα στο ίδιο άρθρο αναφερόταν ότι με υπόδειξη μελετητικής ομάδας ο Δήμος προχώρησε στην ανόρυξη σειράς γεωτρήσεων για την εξεύρεση νερού καλής ποιότητας και ότι από την επόμενη καλοκαιρινή περίοδο θα έπιναν οι κάτοικοι νερό άφοβα στην περιοχή. Στις 14-9-13 η εφημερίδα σας δημοσίευσε νέο άρθρο (Γ. Ρούστας σελ. 1,4) με τίτλο «Αρσενικό εκτός ορίων στα παράλια», στο οποίο αναφέρεται ότι το πρόβλημα εξακολουθεί να υπάρχει στον ίδιο βαθμό και ότι θα αντιμετωπισθεί με τις γεωτρήσεις που θα έχουν ολοκληρωθεί στο τέλος του χρόνου. Σε πρόσφατες επισκέψεις μας στην περιοχή για προγραμματισμένες εργασίες του Ινστιτούτου, από συζητήσεις με κατοίκους, αντιληφθήκαμε εύκολα ότι η ενημέρωσή τους για το πρόβλημα δεν είναι επαρκής και πολλές φορές το θέμα αντιμετωπίζεται με τρόπο που εγκυμονεί κινδύνους για την υγεία τους. Η σημερινή μας παρέμβαση έχει σκοπό να προσθέσει πληροφορίες για το πρόβλημα αυτό με σκοπό την καλύτερη ενημέρωση των κατοίκων κυρίως από επιστημονική σκοπιά ιδιαίτερα στα αντικείμενα της ειδικότητάς μας. Σε ό,τι αφορά στην κατάσταση των νερών από πλευράς ποιότητας και συγκεκριμένα του τοξικού στοιχείου As, το Ινστιτούτο μας μέσω των αναλύσεων που διενεργεί σε δείγματα εδαφών, νερών και φυτών διαθέτει πολλά δεδομένα, τα οποία διαχειρίζεται με τους κανόνες του συστήματος της διαπίστευσης και ενημερώνοντας τις αρμόδιες υπηρεσίες. Στο σημερινό μας άρθρο θα εστιάσουμε το ενδιαφέρον και θα δώσουμε συνοπτικά πληροφορίες για την ύπαρξη και τη συμπεριφορά του As στο εδαφικό περιβάλλον, μέσω του οποίου κατά κύριο λόγο εισέρχεται στην τροφική αλυσίδα και μπορεί να βλάψει την ανθρώπινη υγεία.
ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΟΥ ΑΡΣΕΝΙΚΟΥ (AS)
Το πρόβλημα του αρσενικού είναι στην ημερήσια διάταξη τις τελευταίες δεκαετίες λόγω της καταγραφής πολλών περιστατικών πρόκλησης σοβαρών προβλημάτων υγείας σε ανθρώπους, οι οποίοι χρησιμοποιούν με ποικίλους τρόπους νερά που περιέχουν σημαντικές συγκεντρώσεις του στοιχείου αυτού. Οι επιπτώσεις στην υγεία από τη συσσώρευση στον ανθρώπινο οργανισμό As αναφέρονται με τον όρο «αρσενίκωση» που περιλαμβάνει ένα σύνολο δερματολογικών παθήσεων (μελανοδερμία, λευκοδερμία, κερατόδερμα) που μπορούν να εξελιχθούν σε διάφορους τύπους καρκίνου. Οι πληθυσμοί που έχουν βρίσκονται σε κίνδυνο από το πρόβλημα αυτό είναι πολλοί μεγάλοι –εκτιμάται ότι υπερβαίνουν τα 100 εκατομμύρια- και είναι από χώρες με χαμηλό οικονομικό επίπεδο, όπως της Ασίας και της Λατινικής Αμερικής (Ινδία, Κίνα, Μπαγκλαντές, Αργεντινή, Χιλή, Ελ- Σαλβαδόρ, Μεξικό, Νικαράγουα, Περού). Το 2014 κλείνουν 100 χρόνια από την «ανακάλυψη» της «αρσενίκωσης» που έγινε στην Αργεντινή, η οποία διοργανώνει στην επέτειο αυτή ένα παγκόσμιο συνέδριο το επόμενο έτος.
ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ AS
Το στοιχείο αρσενικό (Ας) έχει χημικά χαρακτηριστικά που το κατατάσσουν στην κατηγορία των μεταλλοειδών. Η συμπεριφορά του στα εδάφη ομοιάζει πολύ με εκείνη του φωσφόρου (Ρ), το οποίο, ως γνωστόν, από κοινού με το άζωτο και το κάλιο αποτελούν τα τρία βασικά απαραίτητα θρεπτικά στοιχεία για την ανάπτυξη των φυτών που οι παραγωγοί τα προσθέτουν στο έδαφος με τα λιπάσματα. Ιδιαίτερα στα καλώς αεριζόμενα εδάφη το As ομοιάζει με τα ορθοφωσφορικά ιόντα που είναι η συνήθης μορφή με την οποία ο Ρ υπάρχει στο εδαφικό διάλυμα και προσλαμβάνεται από τα φυτά, όντας όμως πολύ κινητικότερο του Ρ και επομένως πιο εύκολα απορροφήσιμο. Η γενικευμένη χρήση φυτοφαρμάκων που περιείχαν ως δραστική ουσία το στοιχείο αρσενικό (Ας) μέχρι τα μέσα του έτους 1900 οδήγησε σε εκτεταμένη ρύπανση των εδαφών με As σε παγκόσμιο επίπεδο. Σημειώνεται ότι τα υπολείμματα των φυτοφαρμάκων αυτών στο έδαφος έχουν πολύ μεγάλη ανθεκτικότητα και μπορούν να είναι τοξικά σε φυτικούς και ζωικούς οργανισμούς επί μακρόν. Από τις διάφορες μορφές με τις οποίες βρίσκεται στο έδαφος το As, οι ανόργανες είναι περισσότερο τοξικές από τις οργανικές, ενώ η τρισθενής μορφή του As είναι πιο τοξική από την πεντασθενή.
ΓΙΑΤΙ ΜΑΣ ΕΝΔΙΑΦΕΡΕΙ ΤΟ AS
Το As είναι ισχυρά τοξικό στοιχείο για τον άνθρωπο. Η θανατηφόρος δόση, που εκφράζεται με τον δείκτη LD50, o οποίος εκτιμά την ποσότητα του στοιχείου στην οποία αν εκτεθεί ένας αριθμός ανθρώπων το 50% αυτών θα πεθάνει, είναι για το As 1 – 5 mg/kg ζώντος βάρους. Δηλαδή για ένα άτομο βάρους 80 kg μία ποσότητα As 80 – 400 mg μπορεί να είναι θανατηφόρα. Ακόμα ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (WHO) θεωρεί ότι ποσότητα της ένωσης As2O3 (τριοξείδιο του As) 70 – 180 mg είναι θανατηφόρα για τον άνθρωπο. Χωρίς να είναι αντικείμενο αυτού του άρθρου οι επιπτώσεις του As στην υγεία του ανθρώπου -αναφέρθηκαν ήδη- είναι πολύ σοβαρές δεδομένου ότι μπορεί να προκαλέσει ύστερα από έκθεση επί μακρόν του ανθρώπινου οργανισμού διάφορες μορφές καρκίνου. Από τις πιο γνωστές μεγάλης έκτασης περιπτώσεις πρόκλησης βλάβης στην ανθρώπινη υγεία είναι εκείνη της Δυτικής Βεγγάλης της Ινδίας όπου αναφέρεται ότι από τους 800.000 ανθρώπους που πίνουν νερό ρυπασμένο με As τουλάχιστο 175.000 έχουν παρουσιάσει καρκίνο του δέρματος. Η ρύπανση του νερού στην περίπτωση αυτή είναι γεωλογικής προέλευσης.
ΑΠΟ ΠΟΥ ΠΡΟΕΡΧΕΤΑΙ
ΤΟ AS ΤΩΝ ΕΔΑΦΩΝ
Οι κύριες πηγές As στα εδάφη είναι το μητρικό υλικό από το οποίο δημιουργούνται. Τα πετρώματα που περιέχουν τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις As είναι τα ιζηματογενή (1.7 – 400 mg/kg) και πολύ λιγότερο τα πυριγενή (1.5 – 3.0 mg/kg). Οι συγκεντρώσεις βάσης As στα εδάφη, κυμαίνονται σε πολύ ευρέα όρια, με αποτέλεσμα να μην είναι δυνατή η χρησιμοποίηση τέτοιων τιμών από άλλες χώρες, όταν θέλουμε να συγκρίνουμε τις συγκεντρώσεις As στα δικά μας εδάφη. Σε παγκόσμιο επίπεδο ως μέση τιμή συγκέντρωσης As σε εδάφη πολύ διαδεδομένα στη χώρα μας αναφέρεται η συγκέντρωση 8.4 mg/kg εδάφους και ως μέγιστη 27 mg As/kg εδάφους. Σε ρυπασμένες περιοχές έχουν βρεθεί τιμές μέχρι και 2553 mg As/kg εδάφους. Στην Αυστραλία οι συγκεντρώσεις βάσης As κυμαίνονται από <0.2 – 16 mg As/kg εδάφους. Αυτές οι τιμές συγκεντρώσεων βάσης πρέπει οπωσδήποτε να δημιουργηθούν και για τη χώρα μας αν αποφασίσουμε να μελετήσουμε και να αντιμετωπίσουμε το πρόβλημα της ρύπανσης των εδαφών με το στοιχείο αυτό. Άλλως είναι αδύνατη η διερεύνηση του προβλήματος αυτού.
Οι ανθρωπογενείς πηγές του As είναι πολλές προερχόμενες από τη βιομηχανία, την εξόρυξη μετάλλων και κάρβουνου, τα βυρσοδεψεία και τη γεωργία. Το As2O3 χρησιμοποιείται στη βιομηχανία κεραμικής, στην υαλουργία, στα ηλεκτρονικά όργανα, στις βαφές, διαυγάσεις, στην παρασκευή κραμάτων και σε πολλές άλλες χρήσεις. Όλες αυτές οι δραστηριότητες για την παραγωγή και χρήση ενώσεων του As δημιουργούν απόβλητα με σημαντικές συγκεντρώσεις As που μπορεί να ρυπάνουν σοβαρά το εδαφικό περιβάλλον.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τη χώρα μας όμως παρουσιάζει η γεωργία μέσω των δραστηριοτήτων της οποίας μπορεί προκληθεί ρύπανση των εδαφών με το στοιχείο αυτό. Οι κύριες εισροές As προέρχονται από τα φυτοφάρμακα (εντομοκτόνα και ζιζανιοκτόνα) και τα κακής ποιότητας λιπάσματα. Από το έτος 1800 και μέχρι το 1945 όταν επισημοποιήθηκε η χρήση του DDT ως εντομοκτόνου στη γεωργία μετά τις ανακαλύψεις του Ελβετού Χημικού Πάουλ Χέρμαν, ο οποίος τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ, ως εντομοκτόνα χρησιμοποιούνταν ενώσεις του As (αρσενικός μόλυβδος, αρσενικό ασβέστιο, αρσενικό μαγνήσιο, αρσενικός ψευδάργυρος κ.λπ.). Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την εφαρμογή στα εδάφη τεραστίων ποσοτήτων As, η ανθεκτικότητα του οποίου όπως προαναφέραμε είναι πολύ μεγάλη. To ίδιο έγινε με τη χρήση ως ζιζανιοκτόνων ουσιών που είχαν ως βάση ενώσεις του As μέχρι που σταδιακά υποκαταστάθηκαν από οργανοχημικές ενώσεις. Μέσω αυτών των γεωργικών πρακτικών εισήλθαν στα εδάφη μεγάλες ποσότητες As. Έτσι έχει σημειωθεί μεγάλη ρύπανση των εδαφών με As που αύξησε τη συγκέντρωση του As στα εδάφη μέχρι και πάνω από 120 mg/kg εδάφους.
ΠΩΣ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΖΕΤΑΙ
ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΟΥ AS
Για τη λήψη μέτρων αντιμετώπισης του προβλήματος της ρύπανσης των εδαφών με As, πρέπει να γνωρίζουμε τη συμπεριφορά του εντός αυτών. Στο έδαφος το As υπάρχει σε διάφορες κυρίως ανόργανες μορφές ως τρισθενές ή ως πεντασθενές. Οι ιδιότητες των εδαφών που επηρεάζουν τη συγκράτησή του είναι η περιεκτικότητά τους σε άργιλο και η σύνθεσή της, το pH, άλλα ιόντα με παρόμοια συμπεριφορά και ιδίως τα φωσφορικά ιόντα, που περιέχουν φωσφόρο, που όπως αναφέρθηκε ήδη, είναι απαραίτητο θρεπτικό στοιχείο για την ανάπτυξη των φυτών. Όταν σε ρυπασμένα εδάφη με As υπάρχουν μεγάλες ποσότητες Ρ ευνοείται η απορρόφηση As από τα φυτά.
Οι κύριοι δρόμοι μέσω των οποίων το As εισέρχεται στον ανθρώπινο οργανισμό είναι το πόσιμο νερό, η εισπνοή σκόνης εδάφους ρυπασμένου με As και οι τροφές. Σε ό,τι αφορά στην περιεκτικότητα του πόσιμου νερού σε As, όπως προαναφέρθηκε, ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας έχει θεσπίσει ως ανώτερη επιτρεπτή συγκέντρωση As στο πόσιμο νερό τα 10 μg As/L. Πηγές νερών με μεγαλύτερες από αυτή συγκεντρώσεις πρέπει να σημαίνονται με κατάλληλους τρόπους ως επικίνδυνα και να απαγορεύεται η χρήση τους. Εδώ πρέπει να διευκρινισθεί ότι και το νερό που χρησιμοποιείται για προετοιμασία της τροφής ή το μαγείρεμα των αποτελεί σημαντική πηγή πρόσληψης As από τον άνθρωπο. Η δεύτερη σημαντική πηγή εισόδου As στον άνθρωπο, δηλαδή η εισπνοή σκόνης ρυπασμένου εδάφους είναι επίσης πολύ σημαντική. Σημειώνεται ότι η σκόνη αυτή αποτελείται από πολύ λεπτή άργιλο των εδαφών, που αποτελεί το πιο ενεργό από χημικής πλευράς συστατικό αυτών. Όπως είναι εύκολα κατανοητό η πηγή αυτή δεν μπορεί να ποσοτικοποιηθεί και η αντιμετώπιση του προβλήματος στην περίπτωση αυτή είναι μόνο η προστασία των εδαφών από τη ρύπανση με Αs ή η εξυγίανσή τους με τις υφιστάμενες μεθόδους. Σε ό,τι αφορά στην πρόσληψη As μέσω των φυτικών τροφών πρέπει να είναι γνωστά τα ακόλουθα: Η συσσώρευση As στα εδώδιμα μέρη των φυτών (καρπούς) είναι πολύ μικρή με εξαίρεση τα φυλλώδη λαχανικά (μαρούλι, σέλινο, μαϊδανός κ.λπ.), τα οποία συγκεντρώνουν μεγαλύτερες ποσότητες As από τα υπόλοιπα μέρη του φυτού. Δεδομένα του εργαστηρίου του Ινστιτούτου μας δείχνουν για παράδειγμα ότι καρποί κηπευτικών (π.χ. φασολάκια) έχουν μη ανιχνεύσιμες ποσότητες As σε αντίθεση με άλλα κηπευτικά των οποίων το εδώδιμο μέρος είναι πολύ κοντά στο έδαφος (π.χ. μαϊντανός, σέλινο) έχουν εκατονταπλάσιες ποσότητες του στοιχείου αυτού.
Καταλήγοντας θέλουμε να επισημάνουμε ότι πρέπει άμεσα να ληφθούν πρωτοβουλίες από όλους τους εμπλεκόμενους φορείς για την ολοκληρωμένη και σε βάθος μελέτη του προβλήματος που θα συμπεριλαμβάνει τα νερά, τα εδάφη και τα φυτά των περιοχών που αρδεύονται με νερά που περιέχουν σημαντικές ποσότητες As για την αποτελεσματική αντιμετώπιση ενός πολύ σοβαρού για την υγεία των κατοίκων προβλήματος.
