הבדיקה המדויקת הראשונה לנוכחות אַרְסֶן

באזורים מסוימים בעולם יש ריכוזים גבוהים של ארסן בקרקע, שמגיעים לצעצועים, מזון ומוצרים אחרים

אם יש לכם כלב, הנוהג להתחבא מתחת למרפסת העץ, או ילדים, המשחקים בצעצועי-עץ, תשמחו לשמוע כי הכימאי האנליטי Julian Tyson ועמיתיו מאוניברסיטת Amherst במֶסֶצ'וּסֶטְס פיתחו לאחרונה את הבדיקה המדויקת הראשונה אי-פעם למדידת נוכחות תרכובות ארסן בקרקע, תוך הבטחה לשיפור משמעותי בהערכת הסיכונים הרפואיים והסביבתיים שלהן. השיטה מאפשרת גם זיהוי רמות טבעיות גבוהות של ארסן באורז שמקורו באסיה.

באמריקה הצפונית ארסן מצוי בדרך כלל מתחת למרפסות עץ וליד מבנים כגון מגרשי משחקים הבנויים מעץ דחוס, המכיל גם מתכות כבדות. המתכות המוטמעות בעץ, כגון כרום, נחושת וארסן הופכות את העץ ליציב ועמיד יותר בפני לחות, אולם הן גם דולפות החוצה במשך הזמן לסביבה, בעיקר לקרקע. עד היום היה קשה להעריך בצורה מדויקת וכמותית את ההשפעה הבריאותית האפשרית של תרכובות ארסן, המכונה לעיתים “פצצת-זמן מתקתקת”, מכיוון שתרכובות אלו נוטות להיקשר בחוזקה לתחמוצות ברזל בקרקע, כך שכמעט ולא ניתן להפרידן ולמדוד את כמותן היחסית – כך לדברי החוקרים.

“התקשינו לדעת אם מקור זיהומי זה נותר במקומו, מתנדף לאוויר או דולף לקרקע,” מסביר החוקר הראשי.

מעבדות אחדות כבר פיתחו לפני זמן רב בדיקה לנוכחות ארסן בקרקע, אולם קבוצת המחקר הנוכחית הינה הראשונה לפתח נוהל מסודר לבידוד כל התרכובות החשודות, בכללן הצורות החד- והדו-מתיליות הקיימות בקרקע ולמדידה מדויקת של כמויותיהן.

מאמר הקבוצה, המתאר את השיטה החדשה, הינו סיפור השער של גיליון אפריל של כתב-העת המדעי Analytical Atomic Spectrometry. באמצעות השיטה החדשה כימאים יכולים עתה לסייע בפתרון השאלות כגון: האם תרכובות ארסן מגיעות למקורות מי-שתייה? האם הן מעובדות ע”י צמחים? והאם חיידקיי קרקע מעורבים בייצור תולדות מתיליות של ארסן?

ידוע כבר כי ארסן נספג בקלות לגופם של ילדים הנוגעים בצעצועי עץ דחוס ואז מכניסים את אצבעותיהם לפיותיהם וכי הוא מוכנס הביתה ע”י חיות מחמד ששהו בקרקע המצויה מתחת למרפסות עץ.

החוקר מציין כי ניסיונות קודמים לאתר את הפיזור של תרכובות ארסן דרך הסביבה ע”י דיגום ציפורני כף-הרגל של כלבים לא הולידו מסקנות חד-משמעיות.
החוקרים מוסיפים עוד כי מאחר וחיידקיי קרקע מסוימים מסוגלים להמיר את תרכובות הארסן לחומרים נדיפים אחרים ומאחר ותחמוצות ברזל מסוגלות להיקשר אליהן בחוזקה, ייתכן כי שיירי הארסן בקרקע אינם עוברים מרחק רב, כלומר “כנראה שאין אנו צריכים לחשוש מכך באופן מוגזם. אולם, על-מנת להיות זהיר, אינך רוצה גם לראות ילדים הסופגים את החומרים הללו לתוכם. השיטה החדשה שלנו תסייע לקבוע מהו הריכוז הבטוח של חומרים אלו בקרבת מקורות שכאלו.”

השיטה החדשה מציעה לחוקרים למצות תרכובות ארסן בעזרת בסיס הנתרן (sodium hydroxide) וחומצה זרחתית (phosphoric acid), להפריד אותן ע”י כרומטוגרפיה, להמיר אותן להידרידים נדיפים ולמדוד את כמותם של אלו בעזרת ספקטרוסקופיה של פליטה אטומית.

ריכוזים גבוהים של ארסן מצויים בפסולת עופות בקרבת מפעלי עופות. מעניין לציין כי מקור נוסף של ארסן המצוי בקרקע בארה”ב הינו בתי-עלמין מתקופת מלחמת האזרחים. בזמן ההוא, נתקבלו כה הרבה חללים בתקופה קצרה מאוד עד כי נאלצו להמתין לקבירתם. בינתיים, הגופות נשמרו בנוזל חניטה גדוש ארסן. באופן עקרוני, ישנן עדויות מועטות בלבד כי ארסן שמקורו בקרקע מגיע בסופו של דבר למי-הקרקע שלנו, אולם המסקנות לגביי סוגיה זו אינן מוחלטות, עדיין, מוסיף החוקר.

ריכוזים גבוהים של ארסן במקומות אחרים בעולם, בעיקר בדרום מזרח אסיה, מצויים באופן טבעי בקרקע ובמי-קרקע, לדבריו של החוקר. לרוע המזל, מאחר ואורז הינו מזון חיוני ונפוץ, מיליוני בני-אדם בבנגלדש, סין והודו ניצבים בפני הסיכון של זיהום רעיל במזון שלהם. השיטה החדשה לבידוד תרכובות הארסן מקרקעות יכולה להתאים לקביעת הריכוזים המדויקים של ארסן בחבילות אורז המשווק לציבור, מציין החוקר, וכך ניתן לשפר את בטיחותו של המזון.

הידיעה מהאוניברסיטה