We All Care

 



Thạch tín (Arsenic) là gì?

Thạch tín là một nguyên tố hóa học có ký hiệu As và có số nguyên tử 33. Trong thiên nhiên, Asenic có trong nhiều khoáng chất, thông thường kết hợp với lưu huỳnh và các kim loại khác, nhưng cũng hiện diện như một tinh thể nguyên chất tinh khiết. Thạch tín là một bán kim loại (có tinh chất của một kim loại và “không kim loại (non-metal).

We All Care

 

Thạch tín - “Thức đọc của vua” hoạc "Vua của thức đọc"

Các tính chất không mùi và không vị của các hợp chất asenic vô cơ như arsenic trioxid (asenic trắng) làm cho chúng thành một chất độc lý tưởng (rất độc). Một liều lượng nhỏ có thể gây tiêu chảy nặng và nôn mửa, tê liệt và tử vong.
We All Care

tác giả của dược liệu lịch sử De Materia Medica và một bác sĩ người Hy Lạp, đã mô tả thạch tín như là một chất độc, được hoàng đế La Mã Nero dung để tiêu diệt anh trai thừa nhận Tiberius Britannicus vào năm 55 TCN nhằm bảo đảm vị trí của ông là Hoàng đế La Mã.
Từ lâu đã có những tin đồn cho thấy những đau đớn sau cùng của Napoléon Bonaparte năm 1821 là do việc sử dụng thường xuyện thạch tín do một người trong dòng họ của ông ta (đầu độc).
Năm 1952, Claire Booth Luce làm đại sứ Hoa Kỳ tại Ý. Năm 1955, bà bị ốm nặng vì bị ngộ đọc thạch tín. Đại sứ là mục tiêu triệt tiêu của các thám tử của Liên Xô. Bảng phân tích y khoa cuối cùng xác định rằng ngộ độc là do thạch tín chì trong bụi sơn rơi từ những mãnh vỡ bức trang trí ở trên trần phòng ngủ của cô. Do đó, bà Luce bị suy nhược thể xác và tinh thần, và bà đã từ bỏ chức vụ của mình vào tháng 12 năm 1956.

 

Thạch tín - "Vị cứu tinh của Syphilis"

Thạch tín cũng có một vị trí trong lịch sử y khoa, đặc biệt trong việc điều trị hai đợt bệnh hoạn lớn trong quá khứ, bịnh trypanosomiasis hoặc "say ngủ", và bệnh giang mai hay "bịnh đậu mùa “vĩ đại”". Khám phá mới nầy của Paul Ehrlich và Sahachiro Hata vào năm 1909 để chữa bệnh giang mai, Salvarsan (Arsphenamine), được ca ngợi như là "thạch tín cứu tinh".

Vào đầu thế kỷ 19, thạch tín cũng được phát triển để chữa trị thành công bệnh vẩy nến (trypanosomiasis), và hiện nay thạch tín trioxide được chấp thuận để điều trị bệnh bạch cầu promyelocytic cấp tính.

 

Thạch tín xâm nhập vào nguồn nước và thức ăn như thế nào?

Ô nhiễm nước ngầm bằng thạch tín thường là hiện tượng tự nhiên do các trầm tích dưới đáy chứa một lượng nhỏ asen. Các trầm tích của phù sa ở đồng bằng bắt nguồn từ các ngọn núi ở lưu vực thượng lưu của sông và đã được lưu giữ trong hàng ngàn năm. Sự xói mòn ở triền núi dẫn đến sự phóng thích các khoáng chất trong đá và thạch tín vào thủy quyển (hydrosphere). Sắt bị oxyd hóa biến thành rỉ sắt tức oxit sắt ngậm nước (iron oxide hydrated) tạo thành các hạt cũng như lớp phủ lên bề mặt của các hạt như phù sa và cát. Các oxit sắt ngậm nước trên có khả năng tách asenic kim loại hòa tan trong nước.
Các hạt thạch tín lơ lững trên kết hợp với oxit sắt ngậm nước theo dòng chảy và chuyển vận xuống vùng hạ lưu. Do đó asenic theo dòng sông được đưa tới các đồng bằng nằm trong lưu vực sông, và lắng đọng trong đất cùng với các lớp trầm tích. Nước sông chứa nhiều phù sa nói trên thường có màuđặ biệt như đỏ hay nâu vàng nâu gây ra do màu của sắt. Chính vì vậy, mới có tên Sông Hồng (Red River).

Ở vùng đồng bằng hạ lưu của đồng bằng sông Hồng, các hạt lơ lửng thường được lắng đọng trong các trận lụt. Điều này đặc biệt xảy ra trong thời cổ đại khi dòng chảy của sông không bị ngăn chận do đê điều. Trong hàng ngàn năm, trầm tích sông đã tạo ra các lớp đất (trầm tích) hình thành đồng bằng cho đến ngày nay. Những trầm tích này cao hơn một trăm mét dưới lớp đất mặt ngày nay. Asen được hấp phụ trên bề mặt của các hạt trầm tích được chôn trong cấu trúc của lòng đất ngầm. Đồng bằng sông Hồng hiện tại phần lớn được hình thành bởi các trầm tích lắng đọng trong thời kỳ Holocene (khoảng 10.000-12.000 năm). Đọc thêm We All Care

We All Care

Thạch tín vẫn cố định trong các trầm tích miễn là nước ngầm có chứa oxy hoà tan. Tuy nhiên, thạch tín được phóng thích từ các trầm tích nếu chúng tiếp xúc với nước ngầm bị ô xy oxy. Trong các giai đoạn bị ngập lụt, lượng trầm tích sông cao (các hạt lơ lửng) thường xuyên bao phủ các lớp đất mặt bao gồm cả thảm thực vật trong vùng bị ngập. Quá trình này dẫn đến sự tồn đọng phù sa và sau đó các hợp chất hữu cơ tự nhiên (thối rữa, than bùn) tích tụ trong cấu trúc trầm tích trong vùng.
Chất hữu cơ có thể dùng như chất nền ("thức ăn") để vi sinh vật phát triển mạnh. Các vi sinh vật nầy tiêu thụ oxy hòa tan để làm tách rờ và cắt đứt các hợp chất hữu cơ, dẫn đến sự suy giảm oxy trong nước ngầm (điều kiện thiếu có oxy). Dưới điều kiện thiếu oxy, một số vi sinh vật có thể sử dụng oxit sắt ngậm nước làm nguồn năng lượng thay vì oxy. Sự phân hủy các hạt oxit sắt ngậm nước trên sẽ phóng phóng thạch tín trước đây gắn liền với bề mặt hạt. Đọc thêm We All Care

Khoảng 1/3 asenic trong khí quyển đến từ các nguồn tự nhiên, chẳng hạn như núi lửa nhưng phần còn lại đến từ các nguồn nhân tạo. Asenic từ lâu đã được sử dụng trong công nghiệp và nông nghiệp, và thậm chí ở các tư gia nữa:

  • Cho đến năm 2003, asenic vẫn còn được sử dụng để sát trùng gỗ xẻ (chống sự xâm nhập của nấm mốc, vi khuẩn). Các dụng cũ gỗ để ngoài trời, chẳng hạn như sàn nhà, dụng cụ giải trí, và bàn ghế trong nhà sản xuất trước hay trong năm nói trên, có thể chứa thạch tín và có thể thấm vào nguồn nước ngầm.
     
  • Trong thế kỷ 19 và 20, nông dân vẫn dùng hóa chất diệt cỏ và diệt côn trùng có chứa asenic. Trong khi hầu hết các dạng asenic hiện đang bị cấm, dư lượng các hóa chất trên vẫn còn nằm trong vùng đất nông nghiệp cũ. Ngoài ra, hóa chất monosodium methyl arsenate (MSMA) vẫn còn được sử dụng, đặc biệt là nơi cỏ dại đã phát triển và có sức đề kháng với thuốc diệt cỏ hiện đại. Đất trồng trọt bị ô nhiễm chất asen hữu cơ có thể xâm nhập vào nguồn nước ngầm.
     
  • Thạch tín được sử dụng trong công nghiệp như một hợp kim, cũng như trong việc chế biến thủy tinh, bột màu, vải vóc, giấy, keo dán kim loại, chất bảo quản gỗ và đạn dược. Đây cũng là sản phẩm phụ của việc luyện kim đồng, khai thác mỏ và các nhà máy điện đốt than. Kỹ nghệ hàng năm thải ra hàng ngàn cân thạch tín vào môi trường.
     
  • Cá, sò, thịt, gia cầm, các sản phẩm từ sữa và ngũ cốc cũng có thể là nguồn thực phẩm cho thạch tín, mặc dù sự phơi nhiễm từ các loại thực phẩm nói chung thấp hơn nhiều so với tiếp xúc thông qua nước ngầm bị ô nhiễm. Trong thủy sản, thạch tín được tìm thấy dưới dạng ít độc hại hơn.

     

    Khẩu phần ăn asenic hàng ngày

    Có lẽ bạn không biết rằng bạn đang hấp thụ một lượng nhỏ asen mỗi ngày. Từ chu kỳ đời sống của thạch tín kể ở phần trên, khi thạch tín rơi xuống đất qua các cơn mưa, thạch tín được rau cải và cây cỏ hấp phụ, và sau đó được các động vật tiêu thụ.
    Asenic có thể được tìm thấy trong các hạng mục như rượu, nước trái cây, xi-rô, keo và sắc tố. Các hợp chất asenic vô cơ đã được tìm thấy trong nước táo, nước cam và bưởi, trong giấm và nước xốt salad, trong sữa và các sản phẩm từ sữa, thịt bò, thịt lợn, gia cầm và trong ngũ cốc. Asenic cũng được tìm thấy trong hầu hết các loại gạo đã xay sác, nhưng cũng có trong gạo còn vỏ và trong các sản phẩm từ gạo.
    Hình dưới đây cho thấy một ví dụ về mức asen trong thức ăn hàng ngày thông thường của chúng tôi.

    We All Care

    We All Care

    Hàng ngày, cơ thể chúng ta cũng cần có một lượng nhỏ thạch tín cho hoạt động bình thường của cơ thể. Một người trưởng thành trung bình có thể ăn từ 30 đến 50 ppb asenic mỗi ngày. Hầu hết các hợp chất chứa thạch tín được hòa tan trong nước đến một mức độ nào đó và do đó được vận chuyển dễ dàng trong máu và được đồng hóa do cơ thể. Độ hòa tan trong nước cũng giúp loại bỏ một số thạch tín qua nước tiểu và phân.
    Hãy nói rằng việc ăn uống hàng ngày của bạn là một chén ngủ cốc, vài chén cơm, nửa cân thịt gà, nửa cân thịt bò, một vài con tôm, uống vài ly nước trái cây và một ly rượu. Điều đó nói lên là bạn đã hấp thụ khoảng 10μg thạch tín rồi. Bây giờ hãy giả sử nước uống của bạn ở mức 10 ppb (10μg) trên mỗi lít, một người trung bình tiêu thụ 3 lít mỗi ngày, mang tổng cộng 40 μg. Đây là lý do quan trọng để duy trì một mức độ thấp của asen trong nước uống!

    Một tiêu chuẩn nước uống có chứa 0,05 mg/L (tương đương 50 phần tỷ, hay ppb) thạch tín ban đầu được Hoa Kỳ thiết lập tại Sở Y tế Công cộng vào năm 1942. Và, không có hành động nào khác được thực hiện cho đến tháng 1 năm 2001 khi chính quyền Clinton trong tuần cuối cùng còn làm Tổng thống, đã ban hành một tiêu chuẩn mới là 0,01 mg/L (10 ppb) để có hiệu lực vào tháng 1 năm 2006. Chính quyền Bush đã đình chỉ điều luật nầy nửa chừng, nhưng sau vài tháng nghiên cứu, nhà quản lý mới của EPA Christine Todd Whitman phê duyệt thạch tín với tiêu chuẩn mới là 10 ppb và ngày hiệu lực áp dụng tháng 1 năm 2006.