Epidemiologiske unders&oslash;gelser har&nbsp;vist, at grundstoffet arsen selv i sm&aring;&nbsp;m&aelig;ngder kan for&aring;rsage alvorlige&nbsp;sygdomme. Gr&aelig;nsev&aelig;rdien i drikkevand&nbsp;er derfor s&aelig;nket til en femtedel&nbsp;af den tidligere v&aelig;rdi. Det giver en&nbsp;del problemer for grundvandet som&nbsp;drikkevandsressource

Kristiansen, Søren M.

Nørnberg, Per

Ramsay, Loren

Danish

Tidsskrift.dk (Det Kongelige Bibliotek)

10 GeologiskNyt 6/04Af geolog Søren M. Kristiansen, Dan-marks JordbrugsForskning, Forsknings-center Foulum; lektor Per Nørnberg, Geo-logisk Institut, Aarhus Universitet og ke-miingeniør Loren Ramsay Watertech a/s,8000 Århus C.Epidemiologiske undersøgelser harvist, at grundstoffet arsen selv i småmængder kan forårsage alvorligesygdomme. Grænseværdien i drikke-vand er derfor sænket til en femtedelaf den tidligere værdi. Det giver endel problemer for grundvandet somdrikkevandsressource.Vores drikkevand indeholder mange forskel-lige grundstoffer i små koncentrationer. Defleste er sunde for os at indtage, mens noglefå kan være skadelige. Et af disse såkaldtesporstoffer er arsen. Mange naturlige for-bindelser, som arsen indgår i, er yderst gif-tige for mennesker og dyr. Det er derformed god grund, at der længe har været fast-sat grænseværdier for arsen i bl.a. voresdrikkevand.Nyere epidemiologiske undersøgelser harimidlertid vist, at arsen i selv meget småmængder er mere sundhedsskadelig end hid-til antaget. Derfor er grænseværdien for ar-sen i drikkevandet fra 2004 sænket til enfemtedel – fra 50 til 10 mikrogram per liter.I det vand, som vandværket sender ud, måder endda kun være 5 g arsen per liter, dvs.5 g arsen opløst i 1.000.000 liter vand.Problemet med de nye grænseværdier er,at den naturlige koncentration af arsen iDanmarks grundvand i gennemsnit er 3 garsen per liter, og at indholdet i 16 % afgrundvandsboringerne overstiger de 5 g perliter. Arsen er således det naturligt forekom-mende sporstof, der oftest overskridergrænseværdierne i danske grundvands-boringer. Men heldigvis betyder denne nyegrænseværdi ikke, at en stor del af voresgrundvand bliver ubrugeligt som drikkevand.En del arsen fjernes nemlig allerede påvandværkerne i forbindelse med den nor-male vandbehandling, inden vandet sendesud til forbrugerne. På en del vandværker, erdet dog ikke nok til at komme under grænse-værdien.Giftstoffet arsenGrundstoffet arsen tilhører gruppen metalloi-Arsen i dansk drikkevand- et undervurderet sporstofder (halvmetaller) i det periodiske system.Kemisk ligner det således svovl og fosfor, ogi naturen opfører disse grundstoffer sig ofteens. Arsen findes naturligt overalt i jord oggrundvand, men udgør mindre end 0,0001 %af Jordens materialer. Der er således tale omsmå mængder, som dog stadigvæk kan haveindflydelse på menneskers og dyrs helbred.I naturen findes mange forbindelser,hvori arsen indgår, og disse er som nævntalle giftige for mennesker og dyr, fordi dekan vekselvirke med proteiner og forstyrebasale biokemiske processer. Dette gælderisær, hvis arsen ikke allerede er bundet aforganisk stof. Den bedst kendte arsen-forbindelse er nok det effektive giftstof ar-senik (As2O3), der har været kendt i hvertfald siden middelalderen. Måske brugte ro-merne og grækerne det til giftmord alleredefør Kristi fødsel.Arsen var indtil ca. 1940 også en kendtmedicin imod sygdomme som malaria, leu-kæmi, syfilis og meget andet. Men konklu-sionen i dag er, at brugen af arsen til disseformål dengang nok dræbte flere end dethelbredte. Tidligere har arsen også været envigtig komponent i sprøjtegifte imod fx in-sekter.Iltningstrappe fra Søndersø vandværk syd for Lille Værløse. (Foto: Peter Warna-Moors, GEUS)11GeologiskNyt 6/04Dagligt indtager vi arsen gennem voresfødevarer og drikkevand. Den nye grænse-værdi i vandet hos forbrugeren på 10 g ar-sen per liter vand er fastsat efter, at vimaximalt må få 20 % af det daglige indtagfra drikkevandet. Hovedparten af de småmængder, vi hver dag indtager, kommer så-ledes normalt fra vores mad. Arsen i madfindes dog normalt bundet som organiskeforbindelser, der er mindre giftige end deuorganiske forbindelser som dominerer igrundvandet.Vurdering af giftighedNår man i dag vurderer et stofs giftighedskelner man imellem giftvirkningen i naturen(en øko-toksikologisk trussel) og gift-virkningen på mennesker (en human-toksi-kologisk trussel). Pga. manglende undersø-gelser ved man dog ikke, om naturligt fore-kommende arsen virker giftigt på dyr ellerplanter i Danmarks natur.Giftvirkningen på mennesker deles nor-malt op i korttids-, dvs. akut forgiftning, oglangtidseffekter, som kroniske sygdomme(bl.a. i hud, nerver, og tarm/mave) og kræft(bl.a. hud- og urinvejskræft). Akut forgift-ning kræver typisk koncentrationer på20.000 g arsen per liter, og er derfor ikkeet problem i Danmark. Arsen i betydeligtlavere koncentrationer kan derimod væreårsag til alvorlige sygdomme, der udvikler sigefter lang tids indtag. Dette hænger bl.a.sammen med, at arsen er vandopløselig ogindtages med vand og fødevarer.De koncentrationer på under 10 g arsenper liter, man normalt finder i Danmarksgrundvand, er heldigvis væsentligt mindreend, hvad der skal til for at forårsage kroni-ske sygdomme (> 100 g per liter), mensdette er set i andre lande – fx Bangladesh(se boks).Når der alligevel er grund til at være påvagt over for arsen i Danmark, skyldes detlangtidsrisikoen for at få kræft. Kræft-risikoen ved hele livet at drikke vand med denu tilladte 10 g arsen per liter er anslået tilmellem 3 per 1.000 indbyggere og 6 per10.000 indbyggere. Den nye grænseværditillader dermed en sygdomsrisiko, der er optil 3.000 gange højere, end den målsætning,vi typisk har for andre stoffer på eet tilfældeper million i løbet af en livstid. Den fagligebaggrund bag grænseværdien er dog fortsatAs, grundstof nummer 33, er mest kendt iform af giften arsenik As2O3, som bl.a. blevbrugt som rottegift. Arsenforbindelser blevdesuden i mange år brugt til at trykimpræg-nere træ, men det er strengt forbudt nu. Deter ikke alle arsenforbindelser, der er ligegiftige. Skaldyr og fisk indeholder fx mindregiftige organiske arsenforbindelser.I grundvandet er arsen dog normaltbundet i uorganiske forbindelser. I ilthol-dige miljøer findes arsen primært bundetsom arsenat (H3AsO4-), mens arsenit(H2AsO30) dominerer i iltfrie miljøer. Somdet også fremgår af kortet, mener man, atarsen i grundvandet ofte stammer fra mine-raler i lerede, marine sedimenter, der ermange millioner år gamle – mere specifiktfra tidsperioderne Paleocæn, Eocæn ogOligocæn.En stor del af jordens arsen er bundet tiloverfladerne på jordens mineraler. Isærbindes arsen hårdt af visse jernholdige hy-droxider som ferrihydrit (Fe2O3 · 2H2O) ogsulfider som pyrit (FeS2). Men nårferrihydrit kommer fra et iltrigt til et iltfattigtmiljø, vil mineralet kunne opløses og arsendermed blive frigivet til grundvandet somopløst stof. I Danmark er ferrihydrit megetalmindeligt, og opløsning af mineralet mis-tænkes derfor for at være en vigtig kilde tilarsen i drikkevandet.Selvom arsen findes i små mængder kanman i laboratoriet let måle det totale ind-hold. Det er straks mere vanskeligt, hvisman ønsker at måle mængden af de for-skellige organiske og uorganiske forbindel-ser. Her skal man nemlig være uhyre for-sigtig for ikke at påvirke kemien og dermedligevægten imellem dem, når prøven flyttesfra naturen til laboratoriet.I laboratoriet forsøger man at forståarsens geokemiske opførsel i naturen vha.metoder, der efterligner forskellige kemi-ske og fysiske miljøer. Her kan man fxbestemme mængden af arsen, der frigivesfra hydroxider i et iltfrit miljø eller mæng-den, der let frigives fra sulfider og organiskstof i et iltrigt miljø.ArsenFordeling af arsenindhold i vand-værksboringer 1993-2003 vist i for-hold til de geologiske aflejringer æl-dre end istiderne. Boringer med etindhold af arsen over grænseværdienpå 5 g per liter er vist med rødt. Ana-lyse for arsen blev først obligatorisk i2002 for vandværkerne, hvorformange boringer ikke er med endnu.Fx viser nye tal at også Vest- og Syd-sjælland har mange boringer overgrænseværdien. GEUS er netop kom-met med en ny rapport her i december.(Kilde: Grundvandsovervågning1998-2003, GEUS 2004)Arsen i vandforsyningsboringer1993-2003MiocænOligocænEocænPalæocænKøbenhavnkalkBryozokalkSkrivekridtÆldre end Skrivekridt> 5 μg/l≤ 5 μg/l0 50 km12 GeologiskNyt 6/04til diskussion. Dette skyldes især, at det ersvært at fastslå den reelle sundhedsrisiko,man udsættes for ved små koncentrationeraf et stof.En ny begrænsningDe relativt høje koncentrationer af arsen ivore grundvandsboringer skyldes primærtnaturlige kilder, og er sjældent menneske-skabte. Arsen findes dog som menneske-skabt forurening nogle steder, bl.a. fordiarsenforbindelser tidligere blev brugt til im-prægnering af træ. Dette er dog et mindreproblem for drikkevandet, da vi ved, hvor deforurenede grunde findes og dermed kantage vores forholdsregler.Vores viden om naturligt forekommendearsen er derimod begrænset. Vi ved dog, atdet findes i højere koncentrationer i iltfritend i iltholdigt grundvand. Høje koncentra-tioner findes også i visse områder, hvor manindvinder vandet fra bestemte geologiskelag. Tilsammen tyder det på, at arsen igrundvandet ofte stammer fra mineraler ilerede, marine sedimenter, der er mangemillioner år gamle – mere specifikt fratidsperioderne Paleocæn, Eocæn ogOligocæn (se boks). Desværre findes disselag ofte i, eller lige under, de vandførendelag, hvorfra vi gerne vil hente grundvand.Problemet med den nye lavere grænse-værdi for arsen forstærkes således af, atgeologien og geokemien kan sætte en nynedre grænse for, hvor vi kan indvindegrundvand til drikkevand. Populært sagt erdrikkevandsressourcen i dag begrænset af,at ungt, overfladenært grundvand ofte inde-holder for meget nitrat eller for mange pesti-cider, mens det dybe grundvand visse stedernu indeholder for meget arsen.Hvad kan vi gøre?Heldigvis har det vist sig, at den alleredeeksisterende rensning for opløst jern påvandværkerne også fjerner en del arsen.Hvor meget arsen, der fjernes, inden detsendes ud til forbrugerne, varierer dog kraf-tig fra grundvandstype til grundvandstype ogfra vandværk til vandværk.Øget viden om arsen kan i fremtiden må-ske bidrage til, at man allerede ved valg afborelokalitet og ved filtersætningen i borin-gen kan undgå sedimenter og/eller geokemi-ske forhold, hvor der potentielt er for højekoncentrationer af arsen. Nye metoder til atfjerne arsen på vandværkerne, kan også bi-drage til løsning af det human-toksikologiskeproblem.Selvom den nye viden om arsen i drikke-SandLerLerGrundvandsmagasinDæklagFilterOxideret (iltet)Reduceret (-ilt)Jernoxider  med arsenLav koncentrationArsen opløsessammen med jernoxiderAs5+As3+HøjkoncentrationSandGrundvandspejlDrikkevand med arsenRegnvand uden arsenArsen iBangladeshDa Bangladesh opnåede uafhængighed i1971, var det et fattigt land med meget højbørnedødelighed som følge af bl.a. under-ernæring og sygdomme forårsaget af dår-lige sanitære forhold – herunder forurenetdrikkevand. Derfor iværksatte vestligehjælpeorganisationer fra bl.a. Danmark etstorstilet program med udførelse afgrundvandsboringer for at undgå brug afforurenet overfladevand, samt opførelse aflatriner til at forbedre de sanitære forhold.Men først i 1993 opdagede man, at der vararsen i grundvandet og ofte i størrelsesor-den flere hundrede g per liter. Arsen fraboringerne har medført mange tilfælde afkroniske sygdomme og mere end 25 millio-ner indbyggere er i dag udsat for forhøjedekoncentrationer. Dette har resulteret i, atmange drikkevandsboringer er opgivet tilfordel for overfladevand. I dag er børne-dødeligheden i Bangladesh stadigvæk me-get høj.vand kan lyde som en trussel mod folke-sundheden, så er der grund til optimisme.Koncentrationen i Danmark er meget lavereend i de lande, hvor sygdomstilfælde er set.Og fremover kan vi sandsynligvis mindskearsen-indholdet i vandet på vandværkerne.Alene ud fra et forsigtighedsprincip, bør vibegrænse indholdet af arsen i vores drikke-vand mest muligt.Yderligere læsningLarsen, C.L., F. Larsen: Arsen i danskesedimenter og grundvand, 2003, Vand &Jord, vol. 11, 4: 147-151.Nordstrom, D.K.: Worldwide occurrencesof arsenic in groundwater, 2002,Science, vol. 296: 2143-2145.Rapporten Grundvandsovervågning2004, Danmarks og Grønlands Geologi-ske Undersøgelse, GEUS.NYHED!Dyno Nobel Danmark A/STelefon 43 45 15 38Homepage www.dynonobel.dkES 10-64 Ny elektrodeselektor til TerrameterSAS 4000, SAS 1000, SAS LOG og LUND Imaging System,resistivitetssystemWADI, VLF elektromagnetisk system, TERRALOC og RAS-24 seismografRAMAC georadarVibraloc vibrationsmåleinstrumentNYHED!Geokemien kan for-klare, hvordan arsenkan ende i drikkevan-det, når man pumpergrundvand op fradybe jordlag mediltfrie (reducerende)forhold. (Grafik: For-fatterne)

Arsen i dansk drikkevand - et undervurderet sporstof

https://tidsskrift.dk/gn/article/download/3663/3180

Arsen i dansk drikkevand - et undervurderet sporstof

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Tidsskrift.dk (Det Kongelige Bibliotek)