Apunavigaatio
Arseeni
Arseeni (As)
Alkuperä ja pitoisuudet juomavedessä
Arseeni on luonnostaan maa- ja kallioperässä
oleva alkuaine (epämetalli). Sen pitoisuus maaperässä on
paikoitellen hyvin korkea. Arseeni liukenee pohjaveteen. Korkeimmat
pitoisuudet on porakaivovedessä. Arseenia on maaperässä Suomessa
eniten Hämeenlinnassa (Tampere - Hämeenlinna seutu) sekä
Kittilässä. Tavallisuudesta poikkeavia arseenipitoisuuksia
maaperässä on laajoilla alueilla koko Kaakkois-, Etelä- ja
Lounais-Suomessa (kartta arseenin esiintymisestä moreenissa Suomen
Ympäristökeskuksen kotisivuilla, www.ymparisto.fi).
Pohjaveden arseeni on ongelma laajoilla alueilla maapallolla, erityisesti Intiassa, Bangladeshissa, ja Taiwanilla. Näissä maissa n. 100 miljoonaa ihmistä altistuu suurille juomaveden arseenipitoisuuksille.
Suomessa ei ole maa- ja kallioperää lukuun ottamatta muita merkittäviä lähteitä, joista arseenia voisi päästä juomaveteen.
Kaivoveden arseenipitoisuutta ei voi ennustaa tai päätellä esim. radon- tai uraanipitoisuuden perusteella, koska kysymyksessä on kokonaan eri alkuaine. Se on aina määritettävä kaivokohtaisesti. Jopa samalla tontilla olevissa kaivoissa saattavat veden arseenipitoisuudet olla täysin erilaisia. Ilmeisesti paikka, mihin reikä porataan ja veden valumasuunnat ratkaisevat pitoisuuden. Arseenin liukenevuuteen vaikuttavia tekijöitä ei vielä tunneta. Arseenipitoisuus vedessä saattaa hieman vaihdella kaivon käytön ja vuodenajan mukaan.
Kaivoveden "normaali" arseenipitoisuus on alle 0,1 µg/l. Suurimmat yksittäiset mitatut juomaveden arseenipitoisuudet Suomessa ovat yli 100 µg/l. WHO:n asettama juomaveden arseenin terveysperusteinen enimmäispitoisuus (raja-arvo) on 10 µg/l. Tätä suuremmilla arseenipitoisuuksilla terveysriski siis kasvaa.
Kunnallisten vesilaitosten jakamassa vedessä ei yleensä ole arseenia yli edellä mainitun raja-arvon, vaikka paikkakunnalla olisi arseenia maaperässä.
Juomaveden arseenin terveysriskit
Arseeni (arseenitrioksidi) on vanha myrkky, jolla on tietoisesti myrkytetty ihmisiä. Sitä on käytetty aikaisemmin myös lääkkeenä (mikrobeja tappava aine) ja muuten "vahvistavana" aineena. Kun arseenin syöpävaaraa aiheuttava ominaisuus selvisi, muut arseenin käyttömuodot on lopetettu ja sitä pidetään pelkästään haitallisena aineena.
Arseenin saanti ja käyttäytyminen elimistössä
Arseeni esiintyy useassa eri muodossa. Vesi sisältää epäorgaanista arseenia (As). Epäorgaaninen arseeni voi olla arseniittina (As3+) tai arsenaattina (As 5+). Nämä muuttuvat elimistössä helposti toisikseen hapetus-pelkistysreaktiona ja siksi niitä ei kannata erottaa toisistaan. Ravinnossa on myös orgaanista arseenia, esimerkiksi merikaloissa ja kasveissa arseenibetaiinia. Orgaaninen arseeni ei ole haitallista.
Saamme Suomessa epäorgaanista arseenia ravinnosta arviolta 10-20 µg/päivä. Puhtaasta juomavedestä saanti on keskimäärin 0.2 µg/päivä. Turvallisena epäorgaanisen arseenin kokonaispäiväannoksena pidetään 20-120 µg/päivä.
Arseeni imeytyy hyvin ruuansulatuskanavassa (yli 95 %), mutta huonosti ihon läpi (alle 1 %). Koska arseeni ei ole haihtuva aine, sille ei altistuta merkittävästi suihkussa hengitysteitse. Altistumista esim. löylyveden välityksellä saunoessa ei ole tutkittu, mutta se on jo teoreettisesti vähäinen verrattuna ravinnossa ja juomavedessä saatuun arseeniin. Arseenipitoista vettä ei kannata käyttää kasteluvetenä kasvimaalla, koska se tarttuu ulkoapäin kasvien lehtiin ja kertyy kasvimaahan.
Arseeni kertyy maksaan ja ihoon. Se metaboloituu elimistössä pääasiassa dimetyyliarsonihapoksi ja erittyy virtsaan. Virtsa sisältää myös epäorgaanista arseenia. Metaboliassa on yksilöllisiä eroja.
Arseeni poistuu elimistöstä monivaiheisesti ja suhteellisen hitaasti (hitaammassa vaiheessa määrä puolittuu 40 vrk:ssa). Arseenialtistumista voidaan seurata mittaamalla epäorgaaninen arseeni ja sen päämetaboliitit (metyyliarsonihappo, dimetyyliarsonihappo) virtsasta tai hiusten arsenipitoisuus. Hiusten arseenipitoisuus on kuitenkin epäluotettavampi indikaattori, koska arseeni saattaa tarttua hiuksiin myös ulkoisesti (hiusten pesu arseenipitoisella vedellä).
Haitalliset vaikutukset
Arseenilla on monenlaisia haittavaikutuksia, joiden ilmeneminen riippuu kuitenkin altistumisen tasosta. Isot arseeniannokset aiheuttavat maksatoksisuutta ja raajojen verenkiertoon kohdistuvia vaikutuksia, jopa jalkojen kuoliota. Arseeni aiheuttaa myös ihon pigmenttihäiriöitä ja ihon paksuuntumista. Näitä vaikutuksia ei kuitenkaan tule Suomessa tavattavista altistuksista.
Juomaveden arseenin suurin terveysriski on sen syöpävaara. Taiwanilla ja useissa muissa maissa, joissa on pitkään altistuttu juomaveden arseenille, on kiistatta osoitettu juomaveden arseenin aiheuttavan ihosyöpää ja useiden sisäelinten syöpää kuten virtsarakonsyöpää. Pienintä syöpää aiheuttavaa veden arseenipitoisuutta ei vielä tiedetä, mutta syöpäriski kasvaa juomaveden arseenipitoisuuden lisääntyessä Ei myöskään ole selvää, aiheutuuko syöpäriski epäorgaanisesta arseenista vai sen elimistössä syntyvistä metaboliiteista.
Arseenin syöpää aiheuttavia mekanismeja ei myöskään vielä tunneta. Sekä epäorgaaninen arseeni että dimetyyliarsonihappo aiheuttavat kromosomivaurioita. Molemmat aineet toimivat myös syövän promoottoreina useissa testeissä.
Suomessa tehdyssä tutkimussarjassa kaivoveden käyttäjien keskuudessa todettiin pieni kohonnut virtsarakon syöpäriskin lisäys jo hyvin pienistä juomaveden arseenipitoisuuksista (>0.5 µg/l). Tämä tuli esille erityisesti ryhmässä, joka myös tupakoi. Pienemmässä ryhmässä arseenipitoisen veden käyttäjiä (keskimääräinen veden arseenipitoisuus 410 µg/l) havaittiin kromosomimuutoksia veren valkosoluissa, mikä tukee arseenin syöpäriskiä. Arviolta 25 % porakaivoveden käyttäjää Suomessa (n. 100 000 kaivoa, 230 000 henkilöä) juo vettä, jonka arseenipitoisuus on yli 0.5 µg/l. Arseenialtistus aiheuttaa kuitenkin enimmillään muutaman virtsarakkosyövän vuodessa Suomessa. Muita merkittäviä terveysvaikutuksia arseenille altistuneissa vedenkäyttäjissä ei havaittu.
Enimmäispitoisuusarvo ja suositukset
Yksittäisten kaivojen käyttäjät alueilla, joissa maa- ja kallioperässä on luontaisesti runsaasti arseenia, saattavat altistua arseenipitoisuuksille, joilla voidaan odottaa olevan haitallisia terveysvaikutuksia. Juomaveden arseeniin enimmäispitoisuusraja-arvo 10 µg/l näyttää olevan hyvin perusteltu ja siihen tulisi kaivovesien osalta pyrkiä.
Mikäli kaivovedessä on enemmän arseenia kuin 10 µg/l, vesi kannattaa puhdistaa arseenista (ohjeita mm. Säteilyturvakeskuksesta) tai siirtyä puhtaampaan juomaveteen. Tämä on sitä tärkeämpää mitä suurempi arseenipitoisuuden ylitys on.
Alueilla, joissa tiedetään kallioperässä olevan epätavallisen paljon arseenia, uuden porakaivon perustajan kannattaa tutkituttaa veden arseenipitoisuus ennen veden pitkäaikaista käyttöä, onko se juomavedeksi sopivaa. Jo kaivon perustamista suunniteltaessa on syytä tiedostaa, että vedessä saattaa olla arseenia. Yleisiä ohjeita kaivoveden tutkimuksesta on Suomen Ympäristökeskuksen kotisivuilla (www.ymparisto.fi).