Giriş
Ana Sayfa

Arsenik

Ekleyen: aritmapedia • Güncelleme: 20 Aralık 2025
Yayında (Onaysız)

Arsenik, As sembolü ve 33 atom numarası ile bilinen, en kararlı allotropu olan gri arsenik formunda çelik grisi, kırılgan ve kristal bir yarı metal olarak görünen, havada matlaşan ve ısıtıldığında hızla oksitlenerek arsenik oksit oluşturan bir yarı metal (metaloid) elementtir.[1][2] Yer kabuğunda ortalama milyonda 1,5 ila 2 parça (ppm) konsantrasyonunda, öncelikle sülfür minerallerinde ve kayalarda, tortularda ve yeraltı sularında eser bileşen olarak doğal bir şekilde bulunur; genellikle jeolojik süreçler ve madencilik gibi insan faaliyetleri yoluyla çevreye yayılır.[3]

İnorganik arsenik bileşikleri oldukça toksiktir; akut maruziyet gastrointestinal rahatsızlığa, kanamaya ve nörolojik etkilere neden olurken, içme suyu veya gıda yoluyla kronik maruziyet cilt lezyonları, kardiyovasküler hastalıklar, diyabet ve cilt, akciğer, mesane ve karaciğer kanserleri ile ilişkilendirilmiştir.[4][5][6] Tehlikelerine rağmen arseniğin endüstriyel uygulamaları vardır; yarı iletkenlerde galyum arsenit olarak, kurşun-asit batarya alaşımlarında ve tarihsel olarak pestisitlerde, ahşap koruyucularda ve akut promyelositik lösemi tedavisi için arsenik trioksit gibi ilaçlarda kullanımı mevcuttur, ancak birçok kullanım sağlık riskleri nedeniyle kısıtlanmıştır.[6][7]

Öncelikle birincil madencilikten ziyade demir dışı metal ergitme işleminin bir yan ürünü olarak elde edilen küresel arsenik üretimi, düzenleyici kısıtlamalarla birlikte azalmıştır, ancak Güney Asya’nın ve Amerika kıtasının bazı kısımları gibi doğal olarak yüksek yeraltı suyu seviyelerine sahip bölgelerde devam eden çevresel ve halk sağlığı zorlukları oluştururken, özelleşmiş yüksek teknoloji sektörlerinde temel olmaya devam etmektedir.[8][4][9]

Fiziksel ve Kimyasal Özellikler

Fiziksel Özellikler

Arsenik, standart sıcaklık ve basınçta öncelikle katı bir yarı metal olarak bulunur; termodinamik olarak kararlı allotropu, nemli havada yavaşça matlaşan çelik grisi, kırılgan, kristal bir malzeme olan gri arseniktir.[1][10] Bu form, zayıf elektriksel iletkenlik (20°C’de yaklaşık 333 nΩ·m özdirenç) ve düşük termal iletkenlik dahil olmak üzere yarı metalik özellikler sergileyerek onu gerçek metallerden ayırır.[11] Gri arsenik 5,73 g/cm³ yoğunluğa sahiptir ve her arsenik atomunun yaklaşık 2,51 Å uzunluğundaki As-As tekli bağları ile üç komşusuna kovalent olarak bağlandığı, siyah fosfora benzer bükülmüş, katman benzeri bir düzenlemeye sahip rombohedral bir kristal yapı benimser.[1][10]

Ortam basıncı altında gri arsenik erimek yerine 614°C’de süblimleşir, ancak yüksek basınç (yaklaşık 28 atm) altında 817°C’de erir.[1][11] Arsenik ayrıca daha az kararlı allotroplarda da kendini gösterir: 1,97 g/cm³ yoğunluğa ve -13°C civarında erime noktasına sahip, As₄ dörtyüzlülerinden oluşan, mumsu, moleküler bir katı olan ve oldukça reaktif ve ışığa duyarlı sarı arsenik; ve siyah fosfora benzer katmanlı yapıya sahip, anizotropik özellikler sergileyen yarı kararlı ortorombik bir form olan siyah arsenik.[10] Bu allotroplar, ısıtma veya basınç gibi belirli koşullar altında birbirine dönüştürülebilir, ancak daha düşük enerji durumu nedeniyle doğal ve ticari numunelerde gri arsenik baskındır.[11] Doğal arsenik yatakları genellikle yeni açığa çıktığında metalik bir parlaklığa sahip gri nodüller veya kütleler olarak görünür.[10]

İzotopik Bileşim

Arsenik, Dünya’daki doğal bolluğunun %100’ünü oluşturan ve 74,921595(6) u atom kütlesine sahip tek bir kararlı izotoptan, ⁷⁵As‘ten oluşur.[12][13] Bu monoizotopik bileşim, element için 74,921595(6) standart atom ağırlığı ile sonuçlanır.[13]

Toplamda, kütle numaraları 60As ile 92As arasında değişen 32 radyoaktif arsenik izotopu sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir.[13] Bu izotoplar öncelikle beta eksi (β⁻), elektron yakalama (EC) veya beta artı (β⁺) emisyonu yoluyla bozunur; daha kısa ömürlü olanlar bazı durumlarda nötron emisyonu sergiler.[13] Bunlar arasında en uzun ömürlü olanlar ⁷³As (yarı ömür 80,30(6) gün, EC ile ⁷³Ge’ye bozunur) ve ⁷⁴As (yarı ömür 17,77(2) gün, %66 EC/β⁺ ile ⁷⁴Ge’ye ve %34 β⁻ ile ⁷⁴Se’ye) izotoplarıdır.[13] Diğer önemli izotoplar arasında ⁷¹As (yarı ömür 65,30(7) saat, EC/β⁺ ile ⁷¹Ge’ye) ve ⁷⁷As (yarı ömür 38,79(5) saat, β⁻ ile ⁷⁷Se’ye) bulunur.[13]

İzotop Yarı Ömür Temel Bozunma Mod(lar)ı
⁷¹As 65,30(7) saat EC/β⁺ (%100) → ⁷¹Ge
⁷³As 80,30(6) gün EC (%100) → ⁷³Ge
⁷⁴As 17,77(2) gün EC/β⁺ (%66), β⁻ (%34)
⁷⁷As 38,79(5) saat β⁻ (%100) → ⁷⁷Se

Bu veriler nükleer veritabanlarından türetilmiştir ve son değerlendirmeler itibarıyla ölçülen özellikleri yansıtmaktadır.[13] Monoizotopik doğası göz önüne alındığında, doğal süreçlerdeki fraksiyonlanmadan kaynaklanan izotopik varyasyonlar ihmal edilebilir düzeydedir.[12]

Kimyasal Reaktivite ve Bağ Yapısı

Grup 15 yarı metali olan arsenik, Pauling ölçeğinde 2,18’lik elektronegatifliğinden kaynaklanan bazı polar karakterlere rağmen, iyonik transferden ziyade paylaşım yoluyla oktet konfigürasyonlarına ulaşmak için beş değerlik elektronunu kullanarak ağırlıklı olarak kovalent bağlar oluşturur. Bileşiklerde yaygın olarak -3, +3 ve +5 oksidasyon basamaklarını sergiler; +3, 4s² elektronlarını stabilize eden inert çift etkisi (inert pair effect) nedeniyle kararlıyken, +5 tüm değerlik elektronlarını kullanmak için promosyon içerir.[14] Bağlanma genellikle sp³ hibridizasyonunu içerir ve AsH₃ (arsin) gibi türlerde tetrahedral geometrilere veya fosfine benzer ancak arseniğin daha büyük atom yarıçapı nedeniyle daha uzun, daha zayıf bağlara sahip bir yalnız çift (lone pair) içeren trigonal piramidal yapılara olanak tanır.[15]

Standart koşullar altında en kararlı form olan elementel gri allotropunda arsenik, her atomun yaklaşık 2,51 Å uzunluğundaki As-As tekli bağları aracılığıyla üç komşusuna kovalent olarak bağlandığı, siyah fosfordakilere benzeyen bozuk bükülmüş katmanlar oluşturan bir rombohedral kristal yapı (uzay grubu R3m) benimser; katmanlar arası van der Waals etkileşimleri, anizotropisini ve yarı metalik iletkenliğini açıklar.[16] Bu zincirleme (catenation) eğilimi, bazı bileşiklerde genişletilmiş As-As zincirlerine veya halkalarına izin verir, ancak bağ başına yaklaşık 180-200 kJ/mol olan daha zayıf bağ enerjileri nedeniyle fosfordan daha az kapsamlıdır.[17]

Elementel arsenik, ortam sıcaklıklarında düşük reaktivite gösterir, sudan, seyreltik asitlerden veya alkalilerden etkilenmez, ancak nemli havada yavaşça oksitlenerek arsenik trioksite (As₂O₃) dönüşür ve yüksek sıcaklıklarda oksijen içinde tutuşarak As₂O₃ ve zorlayıcı koşullar altında As₂O₅ verir.[18] [19] Halojenlerle şiddetli reaksiyona girer; flor hem AsF₃ hem de AsF₅ oluştururken, klor, brom ve iyot kontrollü ısıtma altında trihalojenürler AsX₃ (X = Cl, Br, I) verir; trihalojenürler yalnız çift nedeniyle piramidal moleküler yapılara sahiptir.[20] Konsantre nitrik asit gibi güçlü oksitleyici asitler, onu +5 durumunda arsenik asidi (H₃AsO₄) üretmek üzere çözer, bu da oksitlerdeki amfoterik eğilimlerini ve bir indirgeyici olarak hareket etme yeteneğini yansıtır.[21] Arsenik ayrıca aktif metallerle, -3 durumuna ulaşmak için elektron kabul ettiği Na₃As gibi metaller arası arsenitler oluşturur ve redoks kimyasındaki çok yönlülüğünün altını çizer.[11]

Kimyasal Bileşikler

İnorganik Arsenik Bileşikleri

İnorganik arsenik bileşikleri, arseniğin karbon dışındaki oksijen, hidrojen, halojenler veya kükürt gibi elementlere doğrudan bağlandığı bileşiklerdir ve öncelikle +3 (üç değerlikli, arsenitler) ve +5 (beş değerlikli, arsenatlar) oksidasyon basamaklarına göre sınıflandırılırlar. Üç değerlikli formlar, gelişmiş biyoyararlanım ve hücresel enzimlerle etkileşim nedeniyle beş değerlikli formlardan daha fazla akut toksisite gösterirken, her ikisi de DNA hasarı ve oksidatif stres gibi mekanizmalar yoluyla kanserojen risklere katkıda bulunur.[22][23]

Önemli bir üç değerlikli oksit olan arsenik trioksit (As₂O₃), sınırlı su çözünürlüğüne (20°C’de yaklaşık 1,2 g/100 mL) sahip beyaz veya şeffaf camsı amorf topaklar veya kristal toz olarak görünür. 193°C’de süblimleşir ve 465°C’de kaynar; tarihsel olarak pigment, koruyucu ve zehir olarak hizmet etmiş, modern uygulamada ise kanser hücrelerinde apoptozu indükleyerek akut promyelositik lösemi için hedeflenmiş tedavide kullanılmaktadır.[24][25]

Beş değerlikli oksi asit olan arsenik asit (H₃AsO₄), metaller için aşındırıcı olan ancak yanıcı olmayan berrak, renksiz sulu bir çözelti oluşturur ve kemirgenlerde 20–50 mg/kg civarında medyan ölümcül doz ile yutulduğunda akut toksiktir. Sodyum arsenat dahil tuzları, çevresel kalıcılık ve biyobirikim nedeniyle 20. yüzyılın sonlarındaki yasal kısıtlamalara kadar herbisitlerde ve böcek ilaçlarında kullanılmıştır.[26]

Bir hidrür bileşiği olan arsin (AsH₃), metal işleme veya yarı iletken üretiminde arsenik safsızlıklarının indirgenmesi yoluyla kasıtsız olarak üretilen, 0,5 ppm’in üzerinde algılanabilen sarımsak benzeri bir kokuya sahip renksiz, yanıcı bir gazdır. Hemoglobine bağlanarak hücresel solunumu engeller, hızlı hemolize ve 30 dakika boyunca 50 ppm’i aşan konsantrasyonlarda potansiyel ölüme yol açar.[27]

Arsenik triklorür (AsCl₃) gibi halojenürler, havada duman çıkaran, arsenöz aside hidrolize olan renksiz ila sarı yağlı sıvılar olarak görünür ve organik sentez ve cam üretiminde kullanılmıştır, ancak uçuculukları ve aşındırıcılıkları çağdaş kullanımı sınırlar. Çoğu inorganik arsenik bileşiği, 1,9 ila 5 g/cm³’ün üzerindeki yoğunluklara sahip beyaz, kokusuz katılar olarak sunulur ve bu da madencilik yan ürünlerinde ve endüstriyel atıklarda yaygın olduklarını vurgular.[28][29]

İnorganik arseniğe, öncelikle kirlenmiş su veya mesleki soluma yoluyla maruz kalma, mide bulantısı, ishal ve hipotansiyon dahil olmak üzere akut semptomları indükler; kronik düşük seviyeli alım (örneğin, >0,01 mg/kg/gün) hiperpigmentasyon, keratoz, nöropati ve jeojenik kirlenmeye sahip bölgelerdeki epidemiyolojik çalışmalarla kanıtlandığı üzere akciğer, mesane ve cilt kanseri risklerinde artışla bağlantılıdır. Düzenleyici kurumlar bu bileşikleri Grup 1 kanserojenler olarak sınıflandırır; izin verilen maruziyet limitleri hava için 10 µg/m³ ve içme suyu için 10 ppb olarak belirlenmiştir.[22][30][31]

Organoarsenik Bileşikleri

Organoarsenik bileşikleri, inorganik arsenik türlerinden ayıran en az bir doğrudan arsenik-karbon bağı içeren organik maddelerdir.[32] Arsenik atomunun bir ila beş organik ikame edici ile bağ kurma yeteneği, üç değerlikli ve beş değerlikli formlar dahil olmak üzere çeşitli moleküler mimarilere izin verir.[33]

Trimetilarsin ((CH₃)₃As) gibi basit alkil türevleri, üç değerlikli durumda bir yalnız çift (lone pair) benimseyen arsenik ile fosfinlere benzer uçuculuk ve piramidal geometri sergiler.[34] Daha karmaşık örnekler arasında, balık ve kabuklu deniz ürünleri gibi deniz organizmalarında yaygın olan, arsenik içeriğinin çoğunu oluşturan ve hızlı atılım nedeniyle düşük memeli toksisitesi gösteren zwitteriyonik bir bileşik olan arsenobetain (CH₃)₃As⁺CH₂COO⁻ yer alır.[32] [35]

Tarihsel olarak, organoarsenik bileşikleri tıbbi uygulamalar bulmuştur; özellikle Paul Ehrlich tarafından 1909’da geliştirilen ve penisilin ile değiştirilmesine rağmen erken bir kemoterapötik başarıyı işaret eden, spiroketler üzerindeki hedeflenmiş etki yoluyla frengiyi tedavi etmek için kullanılan arsfemanin (Salvarsan).[34] Tarımda, roxarsone ve arsanilik asit gibi bileşikler, kalıntı ve kanser riski endişeleri nedeniyle 2010’larda düzenleyici aşamalı kaldırmalara kadar 20. yüzyılın ortalarından itibaren büyümeyi artırmak, dizanteriyi kontrol etmek ve koksidiyozu önlemek için kümes hayvanları ve domuz yemlerinde katkı maddesi olarak kullanılmıştır.[36] [14]

Toksisite yapıya göre değişir; arsenobetain gibi beş değerlikli organoarsenikler genellikle üç değerlikli veya inorganik formlardan daha az akut toksiktir, ancak gıdalardaki metillenmiş arsenikler gibi belirli türlere kronik maruziyet, biyobirikim ve genotoksisite için devam eden risk değerlendirmelerini tetiklemektedir.[6] [37] Endüstriyel olarak, bazı organoarsenikler, arseniğin mikrobiyal metabolizmayı bozmasından yararlanarak herbisit, insektisit ve fungisit olarak işlev görmüştür, ancak kullanım daha güvenli alternatiflerle azalmıştır.[36] Birinci Dünya Savaşı sırasında, lewisite (dikloro(2-klorovinil)arsin) gibi vesikan ajanlar, biyolojik tiyollerin alkilasyonu yoluyla ciddi kabarcıklanmaya neden olan silah haline getirilmiş organoarsenik bileşiklerini örneklemiştir.[38]

Doğal Oluşum ve Ticari Üretim

Jeolojik Dağılım

Arsenik, Yer kabuğunda ortalama 1,5 ila 2 parça/milyon (ppm) konsantrasyonunda bulunur ve bu da onu silikon veya alüminyum gibi daha bol bulunan kabuk bileşenlerine kıyasla nispeten kıt bir element yapar.[39] Bu dağılım, yaygın dağılımdan ziyade sülfür açısından zengin ortamlarda yoğunlaşmaya yol açan kalkofil afinitesini yansıtır.[40] Magmatizma, hidrotermal dolaşım ve sedimantasyon gibi jeolojik süreçler, levha sınırlarındaki tektonik aktiviteyle bağlantılı daha yüksek bolluklarla birincil oluşum modlarını kontrol eder.[40]

Element, doğal halinden ziyade öncelikle mineral formlarında bulunur; arsenopirit (FeAsS), realgar (As₄S₄) ve orpiment (As₂S₃) en yaygın arsenik sülfürlerdir.[41] Bu mineraller temel olarak epitermal damarlar ve altın, bakır ve baz metallerle ilişkili porfir sistemleri dahil olmak üzere hidrotermal ve magmatik cevher yataklarında oluşur.[41] Kırılgan, çelik grisi elementel allotrop olarak ortaya çıkan doğal arsenik nadirdir ve genellikle mezotermal veya epitermal ortamlarda gümüş-kobalt-nikel arsenitlerle iç içe geçmiş belirli hidrotermal damarlarla sınırlıdır.[42] Arsenik ayrıca pirit ve sfalerit gibi diğer sülfürlerin yerine geçerek volkanojenik masif sülfür yataklarında yerel konsantrasyonları artırır.[43]

Tortul bağlamlarda arsenik, şeyl, kil ve fosfat yatakları ile demir ve manganez oksitler gibi ince taneli kayalarda, indirgeyici ortamlarda ayrışma ve diyajenetik süreçler yoluyla birikir.[39] Konsantrasyonlar, özellikle yeraltı suyu etkileşiminin aşınmış sülfürlerden arseniği mobilize ettiği Senozoyik havzalarda, bu litolojilerde onlarca ila yüzlerce ppm’e ulaşabilir.[40] Metamorfik kayaçlar, birincil sülfürlerin değişimi yoluyla arsenik barındırır; arsenopirit, yeşil şistten amfibolit fasiyesi koşullarına kadar varlığını sürdürür. Pegmatitler de dahil olmak üzere magmatik kayaçlar, arsenat minerallerinde veya eser safsızlıklar olarak minör arsenik içerir.[44] Genel olarak, arseniğin jeolojik dağılımı, sülfür mineralizasyonu ve oksidatif ayrışma döngüleriyle ilişkilidir ve bu da tekdüze kabuksal homojenlik yerine orojenik kuşaklarda ve tortul havzalarda yamalı, yüksek seviyelerle sonuçlanır.[45]

Ekstraksiyon ve Rafinasyon Süreçleri

Arsenik, ticari olarak, özel arsenik madenciliği operasyonlarından ziyade, bakır, kurşun, kobalt, altın ve çinko gibi diğer demir dışı metalleri içeren cevherlerin eritilmesinin bir yan ürünü olarak üretilir.[46] [47] Arsenopirit (FeAsS) gibi arsenikli sülfür cevherlerinin kavrulması veya eritilmesi sırasında, arsenik içeriği, yaklaşık 465 °C’lik düşük kaynama noktası nedeniyle uçucu hale gelen ve fırınların akış aşağısındaki baca gazlarında, torbalı filtrelerde veya elektrostatik çökelticilerde ince toz olarak yakalanan arsenik trioksite (As₂O₃) oksitlenir.[46] Bu geri kazanım işlemi tipik olarak silika, kükürt ve ana cevherlerden gelen eser metaller gibi safsızlıklar içeren ham As₂O₃ verir.[47]

Arsenik trioksitin rafinasyonu, ham ürünün özel fırınlarda süblimleşme yoluyla saflaştırılmasıyla başlar; burada As₂O₃ buharlaşmak üzere ısıtılır ve daha sonra yoğunlaştırılır, böylece uçucu olmayan kirleticilerden ayrılmak için uçuculuğundan yararlanılır; bu işlem %99’u aşan daha yüksek saflık dereceleri için tekrarlanabilir.[47] Elementel arsenik metali için, saflaştırılmış As₂O₃, 2 As₂O₃ + 3 C → 4 As + 3 CO₂ reaksiyonunu izleyerek yaklaşık 600–800 °C sıcaklıklarda yankı fırınlarında veya elektrikli fırınlarda karbotermik indirgemeye tabi tutulur; arsenik buharı daha sonra yoğunlaştırılır ve külçeler halinde dökülür.[47] Bu indirgeme adımı, kurşun-asit batarya alaşımları ve yarı iletkenler gibi uygulamalar için uygun saflık seviyelerine sahip arsenik metali üretir.[8]

Arsenik trioksitin küresel üretimi 2023 yılında tahmini 46.000 metrik tona ulaşmış olup, bunun başlıca kaynakları Çin (38.000 ton) ve Fas (5.000 ton) iken Rusya, Belçika ve Bolivya’dan daha küçük çıktılar elde edilmiştir; arsenik metali üretimi ise neredeyse tamamı Çin’den olmak üzere yaklaşık 1.000 ton olmuştur.[8] Amerika Birleşik Devletleri’nde 1985’ten bu yana birincil arsenik üretimi yapılmamaktadır; ithalat, kromatlı bakır arsenat (CCA) ahşap koruyucularına yönelik yasal kısıtlamaların hacimleri azaltmasından önce, öncelikle eski kullanımlar için talebi karşılamıştır.[8] Baca tozlarının asitle yıkanması ve ardından çökeltme veya stabilizasyon için skorodit oluşumu gibi gelişmekte olan hidrometalurjik yöntemler, yüksek arsenikli kalıntıları işlemek için geliştirilmektedir ancak ticari uygulamada pirometalurjik geri kazanımın ikincilinde kalmaktadır.[48]

Tarihsel Bağlam

Modern Öncesi Keşif ve Kullanımlar

Orpiment (As₂S₃) ve realgar (As₄S₄) gibi arsenik bileşikleri, MÖ 3000’den itibaren Mezopotamya, Mısır, Çin ve Yunanistan gibi eski uygarlıklarda tanınmış ve kullanılmıştır.[49] Bu sarı ve kırmızı mineraller, canlı renkleri nedeniyle öncelikle boyalar, pigmentler ve ışıklı el yazmaları için pigment olarak hizmet etti; orpiment antik çağda “altın boya” olarak adlandırıldı.[50] Realgar, Roma resminde sandarak olarak ve Çin geleneklerinde “eril sarı” olarak kullanım alanı buldu.[51]

Erken metalurjide, saf bakıra kıyasla bakırın sertliğini, esnekliğini ve dökülebilirliğini artıran erken bir bakır-arsenik alaşımı olan arsenikli bronz oluşturmak için arsenik kasıtlı olarak bakırla alaşımlandı. Bu alaşım, MÖ 5000 civarında İran platosunda ortaya çıktı ve MÖ 4. bin yılın sonlarında Yakın Doğu ve Avrupa’da geniş çapta yayıldı; genellikle kasıtlı ekleme veya arsenik açısından zengin cevherlerden kaynaklanan %1-6 arsenik içeriyordu.[52] Arsenikli bronz, daha güçlü aletlerin ve silahların üretimini kolaylaştırdı, ancak kullanımı MÖ 2000 civarında kalay bronz lehine azaldı; bunun nedeni muhtemelen eritme ve işleme sırasında zanaatkarlar arasında kronik zehirlenmeye neden olan arseniğin toksisitesiydi.[65]

Tıbbi olarak, arsenik sülfürler cilt rahatsızlıkları, yılan ısırıkları ve antiparaziter olarak harici olarak uygulandı; Hipokrat, MÖ 400 civarında ülserler ve apseler için realgar ve orpiment reçete ederken, Dioscorides bunların kullanımını MS 1. yüzyılda belgeledi.[53] Antik Çin’de, arsenik mineralleri, Shen Nong Ben Cao Jing (yaklaşık MÖ 200) gibi metinlerde karbonküller ve parazitleri tedavi etmek için yer aldı ve kökleri daha önceki uygulamalara kadar uzanıyordu.[54] Bakır eritmeden elde edilen arsenik trioksit, MÖ 2000 gibi erken bir tarihte hem terapötik bir ajan hem de zehir olarak işlev gördü.[55]

Elementel arsenik ilk olarak MS 1250’de Alman simyacı Albertus Magnus tarafından orpimentin sabunla ısıtılmasıyla izole edildi, bu da saf yarı metalin elde edilmesini ve daha fazla deneyi mümkün kıldı. Ortaçağ Avrupası’nda arsenik, arsenöz oksit gibi bileşiklerde kokusuz ve tatsız olması nedeniyle gizli bir zehir olarak ün kazandı; Nero gibi figürler tarafından kullanıldığı iddia edilen suikastlerdeki rolü nedeniyle “miras tozu” gibi takma adlar kazandı.[56] Toksisitesine rağmen, Rönesans tıbbında uyarıcı olarak küçük dozlar araştırıldı ve bu da daha sonraki farmasötik uygulamaların habercisi oldu.[53]

Sanayi Çağı Gelişmeleri

19. yüzyılda, bakır, kurşun, altın ve nikel gibi demir dışı metallerin eritilmesinin bir yan ürünü olarak arsenik üretimi önemli ölçüde arttı; arsenik trioksit, kavurma işlemlerinde üretilen baca tozlarından, speiss ve çamurlardan geri kazanıldı.[47] Rafinasyon gelişmeleri, arsenik trioksiti uçucu hale getirip saflaştırmak için süblimleşme tekniklerini içeriyordu, bu da artan endüstriyel talepleri karşılayan ticari ölçekli üretime olanak sağladı; 1800’lerin ortalarında, Avrupa’da, özellikle kalay ve bakır ekstraksiyonundan kalan arsenik kalıntılarının pazarlanabilir formlara işlendiği İngiltere’nin Cornwall gibi madencilik bölgelerinde muazzam miktarlar üretildi.[57][58]

Arsenik uygulamalarındaki önemli yenilikler üretim büyümesini daha da artırdı; 1775’te keşfedilen ancak canlı renk kararlılığı nedeniyle 19. yüzyılda tekstil, duvar kağıdı ve boyalar için sanayileştirilen Scheele yeşili gibi bakır arsenit pigmentlerinin yaygın olarak benimsenmesi buna dahildir.[59] 1867’de, bakır asetoarsenit (Paris yeşili), Colorado patates böceği gibi zararlılara karşı yaygın olarak uygulanan etkili bir böcek ilacı olarak geliştirildi, tarımsal haşere kontrolünde önemli bir ilerlemeyi işaret etti ve sanayi çağı tarım verimliliğini desteklemede arseniğin rolünü artırdı.[60]

Arsenik trioksit ayrıca, demir safsızlıklarını oksitleyerek yeşil rengi nötralize eden bir renk giderici ajan olarak hareket ederek cam üretimini ilerletti ve 1800’lerin başından itibaren büyük ölçekte daha net optik ve kap camı üretimine olanak sağladı.[61] Ek olarak, elementel arsenik, alaşımlarda ve yarı iletken öncülerinde kullanım için damıtma yoluyla rafine edildi, ancak ilk endüstriyel odak bileşikler üzerinde kaldı; bu gelişmeler arseniği 1870 ile 1914 arasında madencilik çıktılarını çeşitli üretim sektörlerine bağlayan kritik bir malzeme olarak konumlandırdı.[62] 19. yüzyılın sonlarında ortaya çıkan toksisite farkındalığına rağmen, düzenlenmemiş üretim ve kullanım devam etti, bu da dönemin endüstriyel faydayı sağlık risklerinin üzerinde tutma önceliğini yansıtıyordu.[63]

Pratik Uygulamalar

Malzeme Bilimi ve Alaşımlar

Arsenik, tarih öncesi çağlardan beri metalurjide kullanılmaktadır; özellikle saf bakıra kıyasla bakırın sertliğini, esnekliğini ve dökülebilirliğini artıran erken bir bakır-arsenik alaşımı olan arsenikli bronzda dikkate değerdir. Bu alaşim, MÖ 5000 civarında İran platosunda ortaya çıktı ve MÖ 4. bin yılın sonlarında Yakın Doğu ve Avrupa’da geniş çapta yayıldı; genellikle kasıtlı ekleme veya arsenik açısından zengin cevherlerden kaynaklanan %1-6 arsenik içeriyordu.[64] Arsenikli bronz, daha güçlü aletlerin ve silahların üretimini kolaylaştırdı, ancak kullanımı MÖ 2000 civarında kalay bronz lehine azaldı; bunun nedeni muhtemelen eritme ve işleme sırasında zanaatkarlar arasında kronik zehirlenmeye neden olan arseniğin toksisitesiydi.[65]

Modern malzeme biliminde, elementel arsenik öncelikle kurşun bazlı sistemlerde, özellikle kurşun-asit bataryalarda bir alaşım maddesi olarak hizmet eder; kurşun-antimon ızgaralarına eser miktarda (%0,05-0,25) ilave, mekanik mukavemeti artırır, tane yapısını inceltir ve koruyucu oksit katmanları oluşturarak korozyonu bastırır.[66] [67] Bu rol, çevresel düzenlemeler nedeniyle antimon içermeyen alaşımlara geçişe rağmen, elektrikli araçlar da dahil olmak üzere otomotiv ve endüstriyel bataryalarda devam etmektedir. Arsenik ayrıca, hidrojen gevrekliğine direnen ve iyileştirilmiş akışkanlığı ve mukavemeti nedeniyle tesisat ve elektrikli bileşenlerde kullanılan deokside edilmiş arsenikli bakır (örneğin ~%0,3 arsenik içeren UNS C14200 alaşımı) üretmek için bakırla alaşımlanır.[66] [14]

Ek uygulamalar arasında, arseniğin çekme mukavemetini artırdığı ve sürünmeyi azalttığı mühimmat için kurşun alaşımlarının sertleştirilmesi; ıslanmayı ve eklem bütünlüğünü iyileştiren elektronik ve tesisat lehimleri; ve yüksek yükler altında aşınmayı en aza indirmek için kurşun veya bronz matrislerde sürtünme önleyici bir katkı maddesi olarak hareket eden rulmanlar yer alır.[43] [68] Bu kullanımlar, mikroyapıyı inceltmek ve sertlik gibi performans ölçümlerini yükseltmek (örneğin, düşük konsantrasyonlarda kurşun alaşımlarında Brinell sertliğini %20-30 artırmak) için arseniğin yarı metal özelliklerinden yararlanır, ancak toksisite endişeleri batarya ızgaralarında kalsiyum veya gümüş gibi daha güvenli alternatiflerle devam eden ikame çabalarını tetiklemiştir.[69]

Tarım ve Haşere Kontrolü

Arsenik bileşikleri, özellikle kurşun arsenat ve bakır asetoarsenit (Paris Yeşili) gibi inorganik formlar, 19. yüzyılın sonlarından itibaren tarımsal haşere kontrolünde böcek ilacı olarak tarihsel olarak öne çıkmıştır. Kurşun arsenat, 1892 civarında elma ve kirazlardaki morina güvesi gibi zararlıları hedef alan meyve bahçeleri için kararlı bir sprey olarak ortaya çıktı ve ABD Tarım Bakanlığı 20. yüzyılın başlarında milyonlarca dönümde kullanımını onayladı.[70][63] 1860’larda tanıtılan Paris Yeşili, Colorado patates böceklerini etkili bir şekilde kontrol etti ancak fitotoksik ve çevresel olarak kalıcı olduğu kanıtlandı.[71] 1920’den 1980’e kadar ABD tarım sektörü, bu tür böcek ilaçlarını, herbisitleri ve pamuk kurutucularını formüle etmek için yerli arsenik üretiminin çoğunu tüketti.[47]

Herbisit uygulamaları arasında, bağlar ve nadas alanları gibi mahsullerde seçici olmayan yabani otların yok edilmesi için sodyum arsenit yer alıyordu; doğrudan mahsul hasarını en aza indirmek için genellikle uykudaki bitki örtüsüne uygulandı, ancak kısıtlamalar aktif olarak büyüyen bitkilerde kullanımını sınırladı.[72] Kalsiyum arsenit ve benzeri As(III) bileşikleri, pamuk üretiminde yaprak dökücü ve kurutucu olarak görev yaptı.[73] Roxarsone (4-hidroksi-3-nitrofenilarsonik asit) gibi organoarsenik bileşikler, büyümeyi artırmak, dizanteriyi kontrol etmek ve koksidiyozu önlemek için 1940’lardan itibaren kümes hayvanları ve domuz yemlerine katkı maddesi olarak dahil edildi; ABD kullanımı, hayvan dokularında kanserojen inorganik arseniğe dönüşüm kanıtları nedeniyle Haziran 2011’de üreticinin gönüllü olarak geri çekmesine kadar zirve yaptı.[74][75]

Düzenleyici eylemler, sprey sürüklenmesinden kaynaklanan akut zehirlenme ve kalıntılar yoluyla kronik maruziyet dahil olmak üzere belgelenmiş sağlık riskleri arasında bu uygulamaları kademeli olarak kısıtladı. Kurşun arsenat uygulamaları, DDT ve organofosfatların ortaya çıkmasıyla 1940’lardan sonra azaldı ve biyobirikim ve uygulanabilir azaltma eksikliği nedeniyle 1 Ağustos 1988’de böcek ilacı amaçlı tam ABD yasağına yol açtı.[76][63] ABD Gıda ve İlaç Dairesi, et ve çevresel deşarjda yüksek inorganik arsenik ile bağlantılı çalışmaların ardından Ekim 2013’te roxarsone ve diğer iki arsenikalin (nitarsone ve arsanilik asit) onaylarını iptal ederek arsenik bazlı hayvan yemi katkı maddelerinin %97’sini etkili bir şekilde yasakladı.[77] 1980’lere kadar pamuk ve çimde kullanılan arsenikli bir herbisit olan kakodilik asit, yeraltı suyu kirliliği riskleri nedeniyle ABD Çevre Koruma Ajansı tarafından tarım dışı çoğu alan için iptal edildi.[78]

Bugün, inorganik arsenik pestisitleri ABD tarımında yasaklanmıştır ve küresel eğilimler, daha az kalıcı ve toksik olduğu düşünülen sentetik alternatiflere doğru bu değişimi yansıtmaktadır.[5] Eski meyve bahçesi topraklarında, yasaktan on yıllar sonra güvenli eşikleri aşan kurşun arsenat kalıntıları ile miras kirliliği devam etmekte ve konut dönüşümü için iyileştirme gerektirmektedir.[79] Ana pazarların dışındaki bazı veterinerlik bağlamları gibi sınırlı organoarsenik kullanımları inceleme altında devam etmektedir, ancak modern pestisitlerin üstün etkinliği ve güvenlik profilleri nedeniyle tarımsal bağımlılık neredeyse durmuştur.[80]

Farmasötik ve Terapötik Kullanımlar

Arsenik bileşikleri binlerce yıldır terapötik olarak kullanılmaktadır; başlangıçta Geleneksel Çin Tıbbı’nda frengi, sedef hastalığı ve lösemi gibi durumların tedavisinde kullanılmıştır. Arsenik trioksitin akut promyelositik lösemi (APL) için bir çare olduğu, kronik miyeloid lösemi hastalarında %73’e varan yanıt oranları gösteren kohort çalışmalarında 1970’ler gibi erken bir tarihte belgelenmiştir.[35] 19. ve 20. yüzyılın başlarında, Fowler çözeltisi (potasyum arsenit) gibi arsenikler frengi, romatizma ve cilt bozuklukları için kullanılırken, ilk modern kemoterapötik ajan olan arsfemanin (Salvarsan), Paul Ehrlich’in 1909’daki geliştirmesinden sonra frengi tedavisinde devrim yaratarak, penisilin yerini almadan önce kontrollü denemelerde %90’ı aşan kür oranlarına ulaştı.[81] Bu uygulamalar arseniğin antimikrobiyal ve antiproliferatif etkilerinden kaynaklanıyordu, ancak yüksek toksisite yaygın benimsemeyi sınırladı ve daha güvenli alternatiflerle düşüşe yol açtı.[35]

Modern onkolojide arseniğin yeniden canlanması, inorganik bir arsenik olan arsenik trioksit (ATO) etrafında toplanmaktadır. ATO, tüm-trans retinoik asit (ATRA) ve antrasiklin kemoterapisinden sonra nükseden veya dirençli APL’li yetişkinlerde remisyon indüksiyonu ve konsolidasyonu için 2000 yılında ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından onaylanmıştır; Faz II denemeleri, medyan süreleri 15 ayı aşan bu hastalarda %70 tam remisyon göstermiştir.[82] 2018’de FDA, onayı yeni teşhis edilen düşük riskli APL’nin (beyaz kan hücresi sayısı <10 × 10^9/L) ATRA ile kombinasyon halinde birinci basamak tedavisini içerecek şekilde genişletti; randomize denemeler, ATRA artı kemoterapi ile %83-93’e kıyasla 2 yılda %97 olaysız sağkalım gösterdi, hematolojik toksisite azaldı ve kemoterapi gereksinimi ortadan kalktı.[83] ATO’nun mekanizması, APL hücrelerinde PML-RARα füzyon onkoproteinini hedefli bozunmaya uğratarak, klinik öncesi modellerde açıklandığı ve PML nükleer cisimlerini ölçen klinik farmakodinamik çalışmalarda doğrulandığı üzere mikromolar konsantrasyonlarda farklılaşma, otofaji ve apoptozu indüklemeyi içerir.[84] Bu rejim, düşük riskli vakaların %95’inden fazlasında moleküler remisyon sağlar ve uluslararası konsorsiyum verilerinde genel sağkalım oranları 2 yılda %99’a yaklaşır.[85]

APL’nin ötesinde, ATO’nun araştırma amaçlı kullanımları arasında diğer lösemiler ve hepatoselüler karsinom ve akciğer kanseri gibi katı tümörler için kombinasyon tedavileri yer alır; burada reaktif oksijen türleri üretimi ve membransız organellerde faz ayrımı bozulması yoluyla tümör büyümesini engeller, ancak faz III kanıtları sınırlı kalmaktadır ve QT uzaması, farklılaşma sendromu ve hepatotoksisite dahil toksisite profilleri hastaların %20-30’unda kardiyak izleme ve doz ayarlamalarını gerektirir.[86][87] Kümes hayvanı büyümesini teşvik etmek için roxarsone gibi veterinerlik uygulamaları, inorganik arsenik kalıntıları nedeniyle 2015 yılında FDA tarafından aşamalı olarak kaldırıldı ve temel olmayan kullanımlar üzerindeki düzenleyici incelemeyi vurguladı.[88] Homeopatik arsenik preparatları, zehirlenme veya nöbetler gibi durumlar için sağlam klinik kanıttan yoksundur ve randomize denemeler plaseboya göre üstünlük göstermemektedir.[89] Genel olarak, ATO’nun dar terapötik penceresi, bu alt tipin genetik sapmasına karşı üstün etkinliği nedeniyle öncelikle APL ile sınırlı olan arseniğin iki ucu keskin rolünü örneklendirmektedir.[35]

Yarı İletkenler ve Elektronik

Arsenik, silikon yarı iletkenlerde önemli bir n-tipi katkı maddesi (dopant) olarak görev yapar; kafes içindeki silikon atomlarının yerini alarak elektriksel iletkenliği artıran verici elektronlar sağlar. Tipik katkı konsantrasyonları santimetreküp başına 10¹⁵ ila 10²⁰ atom arasında değişir ve kontrollü dirence sahip transistörlerin ve entegre devrelerin üretimine olanak tanır.[90] Bu uygulama, iyonlaşma üzerine atom başına iletim bandına bir elektron salan arseniğin grup V değerlik elektronlarından yararlanır.[91]

Yüksek saflıkta arsenik (%99,9999 veya daha fazla), öncelikle çinkoblend kristal yapısında pniktojen bileşeni oluşturduğu galyum arsenit (GaAs) gibi III-V bileşik yarı iletkenlerin üretiminde tüketilir.[92] GaAs, optoelektronik cihazlar için verimli radyatif rekombinasyonu kolaylaştıran oda sıcaklığında 1,42 eV’lik doğrudan bir bant aralığına ve silikonun beş katından fazla olan yaklaşık 8500 cm²/V·s elektron hareketliliğine sahiptir; bu da 100 GHz’i aşan frekanslarda çalışmaya olanak tanır.[93] Bu özellikler, grup IV malzemelere kıyasla yük taşıyıcıları için daha düşük etkili kütleler sağlayan galyum ve arsenik arasındaki kovalent bağdan kaynaklanır.[94]

GaAs tabanlı cihazlar, radar ve uydu iletişimleri için monolitik mikrodalga entegre devreleri (MMIC’ler) dahil olmak üzere yüksek frekanslı elektroniğe hakimdir; burada güç amplifikatörleri milimetre dalga bantlarında %50’nin üzerinde verimliliğe ulaşır.[95] Optoelektronikte GaAs, 870 nm’de yayan kızılötesi ışık yayan diyotları (LED’ler) ve fiber optik telekomünikasyon için lazer diyotları mümkün kılar; tarihsel gelişimi 1955’te erken fotoseller için tek kristal büyütmeye ve 1980’lerde ticari IC’lere kadar uzanır.[96] Fotovoltaik uygulamalar, üstün radyasyon direnci ve 300–900 nm spektrumunda emilim sayesinde yoğunlaştırılmış güneş ışığı altında %30’un üzerinde verimliliğe ulaşan GaAs çok eklemli güneş pillerini kullanır.[93] İndiyum arsenit (InAs) gibi diğer arsenit bileşikleri, düşük gürültülü amplifikatörler ve kuantum cihazları için daha da yüksek hareketlilikleri (40.000 cm²/V·s’ye kadar) destekler.[92]

Arseniğin metal-organik kimyasal buhar biriktirme (MOCVD) gibi epitaksiyel büyüme süreçleri sırasındaki uçuculuğu, performansı düşüren anti-bölge bozuklukları gibi kusurları en aza indirirken arsenik atomları sağlamak üzere ayrışan arsin (AsH₃) veya trimetilarsin gibi öncüleri gerektirir.[97] Avantajlarına rağmen, GaAs üretimi, işçi maruziyetini 5 µg/m³’ün altında sınırlamak için mühendislik kontrollerini zorunlu kılan toksik arsenik türlerinin işlenmesini içerir.[94] Devam eden araştırmalar, 5G/6G altyapısı ve terahertz dedektörleri için arsenit alaşımlarını araştırarak rafine arsenik hammaddelerine olan talebi sürdürmektedir.[91]

Diğer Endüstriyel Uygulamalar

Arsenik trioksit, cam üretiminde bir arıtma maddesi ve renk giderici olarak hizmet eder; burada aksi takdirde yeşil bir ton verecek olan demir safsızlıklarını oksitleyerek optik ve özel uygulamalar için daha net, renksiz cam üretimine olanak tanır.[98] 19. yüzyılda kurulan bu kullanım, yüksek saflıkta cam için sınırlı miktarlarda devam etmektedir; 2020 itibarıyla küresel tüketimin toplam arsenik üretiminin %1’inin altında olduğu tahmin edilmektedir ve bunun başlıca nedeni çevresel düzenlemeler nedeniyle antimon gibi alternatiflerle ikame edilmesidir.[43]

Seramiklerde, arsenik trisülfür gibi arsenik bileşikleri opaklaştırıcı olarak işlev görür, pişirme sırasında ince parçacık dağılımı yoluyla ışığı saçarak opak beyaz sırlar oluşturur.[99] Tarihsel uygulamalar eski sır tekniklerine dayanmaktadır, ancak modern kullanım toksisite nedeniyle kısıtlanmıştır; tüketici seramiklerindeki arsenik içeriği, sızma risklerini en aza indirmek için 2013’ten beri Avrupa Birliği’nde 100 ppm’in altında düzenlenmiştir.[100]

Realgar (As₄S₄) ve orpiment (As₂S₃) dahil olmak üzere arsenik sülfürler, yüksek kırılma indisleri ve belirli matrislerdeki kararlılıkları nedeniyle sırasıyla canlı kırmızı ve sarı tonları için endüstriyel boyalarda ve emayelerde pigment olarak kullanılmıştır.[101] Bu uygulamalar, deniz kaplamaları gibi tüketici dışı ürünler için 20. yüzyılın başlarında zirveye ulaştı, ancak arseniğin kanserojen özellikleri nedeniyle 1970’lerden bu yana büyük ölçüde sentetik azo pigmentlerle değiştirildi ve kalıntı kullanım tarihi eserlerin restorasyonu ile sınırlandı.[43]

Piroteknikte, bakır asetoarsenit (Paris yeşili) gibi bileşikler, 19. yüzyıl havai fişek formülasyonlarında belgelenen bir teknik olan yanma sırasında arseniğin uçucu emisyonu yoluyla yoğun mavi renkler üretir.[102] Mevcut endüstriyel üretim kısıtlıdır; ABD Tüketici Ürün Güvenliği Komisyonu düzenlemeleri, 2006’dan bu yana tüketici havai fişeklerinde arseniği yasaklamış, emisyonların kontrol edildiği profesyonel gösterilerle sınırlandırmıştır ve arsenik içeriği tipik olarak kütle fraksiyonu ile %2’nin altındadır.[103][104]

Biyolojik ve Biyokimyasal Roller

Mikrobiyal Etkileşimler

Mikroorganizmalar, arsenit (As(III)) oksidasyonunu arsenata (As(V)), arsenatın arsenite indirgenmesini ve organoarsenik bileşiklere metilasyonunu içeren arsenik biyojeokimyasal döngüsündeki kilit dönüşümlere aracılık ederek topraklarda, tortularda ve akiferlerde arsenik hareketliliğini ve türleşmesini düzenler.[105] Bu süreçler, oksidasyon için arsenit oksidaz (Aio) ve indirgeme için arsenat redüktaz (ArsC) veya solunum redüktazı (Arr) gibi spesifik enzimler ve genler aracılığıyla gerçekleşir ve mikropların arsenik açısından zengin ortamlara uyum sağlamasına veya bunu solunumda kullanmasına olanak tanır.[106] Anoksik koşullarda, dissimilatuar indirgeme baskındır ve Bengal Deltası’nın arsenik kirliliği olan akiferlerinde gözlemlendiği gibi arseniği tortulardan yeraltı suyuna mobilize eder.[107]

Arsenit oksitleyen bakteriler, daha toksik ve hareketli As(III)’ü daha az biyoyararlanımlı As(V)’e dönüştürerek demir oksitlerle çökelmesini kolaylaştırır ve kirlenmiş alanlarda doğal zayıflamaya yardımcı olur.[105] Önemli türler arasında, arsenit üzerinde kemolitoototrof büyüme için Aio enzimini kodlayan aioBA gen kümesini kullanan Alcaligenes faecalis, Herminiimonas arsenicoxydans ve Thiomonas arsenitoxydans bulunur.[106] Arsenikçe zengin deltaik akiferlerde, Acidovorax, Hydrogenophaga, Albidiferax, Bosea ve Polymorphum (öncelikle Proteobacteria) gibi baskın cinsler bu oksidasyonu yönlendirerek, besin sınırlı, anoksik koşullar altında demir döngüsü ve organik madde bozunmasıyla ilişkilendirir.[107]

Arsenat indirgeyen bakteriler, sitoplazmik indirgeme ve dışarı atma yoluyla detoksifikasyon için veya anaerobik solunumda bir elektron alıcısı olarak As(V)’i As(III)’e dönüştürür; bu genellikle pirinç tarlaları veya maden atıkları gibi indirgenmiş ortamlarda arsenik salınımını şiddetlendirir.[105] Örnekler arasında, solunum indirgemesi için arrAB genlerini kullanan Shewanella sp. ANA-3 ve Sulfurospirillum barnesii ve direnç bağlantılı indirgeme için arsC kullanan sülfat indirgeyen bakteri konsorsiyumları bulunur.[106] Dissimilatuar arsenat solunumu üzerine yapılan erken çalışmalardan bu yana belgelenen bu süreç, yeraltı suyu sistemlerinde arsenik çözünürlüğünü ve biyoyararlanımını artırır.[105]

Mikrobiyal metilasyon, As(III)’e sırayla metil grupları ekleyerek monometilarsonat (MMA), dimetilarsinat (DMA) ve uçucu trimetilarsin (TMA) üretir; bunların bazıları topraktan atmosfere kaçarak yerel arsenik yüklerini azaltabilir.[105] arsM geni, Rhodopseudomonas palustris ve Paenibacillus suşları gibi türlerde aktif olan arsenit S-adenosilmetiyonin metiltransferazı (ArsM) kodlar; Humicola sp. gibi mantarlar da aerobik topraklarda katkıda bulunur.[106] Pirinç tarlası ekosistemlerinde bu uçuculaşma, demetilasyonla dengelenerek mahsuller tarafından arsenik alımını etkiler, ancak anaerobik metilleyiciler daha az karakterize edilmiştir.[108] Genel olarak, bu etkileşimler, kirlenmiş ortamlarda biyoremidasyon stratejileri için kritik olan mikropların arsenik detoksifikasyonu ve mobilizasyonundaki ikili rolünü vurgular.[109]

Yüksek Organizmalarda Metabolizma

İnsanlar da dahil olmak üzere memelilerde, gastrointestinal sistemden veya diğer yollardan emilen inorganik arsenik, öncelikle karaciğerde, daha az biyobirikimli metabolitler üretmek için sıralı indirgeme ve oksidatif metilasyonu içeren biyotransformasyona uğrar. İnorganik arsenat (AsV), genellikle kofaktör olarak glutatyon (GSH) kullanan arsenat redüktaz gibi enzimler aracılığıyla arsenite (AsIII) indirgenir; AsIII daha sonra, S-adenosilmetiyoninden (SAM) metil gruplarını transfer eden arsenik (+3 oksidasyon basamağı) metiltransferaz (AS3MT) tarafından metillenerek monometilarsonöz asit (MMAIII) verir; bu daha sonra monometilarsonik asite (MMAV) oksitlenir ve daha sonra dimetilarsinöz asit (DMAIII) ve dimetilarsinik asite (DMAV) metillenir.[110][111] Bu yol, akut maruziyetin ardından insanlarda idrar arseniğinin %70-80’ini oluşturan DMAV ile idrarla atılımı kolaylaştırarak emilen dozun %90’ından fazlasının 48-72 saat içinde temizlenmesini sağlar.[112]

Süreç bir ikilik sergiler: MMAV ve DMAV gibi beş değerlikli metillenmiş türler genellikle daha az toksik ve daha suda çözünürdür, böbrek eliminasyonunu destekler ve doku tutulumunu azaltır; oysa GSH S-transferaz omega-1 (GSTO1) içeren indirgeme adımları sırasında üretilen üç değerlikli ara ürünler (MMAIII ve DMAIII), proteinlerdeki ve enzimlerdeki visinal sisteinlere bağlanmayı sağlayan yüksek tiyol reaktivitesine sahiptir, hücresel işlevleri bozar ve reaktif oksijen türleri üretimi yoluyla oksidatif stresi artırır.[110][112] Tarihsel olarak detoksifikasyon olarak görülen metilasyonun, artık potansiyel olarak arsenik toksisitesini aktive ettiği kabul edilmektedir; özellikle üç değerlikli metabolitlerin mesane gibi dokularda genotoksisite ve karsinojenez ile ilişkili olduğu kronik düşük doz senaryolarında.[110]

Türler arası ve tür içi varyasyonlar verimliliği etkiler: insanlar ve kemirgenler (örneğin sıçanlar, fareler) tipik olarak yüksek dimetilasyon (dozun %60’ından fazlası DMA atılımı) sağlarken, ipek maymunları ve şempanzeler gibi insan olmayan primatlar ihmal edilebilir metilasyon kapasitesi sergiler, bu da karaciğerde inorganik arsenik birikimi ve daha yavaş temizlenme ile sonuçlanır.[111] İnsanlarda, AS3MT’deki genetik polimorfizmler metilasyon oranlarını etkiler; verimli metilleyiciler (örneğin bazı Asya popülasyonları) daha düşük inorganik arsenik tutulumu gösterirken potansiyel olarak toksik üç değerlikli formlara daha yüksek maruziyet gösterebilir; folat ve selenyum gibi beslenme faktörleri SAM mevcudiyetini ve GSH seviyelerini modüle ederken, çocuklarda daha yüksek DMA yüzdeleri gibi yaşa bağlı farklılıklar duyarlılığı değiştirir.[111] Deniz kaynaklarından gelen arsenobetain gibi organik arsenikler, memelilerde minimum metabolizmaya uğrar ve değişmeden atılır, bu da inorganik formlarla tezat oluşturur.[112]

Potansiyel Gereklilik Tartışmaları

Çeşitli hayvan türlerinde yapılan çalışmalar, arseniğin düşük konsantrasyonlarda temel bir eser element olarak işlev görebileceğine dair kanıtlar sağlamıştır. 35 ng/g’ın altında arsenik seviyelerine sahip diyetlerle beslenen keçiler ve minipiglerde, yavrular düşük doğum ağırlıkları (%13 oranında), bozulmuş üreme (örneğin keçi başına daha az oğlak: kontrol grubunda 1,4’e karşılık 0,96) ve daha düşük hayatta kalma oranları sergilemiş, bu etkiler 350 ng/g’a takviye ile hafifletilmiştir.[113] Benzer bulgular, 50 ng/g altındaki diyetlerde büyümenin baskılandığı ve 0,5-2 μg/g arsenik takviyesinin normal gelişimi geri kazandırdığı sıçanlarda da görülmüştür.[113] Civcivler, 20-35 ng/g diyetlerde, özellikle stres altında, 1-2 μg/g arsenikten fayda sağlayarak büyüme bozukluğu göstermiştir.[113] Bu gözlemler, üreme, büyüme ve stres tepkisinde potansiyel rollere işaret etmektedir, ancak eleştirmenler etkilerin spesifik arsenik eksikliğinden ziyade genel diyet yetersizliklerinden kaynaklanabileceğini savunmaktadır.[113]

Önerilen mekanizmalar, arseniğin özellikle hamilelik, emzirme veya besin stresi gibi koşullar altında metiyonin metabolizmasını etkilediğini içermektedir. Sıçanlarda ve hamsterlerde arsenik yoksunluğu, plazma taurin seviyelerini ve karaciğer poliamin konsantrasyonlarını düşürürken, spermidin ve spermin sentezinin anahtarı olan S-adenosilmetiyonin dekarboksilaz enziminin aktivitesini azaltır.[114] Civcivler ve sıçanlar için büyüme gereksinimleri yaklaşık 25 ng/g olarak tahmin edilmekte, bu da olası bir insan alımı olan 12 μg/güne (balık, tahıllar ve hububatlar gibi kaynaklardan alınan 12-40 μg’lık tipik küresel diyet seviyeleriyle uyumlu) işaret etmektedir.[114]

Ancak insanlar için gereklilik, gıda, su ve havadaki çevresel yaygınlığına rağmen belgelenmiş hiçbir eksiklik sendromu olmaması nedeniyle kanıtlanmamıştır.[115] Yerleşik eser elementlerin aksine, enzimatik kataliz veya yapısal roller gibi arsenik gerektiren spesifik bir biyokimyasal süreç tanımlanmamıştır.[113] Hayvanlardan türetilen tahminler, normal diyetlerden yeterliliği öne sürerek insan ihtiyaçlarını tartışmalı hale getirmekte ve kontrollü eksiklik çalışmalarını karmaşıklaştırmaktadır.[115] Bu dolaylı kanıt hatları nedeniyle tartışma devam etmektedir, ancak baskın bilimsel değerlendirmeler, eser seviyelerdeki potansiyel faydalar yerine toksisite risklerini vurgulayarak kanıtlanmış gerekliliğe karşı sonuçlanmaktadır.[113][115]

Toksisite Mekanizmaları

Moleküler ve Hücresel Etkiler

İnorganik arsenik, öncelikle moleküler düzeyde temel hücresel süreçleri bozan üç değerlikli (arsenit, As(III)) ve beş değerlikli (arsenat, As(V)) formları aracılığıyla toksisite gösterir.[116] As(III), proteinlerdeki sülfhidril (-SH) gruplarına yüksek afinite gösterir, visinal tiyollere bağlanır ve trikarboksilik asit döngüsü ve oksidatif fosforilasyon için kritik olan pirüvat dehidrogenaz (PDH) ve α-ketoglutarat dehidrogenaz gibi enzimleri inhibe eder.[117] [118] Bu inhibisyon, lipoik asit kofaktörleri veya ditiyollerle etkileşim yoluyla gerçekleşir, pirüvattan asetil-CoA üretimini azaltır ve ATP sentezini bozar; saflaştırılmış PDH’nin %50 inhibisyonu yaklaşık 18 μM As(III) gerektirir.[119] Fosfatla yapısal olarak benzer olan As(V), fosforilasyon reaksiyonlarında rekabet eder, substrat düzeyinde fosforilasyonu ayıran ve hücresel fosfat havuzlarını tüketen kararsız arsenillenmiş ara ürünler oluşturur.[116] Her iki tür de hücresel enerji rezervlerini tüketerek ve membran potansiyelini değiştirerek mitokondriyal işlev bozukluğuna katkıda bulunur.[120]

Arsenik maruziyeti, As(III) ve As(V) arasındaki redoks döngüsü veya glutatyon peroksidaz ve süperoksit dismutaz gibi antioksidan enzimlerle etkileşim yoluyla süperoksit ve hidrojen peroksit dahil olmak üzere reaktif oksijen türleri (ROS) üreterek oksidatif stresi indükler.[121] [122] Bu ROS aşırı üretimi, lipit peroksidasyonuna, protein karbonilasyonuna ve tiyol tükenmesine yol açarak enzim inhibisyonunu ve MAPK ve NF-κB gibi yollardaki sinyal bozukluklarını şiddetlendirir.[121] Hücresel düzeyde bu etkiler, kaspaz kaskadlarının aktivasyonu ve mitokondriyal sitokrom c salınımı yoluyla apoptozu tetiklerken, aynı zamanda ATP tükenmesi nedeniyle yüksek doz senaryolarında nekrozu teşvik eder.[123] Arsenik ayrıca şaperon proteinlerine ve ubikuitin ligazlara bağlanarak proteostazı bozar ve yanlış katlanmış proteinlerin birikmesine neden olur.[124]

Genotoksik etkiler, doğrudan alkilasyondan ziyade dolaylı olarak ROS aracılı DNA zincir kırılmaları, baz modifikasyonları ve kromozomal sapmalardan kaynaklanır; arsenik, PARP-1 ve XPA gibi proteinlerdeki çinko parmak bölgelerine bağlanarak DNA onarımını engeller.[125] [126] Bu bozulma, anöploidi ve mikronükleus oluşumu dahil olmak üzere genomik kararsızlığı teşvik ederek maruz kalan hücrelerde gözlemlenen klastojenik sonuçlara katkıda bulunur.[127] Arseniğin tek karbon metabolizmasına müdahalesi yoluyla S-adenosilmetiyonin tükenmesi yoluyla küresel hipometilasyon gibi epigenetik değişiklikler, hücresel düzensizliği daha da artırır.[128] Bu moleküler bozulmalar toplu olarak, düşük seviyelerdeki adaptif tepkilerden daha yüksek maruziyetlerdeki açık hasara doğru doza bağlı kaymalarla birlikte hücre tipleri genelinde arseniğin sitotoksisitesinin temelini oluşturur.[129]

Doz-Yanıt İlişkileri

İnorganik arsenik toksisitesi için doz-yanıt eğrisi, cilt lezyonları ve kardiyovasküler etkiler gibi kanser dışı son noktalar için belirgin eşiklerle doğrusal olmayan özellikler gösterirken, karsijenite, daha yüksek dozlarda doymuş hale gelen verimli biyometilasyon detoksifikasyon mekanizmaları nedeniyle düşük maruziyetlerde potansiyel alt doğrusallık sergiler. Kemirgenlerde akut oral maruziyet, sıçanlarda 15 ila 293 mg As/kg vücut ağırlığı ve diğer türlerde 11 ila 150 mg/kg arasında değişen LD50 değerleri verir; bunlar öncelikle gastrointestinal kanama, hepatik nekroz ve kardiyovasküler çöküş olarak kendini gösterir.[130] İnsanlarda, 2 mg As/kg’ı aşan tek oral dozlar ölümcül olabilir; çoklu organ yetmezliği ile bağlantılı olarak 22–121 mg/kg’lık ölümcül aralıklar bildirilmiştir, ancak 1–3 mg/kg civarındaki daha düşük akut eşiklerde destekleyici bakım ile hayatta kalma gerçekleşmiştir.[23]

Kronik düşük doz maruziyeti, arsenikle kirlenmiş su tüketen Tayvan popülasyonlarındaki epidemiyolojik çalışmalardan türetilen hiperpigmentasyon gibi erken dermal etkiler için yaklaşık 0,0008 mg As/kg/gün’lük gözlemlenebilir yan etki görülmeyen seviye (NOAEL) ortaya koymaktadır; ABD EPA referans dozu (RfD) olan 0,0003 mg As/kg/gün, insan değişkenliğini hesaba katmak için bir belirsizlik faktörü içerir ve kanserojenlik verilerini içermez.[23][131] Karaciğer enzim yükselmeleri ve periferik nöropati 0,006 mg As/kg/gün’lük LOAEL’lerde ortaya çıkarken, cilt lezyonları 50–100 µg/L’lik içme suyu konsantrasyonlarının üzerinde tutarlı bir şekilde görülür (günde 2 L tüketen 70 kg’lık bir yetişkin için ~0,0014–0,0028 mg As/kg/gün’e eşdeğerdir); bu durum, adaptif metilasyonun üç değerlikli arsenik tutulumunu doygunluk noktalarının altına düşürdüğü bir eşik modelini destekler.[23][132]

Karsijenite için, kohort çalışmalarından elde edilen kıyaslama dozu (BMD) modellemesi, içme suyunda mesane kanseri için 42 µg/L civarında bir BMD10 (%10 aşırı risk ile ilişkili doz) gösterir; alt güven sınırları doğrusalsızlığı ve 50 µg/L’nin üzerindeki olası eşikleri öne sürerek bazı düzenleyici değerlendirmelerde kullanılan doğrusal eşiksiz ekstrapolasyonlara meydan okur.[133][131] Hayvan çalışmaları, sıçanlarda hematolojik etki göstermeyen 0,6 mg As/kg/gün’e kadar kronik NOAEL’lerle insanlara kıyasla daha düşük duyarlılığı doğrulamaktadır, ancak insan epidemiyolojisi, düşük dozların (<10 µg/L) meta-analizlerde tutarlı bir aşırı risk göstermediği beslenme ve genetikten etkilenen bireyler arası değişkenliğin altını çizmektedir.[23][134]

Son Nokta Türler Temel Doz Metriği Değer (mg As/kg/gün aksi belirtilmedikçe) Kaynak
Akut ölümcüllük Kemirgenler LD50 (oral) 15–293 [130]
Akut ölümcüllük İnsanlar Minimal ölümcül ≥2 (tek doz) [23]
Dermal lezyonlar İnsanlar NOAEL/LOAEL 0,0008 / 0,0014–0,1 [23]
RfD (kanser dışı) İnsanlar Düzenleyici 0,0003 [131]
Mesane kanseri İnsanlar BMD%0,1 RR (µg/L su) 42,2 [133]

İnsan Sağlığına Etkileri

Akut Zehirlenme Belirtileri

Akut arsenik zehirlenmesi tipik olarak, yetişkinlerde genellikle 100 mg inorganik arseniği aşan yüksek bir dozun yutulmasının ardından dakikalar ila saatler içinde ortaya çıkar ve birincil başlangıç sunumu olarak şiddetli gastrointestinal rahatsızlığa yol açar.[135] Belirgin semptomlar arasında yoğun mide bulantısı, bol kusma, pirinç suyu dışkısına benzeyen sulu ishal ve kramp şeklinde karın ağrısı yer alır; bu durum hızlı dehidrasyona ve elektrolit dengesizliklerine neden olabilir.[135] [4] Bu gastrointestinal etkiler, arseniğin mukoza zarlarını bozmasından ve hücresel solunumu inhibe etmesinden kaynaklanır ve ciddi vakalarda hemorajik enterite neden olur.[135]

Gastrointestinal başlangıçtan kısa bir süre sonra, taşikardi, hipotansiyon ve potansiyel olarak miyokardiyal depresyon ve vasküler geçirgenlik değişikliklerine bağlı kardiyojenik şok ile karakterize kardiyovasküler komplikasyonlar ortaya çıkar.[135] [6] Nörolojik semptomlar arasında baş ağrısı, parestezi veya ekstremitelerde uyuşma, kas krampları, konfüzyon, ensefalopati ve nöbetler yer alabilir ve bu da arseniğin nöronal enzimlerdeki sülfhidril gruplarına müdahalesini yansıtır.[4] [135] Nefeste veya idrarda metalik veya sarımsak benzeri bir koku, dimetilarsin gibi uçucu arsenik metabolitlerine atfedilebilir.[136]

Diğer sistemik etkiler arasında yüz ödemi, ateş, karaciğer hasarını gösteren hepatik transaminaz yükselmesi, tübüler nekrozdan kaynaklanan akut böbrek hasarı ve pansitopeniye yol açan kemik iliği baskılanması yer alır.[135] [6] Arsenik bileşiklerinin solunması veya cilde maruz kalması, baskın GI semptomlarından ziyade öncelikle solunum yolu tahrişine, öksürüğe ve pulmoner ödeme neden olabilir, ancak sistemik toksisite emilimi takip edebilir.[135] Şelasyon tedavisi gibi hızlı müdahale olmadan, 24-48 saat içinde çoklu organ yetmezliği ve ölüm meydana gelebilir; modern destekleyici bakımdan önce tedavi edilmeyen ciddi vakalarda ölüm oranları tarihsel olarak %100’e yaklaşmıştır.[135]

Kronik Maruziyet Sonuçları

Yıllar ila on yıllar boyunca 10–50 μg/L’yi aşan kirlenmiş içme suyu yoluyla birincil olarak gerçekleşen kronik arsenik maruziyeti, yaygın hiperpigmentasyon, benekli pigmentasyon ve avuç içi ve ayak tabanlarında hiperkeratotik lezyonlar dahil olmak üzere dermatolojik değişikliklerle karakterize edilen bir durum olan arsenikozis (arsenicosis) olarak kendini gösterir.[4][137] Bangladeş ve Batı Bengal gibi endemik bölgelerde 1980’lerden bu yana tüp kuyu sulaması nedeniyle milyonlarca kişiyi etkileyen bu cilt değişiklikleri, daha ciddi sekellerden önce gelir ve erken biyobelirteçler olarak hizmet eder.[138] Karın ağrısı ve ishal gibi gastrointestinal bozukluklar, anemi, lökopeni ve trombositopeni dahil olmak üzere hematolojik anormalliklerle birlikte devam edebilir.[139][140]

Malign olmayan sistemik etkiler arasında, 1970’lerdeki iyileştirmeye kadar 1.800 μg/L’ye kadar arsenik seviyelerine sahip Tayvan’ın artezyen kuyularında örneklenen, kangren ve uzuv ampütasyonuna yol açan Blackfoot hastalığı ile örneklenen periferik damar hastalığı yer alır.[138] Kardiyovasküler sonuçlar iskemik kalp hastalığı ve hipertansiyonu kapsar; Şili’nin II. Bölgesi’nden (1950’ler-1970’lerde zirve yapan madencilikle ilgili su kirliliği yoluyla maruz kalan) elde edilen epidemiyolojik veriler, maruziyetin kesilmesinden sonra bile yüksek riskler göstermektedir.[4][141] İdrar arsenik metabolitlerini bozulmuş glikoz metabolizmasıyla ilişkilendiren Tayvan’daki kohort çalışmaları ile kanıtlandığı üzere Tip 2 diabetes mellitus riski artar.[142] Nörolojik etkiler, histopatolojik incelemelerde doğrulanan aksonal dejenerasyona atfedilen duyusal kayıp ve ağrılı parestezi ile simetrik periferik nöropatiyi içerir.[137] Hepatik tutulum, yüksek enzimlerden portal hipertansiyon ve siroza kadar değişirken, böbrek etkileri proteinüri ve kronik böbrek hastalığını içerir.[143][142]

Kanserojen sonuçlar cilt (skuamöz ve bazal hücreli), akciğer ve mesane için iyi yerleşmiş olup, göreceli riskler doza bağlı olarak artmaktadır; örneğin Bangladeş’te cilt kanseri insidansı, 10 yıldan uzun süre 100 μg/L’nin üzerindeki su arseniği ile ilişkilidir.[137][144] Akciğer kanseri, mesleki ve çevresel kohortlarla desteklenen arseniğe atfedilebilir ölümlerin önde gelen nedeni olarak ortaya çıkarken, karaciğer, böbrek ve prostat kanserleriyle olan ilişkiler tutarlı ancak daha az güçlü insan kanıtları göstermektedir.[141][137] Rahim içi ve erken yaşam maruziyeti, maruz kalan popülasyonlardan yapılan boylamsal çalışmalarda belgelendiği üzere, bilişsel eksiklikler ve büyüme geriliği dahil olmak üzere gelişimsel riskleri artırır.[4][145] Bu etkiler oksidatif stres, DNA hasarı ve epigenetik değişiklikler yoluyla ortaya çıkar, ancak bireysel duyarlılık genetik ve beslenme ile değişir.[146]

Terapötik Faydalar ve Riskler

İnorganik bir arsenik bileşiği olan arsenik trioksit (ATO), 2000 yılındaki FDA onayından bu yana nükseden veya dirençli akut promyelositik lösemi (APL) için öncelikli bir tedavi olmuştur; PML-RARα füzyon proteininin bozunması yoluyla promyelositik hücrelerde farklılaşma ve apoptozu indükler.[35] Yüksek riskli olmayan APL hastalarında ATO’yu realgar-indigo naturalis formülü ile karşılaştıran gibi son çok merkezli randomize çalışmalar, oral formülasyonlar kullanıldığında azaltılmış hastaneye yatış ihtiyaçları ile karşılaştırılabilir etkinlik göstermiş ve indüksiyon aşamalarında %95’i aşan tam remisyon oranlarına ulaşmıştır.[147][148] Tüm-trans retinoik asit (ATRA) ve askorbik asit ile birleştirilen oral ATO, yeni teşhis edilen APL’de umut vaat etmiş, faz II denemeleri 42 günlük indüksiyon döngülerinin intravenöz uygulamayı en aza indirirken yüksek yanıt oranları sağladığını bildirmiştir.[149][84]

ATO, APL’nin ötesinde, kronik miyeloid lösemi, multipl miyelom ve akciğer ve mide kanserleri gibi katı tümörler dahil olmak üzere diğer malignitelerde araştırma düzeyinde umut vaat etmektedir; klinik öncesi ve erken faz denemeleri, anjiyogenez karşıtı etkileri, tümör hücresi çoğalmasının inhibisyonunu ve reaktif oksijen türleri üretimi ve kirpi yolu (hedgehog pathway) modülasyonu aracılığıyla kemoterapötiklerle sinerjiyi göstermektedir.[150][86] Ancak, bu uygulamalar faz III doğrulaması ve yaygın onaydan yoksundur, sonuçlar değişken biyoyararlanım ve örtüşen toksisite profilleriyle sınırlıdır. 19. ve 20. yüzyıllarda frengi ve sedef hastalığı için Fowler çözeltisi (potasyum arsenit) gibi tarihsel kullanımlar semptomatik rahatlama sağlamış ancak tutarsız etkinlik ve yüksek kümülatif toksisite riskleri nedeniyle terk edilmiş, arseniğin dar terapötik indeksi vurgulanmıştır.[35]

Terapötik riskler, arseniğin doza bağlı sitotoksisitesinden kaynaklanır ve QT aralığı uzaması (%40’a varan hastalarda görülür, torsades de pointes <%5), elektrolit dengesizlikleri (hipokalemi, hipomagnezemi) ve farklılaşma sendromu (ATRA-ATO alıcılarının %20-25’inde ateş, nefes darlığı, pulmoner infiltratlar; steroidlerle yönetilebilir) dahil olmak üzere akut yan etkiler olarak kendini gösterir.[151][152] Uzun süreli rejimler sırasında kronik maruziyet, periferik nöropati, hepatotoksisite ve ikincil malignite risklerini artırır, ancak izleme ve doz ayarlamaları ile insidans düşük (<%10) kalır; pediatrik denemeler, tiamin takviyesi ensefalopati risklerini azalttığında yetişkinlerinkine benzer güvenliği doğrulamaktadır.[153] APL tedavisinde, tedavi edilmeyen hastalık ölüm oranı koagülopati ve kanama nedeniyle %100’e yaklaştığından, uygun hastalar için faydalar riskleri gölgede bırakırken, ATO-ATRA alkilleyici ajanların lösemojenik potansiyeli olmadan çoğunu iyileştirir.[154] APL dışı endikasyonlar için toksisite, üstün alternatiflerin yokluğunda genellikle net faydayı engeller ve anekdot veya yetersiz güçlü çalışmalara göre ampirik remisyon verilerini önceliklendiren titiz risk-fayda değerlendirmesi gerektirir.[35]

Çevresel Dinamikler

Doğal ve Antropojenik Kaynaklar

Arsenik çevreye öncelikle volkanik kayalarda, hidrotermal yataklarda ve belirli tortul oluşumlarda yaygın olan arsenopirit (FeAsS), realgar (As₄S₄) ve orpiment (As₂S₃) gibi arsenik taşıyan minerallerin ayrışması ve erozyonu dahil olmak üzere doğal jeolojik süreçlerle girer.[40] Ortalama kabuksal arsenik bolluğu yaklaşık 1,5–2 mg/kg’dır; sülfür cevherlerinde ve volkanik malzemelerde daha yüksek konsantrasyonlar (100 mg/kg veya daha fazla) bulunur ve bu da yüzey ve yeraltı sularında çözünme, toprak süzülmesi ve rüzgar erozyonundan kaynaklanan havadan gelen toz yoluyla temel salınımlara yol açar.[155] Volkanik emisyonlar ve jeotermal aktivite, arsin (AsH₃) ve partikül formları gibi uçucu arsenik türlerine katkıda bulunur; küresel doğal atmosferik akıların yıllık 10–25 × 10⁹ g As olduğu tahmin edilmektedir ve bunlar ağırlıklı olarak kaya ayrışmasından (doğal girdilerin yaklaşık %70’i) ve toprak ve tortulardaki mikroorganizmalar tarafından biyojenik metilasyondan kaynaklanır.[155] Bu süreçler, arsenik açısından zengin demir oksitlerin indirgeyici çözünmesinin insan müdahalesi olmadan içme suyunda 1–5 mg/L’ye kadar mobilizasyon sağladığı Bengal Havzası gibi bölgelerde gözlemlendiği üzere, yeraltı suyu akiferlerinde yüksek jeojenik arsenikten sorumlu kalıcı bir doğal arka plan oluşturur.[156]

Antropojenik kaynaklar, endüstriyel ekstraksiyon ve enerji üretimi yoluyla arseniği mobilize eder; birincil katkılar demir dışı metal eritme (özellikle safsızlık olarak %0,1–1 arsenik içeren bakır ve altın cevherleri), kömür yakma (Çin gibi bölgelerde yüksek arsenikli kömürlerden 0,5–50 mg/kg salınımı) ve arsenikli pestisitler (örneğin kurşun arsenat) ve kümes hayvanı yemi katkı maddeleri (örneğin 2015 yılına kadar ABD’de aşamalı olarak kaldırılan roxarsone) gibi eski tarımsal uygulamalardan gelir.[155] Cevher işleme ve atık bertarafı dahil olmak üzere madencilik faaliyetleri, önemli nokta kaynaklı salınımları oluşturur; örneğin, yan ürün olarak küresel arsenik üretimi 2006 civarında yıllık yaklaşık 60.000 metrik tona ulaşmış, atık akışları sahaların yakınındaki toprakları ve suları 1.000 mg/kg’ı aşan konsantrasyonlarda kirletmiştir.[157] Bu faaliyetlerden kaynaklanan atmosferik emisyonlar yıllık toplam 17–38 × 10⁹ g As olup, büyük ölçüde eriticiler (%40-50) ve fossil yakıt yakma tarafından yönlendirilirken, dağınık salınımlar elektronik üretimi atık suları ve kromatlı bakır arsenat (CCA) gibi eski ahşap koruyucular yoluyla gerçekleşir.[155][14]

Karşılaştırmalı olarak, antropojenik atmosferik emisyonlar artık küresel olarak doğal arka plan akılarını yaklaşık iki kat aşmakta, artan birikim ve yerel sıcak noktalar yoluyla arsenik döngüsünü bozmaktadır, ancak doğal süreçler temel kabuksal mobilizasyona hakimdir ve uzak alanlar insan girdilerinden büyük ölçüde etkilenmemiştir.[155] Bu eşitsizlik, endüstriyel süreçlerin jeolojik zaman ölçeklerinde yavaşça ayrışacak olan cevherlerden arsenik salınımını yoğunlaştırması ve hızlandırması nedeniyle ortaya çıkar; antropojenik eklemelerin, insan kaynaklı arseniği (örneğin ergitmeden) jeojenik formlardan ayıran izotopik imzalarla kanıtlandığı üzere, sanayileşmiş bölgelerdeki son çevresel yüklemenin %80’inden fazlasına katkıda bulunduğu tahmin edilmektedir.[158] Doğal kaynaklar ekosistemlere entegre olmuş istikrarlı, yaygın bir akış sağlarken, antropojenik salınımlar hızlı, yüksek konsantrasyonlu darbelerle riskleri artırır ve kirlenmiş sahalarda kökenleri ayırt etmek için hedefli izlemeyi gerektirir.[155]

Ekosistemlerde Akıbet ve Taşınma

Arsenik ekosistemlerde öncelikle inorganik türler olan arsenit (As(III)) ve arsenat (As(V)) olarak bulunur; ikincisi oksitleyici koşullar altında baskındır ve demir oksitler gibi mineral yüzeylere daha fazla adsorpsiyon göstererek toprak ve tortularda hareketliliği azaltır.[159] As(III), sorpsiyon bölgelerine daha düşük afinite, daha yüksek çözünürlük ve yeraltı suyuna veya yüzey sularına sızma potansiyelinin arttığı indirgeyici ortamlarda hakimdir.[160] pH bu davranışı daha da modüle eder: düşük pH’da (<7) As(V) adsorpsiyonu artarken, alkali koşullar altında As(III) hareketliliği artar ve topraklardan sucul sistemlere taşınmayı etkiler.[161]

Topraklarda arsenik dağılımı, kil, organik madde ve sulu metal oksitlerle güçlü bağlanma nedeniyle çözeltiden ziyade katıları destekler ve antropojenik aktiviteyle bozulmadıkça rüzgar erozyonu veya yüzey akışı taşınımını sınırlar; ancak anoksik bölgelerde demir oksitlerin indirgeyici çözünmesi sorbe edilmiş arseniği yeniden mobilize edebilir.[158] Sucul akıbet, arsenopirit olarak çökelmeyi veya sülfidik koşullar altında tortulara adsorpsiyonu içerir ve uzun vadeli yutaklar (sink) olarak hizmet eder, ancak yeniden süspansiyon veya redoks değişimleri onu su sütununa yeniden sokabilir.[162]

Mikrobiyal süreçler, bakterilerin ve mantarların inorganik formları mono-, di- ve trimetilarsenik bileşiklere dönüştürdüğü metilasyon yoluyla arsenik türleşmesini önemli ölçüde değiştirir; bunların bir kısmı trimetilarsin gibi gazlar olarak uçuculaşır ve topraktan ve sudan atmosfere kaçışı kolaylaştırır.[163] Anaerobik tortularda ve su basmış pirinç tarlalarında yaygın olan bu biyometilasyon, sucul yutaklardan kaçışı artırır ancak havaya uçucu arsenik verir; metilasyon verimliliği mikrobiyal topluluk ve substrat mevcudiyetine göre değişir.[108]

Arseniğin atmosferik taşınımı, toprak tozundan veya endüstriyel emisyonlardan gelen aerosole bağlı partiküller veya metillenmiş buharlar yoluyla gerçekleşir ve uzun mesafeli birikimi mümkün kılar; küresel modelleme, Asya’dan gelen emisyonların Kuzey Kutbu ve Kuzey Amerika’ya arsenik yaş ve kuru birikiminin yaklaşık %40’ına katkıda bulunduğunu göstermektedir.[164] Yağış olayları sırasındaki yüzey akışı ve yeraltı sızması dahil olmak üzere hidrolojik yollar, arseniği havzalar boyunca yeniden dağıtır; hızlar yerel hidroloji tarafından belirlenir ve kirlenmiş alanlardaki erozyonla şiddetlenir.[158] Genel olarak, redoks gradyanları ve mikrobiyal aktivite dinamik döngüyü yönlendirir; oksitleyici yüzey katmanları tutulumu teşvik ederken indirgeyici yeraltı bölgeleri mobilizasyonu destekler.[165]

Biyobirikim ve Besin Zinciri Etkileri

Arsenik, birincil üreticilerde ve alt trofik seviyelerde, özellikle kirli suya veya toprağa maruz kalan su yosunlarında, sucul bitkilerde ve karasal mahsullerde biyobirikim yapar, ancak organik türlere biyotransformasyon ve yüksek organizmalarda atılım nedeniyle besin ağlarında genellikle biyobüyütme (biyomagnifikasyon) yapmaz.[158][166] Sucul sistemlerde, fitoplankton ve perifiton çözünmüş inorganik arseniği asimile ederek, çevreleyen suya göre 10.000’e varan biyokonsantrasyon faktörlerine ulaşır ve ardından otlatma yoluyla zooplankton ve bentik omurgasızlara trofik transfer gerçekleşir, ancak asimilasyon verimliliği artan organizma karmaşıklığı ile azalır.[167] Balık gibi üst düzey yırtıcılar, trofik seviye başına arsenik konsantrasyonlarının bir ila iki kat azaldığı biyodilüsyon (biyoseyreltme) sergiler; bu durum, kolayca atılan arsenobetain ve diğer metillenmiş formlara metabolik dönüşüme atfedilir.[168][169]

Karasal besin zincirlerinde pirinç, arsenik biyobirikimi için öne çıkan bir vektör görevi görür; su basmış çeltik koşulları toprak redoks potansiyelini düşürür ve arsenat hareketliliğini artırır, bu da fosfat taşıyıcıları yoluyla alıma ve Bengal Havzası gibi kirlenmiş bölgelerde cilalanmış tanelerde 0,1–0,5 mg/kg konsantrasyonlarında birikime yol açar.[170] Bu bitki düzeyindeki tutulum, inorganik arseniği insan tüketicilere aktararak temel gıdaya dayalı diyetlerde maruziyeti şiddetlendirir, ancak kirlenmiş pirinçle beslenen çiftlik hayvanları, geviş getiren hayvanların detoksifikasyon yolları nedeniyle daha fazla birikim göstermez.[171] pH ve organik madde dahil olmak üzere toprak özellikleri biyoyararlanımı modüle eder; asidik, düşük demirli topraklar, nötr, organik açısından zengin profillere kıyasla daha yüksek bitki alımını teşvik eder.[172]

Deniz besin zincirleri benzer modeller gösterir; arsenik, deniz suyunun doğrudan filtrasyonu yoluyla kabuklu deniz ürünleri ve kabuklularda (kirli limanlardan midye gibi türlerde yaş ağırlıkça 10–100 μg/g’a kadar) yoğunlaşır, ancak yırtıcı balıklar toksik olmayan organiklere türleşme kaymaları yoluyla daha düşük doku seviyelerini (tipik olarak <1 μg/g) korur ve deniz ürünlerinden kaynaklanan insan sağlığı risklerini pirinç veya yeraltı suyuna kıyasla sınırlar.[173] Deneysel çalışmalar, tatlı su ağlarında toplam arsenik için birden düşük trofik transfer faktörlerini doğrulamakta ve ilk biyobirikime rağmen net bir büyütme olmadığını vurgulamaktadır.[174] Genel olarak, bu dinamikler arseniğin bazal seviyelerde kalıcılığını vurgularken üst tüketicilerde tırmanışı azaltır ve tepe yırtıcılardan ziyade birincil vektörlere odaklanan maruziyet değerlendirmelerini etkiler.[115]

Maruziyet Değerlendirmesi ve Azaltma

Birincil Maruziyet Yolları

İnsanların arseniğe maruz kalmasının birincil yolları yutma ve solumadır; dermal (deri yoluyla) emilim, özellikle inorganik formlar için sınırlı cilt geçirgenliği nedeniyle daha az katkıda bulunur.[175][135] Yutma, ağırlıklı olarak inorganik arseniğin doğal jeolojik kaynaklardan veya madencilik ve pestisit kullanımı gibi antropojenik faaliyetlerden yeraltı suyuna sızdığı kirlenmiş içme suyu ve gıda tüketimi yoluyla gerçekleşir.[4] Güney Asya gibi bölgelerde, Dünya Sağlık Örgütü kılavuzu olan 10 μg/L’yi aşan yeraltı suyu arsenik konsantrasyonları 140 milyondan fazla insanı etkilemekte, suyu baskın kronik maruziyet yolu haline getirmektedir; bu durum genellikle gıda hazırlamada kullanımı ve cilalanmış tanelerde 0,2–1,0 mg/kg seviyelerinde arsenik biriktiren pirinç gibi ürünlerin sulanmasıyla artmaktadır.[4][135]

Soluma, eritme, madencilik veya pestisit üretimindeki işçilerin, kontroller olmadan 1–10 mg/m³’e ulaşabilen konsantrasyonlarda arsenik trioksit tozu veya dumanı soluduğu ve solunan partiküllerin %50-80’inin solunum yoluyla alındığı mesleki ortamlarda önemli bir yolu temsil eder.[175] Ortam havası maruziyeti küresel olarak minimumdur, tipik olarak 0,01 μg/m³’ün altındadır, ancak endüstriyel sahaların yakınında veya arsenik yüklü kömür veya odun yakılmasından kaynaklanan yerel artışlar meydana gelir.[135] Deniz ürünleri tüketimi, düşük toksisite ile hızla metabolize edilen ve atılan arsenobetain gibi organik arsenik türlerini ortaya çıkarır ve karasal temel gıdalara kıyasla inorganik arsenik yüküne ihmal edilebilir düzeyde katkıda bulunur.[4]

Kirlenmiş suda banyo yapma veya toprak teması gibi dermal maruziyet, üç değerlikli arsenik için %6’nın altında ve beş değerlikli formlar için daha da düşük emilim oranlarıyla sonuçlanır; bu da yüksek konsantrasyonlu çözeltilerle uzun süreli temas senaryoları dışında onu birincil olmayan bir yol haline getirir.[175][176] Çocuklar, kirlenmiş alanlarda elden ağza toprak yutma nedeniyle yüksek risk altındadır ve aşırı maruz kalan bölgelerde potansiyel olarak 0,001–0,01 mg/kg/gün ekleyebilirler.[177] Genel olarak, maruziyet değerlendirmeleri, endemik bölgelerdeki kronik vakaların %90’ını bu vektörlere bağlayan epidemiyolojik verilerle kanıtlandığı üzere, popülasyon düzeyindeki müdahaleler için su ve diyete öncelik verir.[178]

Düzenleyici Standartlar ve Tartışmalar

Dünya Sağlık Örgütü, 1993 yılında içme suyundaki arsenik için 10 μg/L’lik geçici bir kılavuz değer belirlemiştir; bu seviyenin üzerindeki konsantrasyonlar kronik maruziyetten kaynaklanan cilt lezyonları, kanserler ve kardiyovasküler etkiler riski taşısa da, katı bir sağlık temelli eşikten ziyade izleme ve arıtmadaki pratik ulaşılabilirlik nedeniyle geçici olarak belirlenmiştir.[4][179] Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı (EPA), Güvenli İçme Suyu Yasası kapsamında 2001 yılında maksimum kirletici seviyesini (MCL) 10 μg/L (10 ppb) olarak belirlemiş, kamu su sistemlerinin 23 Ocak 2006’dan itibaren uyum sağlamasını zorunlu kılarak önceki 50 μg/L standardını değiştirmiştir; bu, sıfır olan sağlık temelli bir hedefi yansıtır ancak uygulanabilirliği dengeler, çünkü epidemiyolojik veriler daha düşük kronik maruziyetleri bile artan mesane ve akciğer kanseri riskleriyle ilişkilendirmektedir.[180][181] Avrupa Birliği, 1998’de Direktif 98/83/EC aracılığıyla benzer bir 10 μg/L sınırı kabul etmiş ve kamu kaynakları için üye devletlerde uygulanabilir kılmıştır.[182]

Mesleki maruziyet için, Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi (OSHA), inorganik arsenik bileşikleri için 8 saatlik zaman ağırlıklı ortalama olarak 0,010 mg/m³’lük izin verilen maruziyet sınırını (PEL) uygular ve bunları mühendislik kontrolleri, solunum cihazları ve tıbbi gözetim gerektiren kanserojenler olarak sınıflandırır; bu sınır, izabe tesisi işçilerinde gözlenen akciğer kanseri risklerine dayanan 1970’lerdeki kural yapımından kaynaklanmaktadır.[183] Ulusal Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü (NIOSH), inorganik arseniği güvenli bir eşiği olmayan mesleki bir kanserojen olarak görerek, herhangi bir 15 dakikalık periyotta aşılmaması gereken 0,002 mg/m³’lük daha katı bir tavan önermektedir.[184]

Gıdada, ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA), pirinç gibi çoğu ürün için inorganik arsenik için bağlayıcı maksimum seviyeler belirlememiştir ancak risk değerlendirmeleri yürütmekte ve seviyelerin erken yaşam alımına önemli ölçüde katkıda bulunabildiği bebek pirinç gevreklerinde maruziyeti azaltmak için çeşit seçimi ve suyla durulama gibi tavsiyeler yayınlamaktadır; FDA izlemesi, ABD pirincinin genellikle ithal ürünlerden daha düşük inorganik arsenik içerdiğini göstermektedir.[185][186] Codex Alimentarius Komisyonu, cilalanmış pirinçte inorganik arsenik için 0,2 mg/kg (2014’te kabul edildi) dahil olmak üzere uluslararası rehberlik belirlerken, AB 2016’dan bu yana beyaz pirinç için 0,2 mg/kg ve pirinç bazlı bebek mamaları için 0,1 mg/kg gibi daha katı sınırlar uygulamaktadır.[187]

Arsenik düzenlemelerini çevreleyen tartışmalar, Tayvan ve Şili çalışmalarında 5 μg/L kadar düşük seviyelerde genotoksik etkiler ve kanserlere dair kanıtlar göz önüne alındığında 10 μg/L içme suyu eşiğinin yeterliliği üzerinde yoğunlaşmakta, savunmasız popülasyonları yetersiz koruduğu iddia edilmektedir; standardın savunucuları, orantılı sağlık kazanımları olmadan küçük kırsal sistemler için orantısız arıtma maliyetlerini gösteren maliyet-fayda analizlerine atıfta bulunmaktadır.[179][188] ABD’de, 2006 sonrası uygulama, milyonlarca kişiye hizmet veren 700’den fazla sistemde kalıcı aşımları ortaya çıkarmış, yeraltı suyuna bağımlı düşük gelirli topluluklar için eşitlik endişelerini artırmış olsa da, EPA verileri nüfus maruziyetinde genel azalmalar olduğunu göstermektedir.[189] Gıda için, 2012 Tüketici Raporları testlerinin ABD ürünlerinde yüksek inorganik arseniği vurgulamasının ardından pirinç üzerindeki tartışmalar yoğunlaştı, FDA değerlendirmelerini teşvik etti ancak zorunluluk getirmedi; endüstri izole sınırlar yerine toplam diyet bağlamını ve doğal toprak değişkenliğini vurguladı.[186] Düzenleyici yasaklar arasında, oyun alanı ekipmanlarından dermal emilim ve çocuk maruziyet riskleri nedeniyle 2003–2004 yılına kadar konut ahşap koruyucuları için kromatlı bakır arsenatın (CCA) EPA tarafından gönüllü olarak aşamalı kaldırılması ve kullanımın endüstriyel uygulamalara kaydırılması yer alır.[190] FDA, 2011 yılında kümes hayvanlarında roxarsone ve ilgili organoarsenik yem katkı maddelerinin onaylarını, potansiyel olarak kanserojen inorganik formlara metabolize olduklarını tespit ettikten sonra askıya aldı ve bu, etkinlik alternatiflerine karşı sağlam kanıtı olmayan hayvan sağlığı iddiaları arasında 2015 yılına kadar kalıcı geri çekilmeye yol açtı.[77] Daha önce EPA, tarımsal akıştan kaynaklanan ekolojik ve insan toksisitesi verilerini takiben 1980’lerde çoğu inorganik arsenik pestisitini kısıtlamıştı.[191]

İyileştirme Teknolojileri ve Etkinlik

Granüler ferrik hidroksit veya modifiye demir kumları gibi demir oksit bazlı ortamlar kullanan adsorptif süreçler, arsenat (As(V)) ve ön oksidasyondan sonra daha az oranda arsenit (As(III)) ile yüzey kompleksleri oluşturarak arseniği yeraltı suyundan ve içme suyundan etkili bir şekilde giderir. Bu teknolojiler %80-95 veya daha yüksek giderim verimliliğine ulaşarak, özellikle nötr pH’ta ve fosfat gibi düşük rakip anyonlarla, pilot ve tam ölçekli gösterimlerde 50-100 µg/L’lik giriş seviyelerinden konsantrasyonları ABD EPA maksimum kirletici seviyesi (MCL) olan 10 µg/L’nin altına düşürür.[192][193] Sınırlamalar arasında oksidasyon (örneğin klorlama veya permanganat yoluyla) olmadan As(III) için azaltılmış etkinlik ve su arsenik seviyelerine ve akış hızlarına bağlı olarak her 6-24 ayda bir değiştirme gerektiren ortam tükenmesi yer alır.[194]

Genellikle ferrik veya alüminyum tuzları kullanan pıhtılaşma-filtrasyon, arseniği çözünmeyen hidroksitler olarak birlikte çökeltir veya yumaklar üzerine adsorbe eder, pH 6-7 ve Fe olarak 10-30 mg/L pıhtılaştırıcı dozları gibi optimum koşullar altında %80-90 giderim sağlar. Tam ölçekli belediye tesisleri, 50 µg/L’ye kadar olan girişlerden 10 µg/L’nin altında çıkış arseniği göstermiştir, ancak etkinlik daha yüksek pH’ta (>8) veya silika girişimiyle düşer.[192][194] Ters osmoz membran filtrasyonu, kullanım noktası sistemlerinde 56 µg/L girişlerden sürekli olarak 5 µg/L’nin altında çıkışlar elde ederek arsenik türleri genelinde sağlam giderim (>%90) sağlar, ancak bertaraf gerektiren %20-50 reddedilen salamura üretir ve daha yüksek enerji maliyetlerine neden olur.[195]

MIL-53(Al) gibi metal-organik çerçeveler (MOF’ler) dahil olmak üzere gelişmiş nanomalzemeler, çok kirleticili matrislerde bile >%90 seçicilikle toplu testlerde As(V) için 105-300 mg/g’a kadar adsorpsiyon kapasiteleri sunarak geleneksel aktif alüminadan (5-50 mg/g) daha iyi performans gösterir. Ancak ölçeklenebilirlik, yüksek maliyetler ($200+/kg) ve gerçek dünya uygulamalarında potansiyel sızma ile sınırlıdır; bu durum, tıkanma nedeniyle sürekli akış pilotlarında azalan %95-99’luk laboratuvar ölçekli verimliliklerle kanıtlanmıştır.[193] Modifiye edilmiş pirinç kabukları gibi tarımsal atık türevi adsorbanlar, 0,1-5 mg/g kapasitelerle ve düşük arsenikli sularda %99’a varan giderimle uygun maliyetli alternatifler sunar, ancak rejenerasyon zordur ve performans organik madde içeriğiyle değişir.[193]

Arsenikle kirlenmiş topraklar için, Portland çimentosu veya kireç bağlayıcılarla katılaştırma/stabilizasyon (S/S) arseniği hareketsiz hale getirir, Toksisite Karakteristik Sızma Prosedürü (TCLP) ekstrakt konsantrasyonlarını 44 tam ölçekli uygulamanın 37’sinde (%84) 5 mg/L’nin altına düşürür; buna oksidasyon ön işleminden sonra 5.000-40.000 mg/kg toplam arsenikten <0,5 mg/L sızıntı suyuna düşüşler dahildir. Maliyetler 60-290 $/ton aralığındadır, ancak asidik koşullar altında veya 5-6 yıl sonra uzun vadeli yeniden mobilizasyon riskleri mevcuttur.[196] Elektrokinetik iyileştirme, kil gibi düşük geçirgenlikli topraklarda iyonik arseniği mobilize etmek için düşük voltajlı alanlar uygular, bir tam ölçekli projede 1-2 m derinliklerde >%88 giderim (>250 mg/kg’dan <30 mg/kg’a) sağlar, maliyetler kübik yarda başına 50-270 $ arasındadır; etkinlik toprak pH’ına (optimal 4-7) ve elektrolit iyileştirmelerine bağlıdır.[196]

Teknoloji Ortam Tipik Giderim Verimliliği Temel Sınırlamalar Maliyet Aralığı
Adsorpsiyon (Fe-oksitler) Su %80-95 ile <10 µg/L’ye Ortam değişimi; As(III) duyarlılığı $0,01-0,05/L arıtılan
Pıhtılaşma-Filtrasyon Su %80-90 pH bağımlılığı; çamur üretimi $0,02-0,10/L arıtılan
S/S (Katılaştırma/Stabilizasyon) Toprak %84 ile <5 mg/L TCLP Uzun vadeli sızma riski $60-290/ton
Elektrokinetik Toprak >%88 kütle giderimi Derinlik/toprak tipi limitleri $50-270/cy

Asitler veya şelantlarla toprak yıkama, ince fraksiyonlardan arseniği çıkarır, ancak veriler sınırlı başarı (9 uygulamada ölçülebilir giderim yok) göstermektedir; maliyetler 65-400 $/ton arasındadır ve yaşlanmış, sorbe edilmiş formlarda eksik giderim riskleri vardır. Pteris vittata gibi hiperakümülatörlerin kullanıldığı fitoremediasyon, tezgah testlerinde 265’e varan biyokonsantrasyon faktörleriyle sığ arseniği (<1 m) çıkarır, ancak tam ölçekli biyokütle verimleri tam olarak iyileştirmek yerine yalnızca stabilize eder ve kirlenmiş bitkilerin güvenli bir şekilde bertaraf edilmesini gerektirir. Teknolojiler genelinde genel etkinlik, arsenik türleşmesi (As(V) As(III)’ten daha uygundur), toprak mineralojisi ve redoks koşulları ile değişir ve sahaya özgü pilot uygulamaları gerektirir; oksidasyon ve adsorpsiyonu birleştiren entegre yaklaşımlar, kombine su-toprak sistemlerinde sonuçları %20-50 artırır.[196]

Son Gelişmeler

Tıbbi Uygulamalardaki İlerlemeler

İnorganik bir arsenik olan arsenik trioksit (ATO), 2000 yılındaki FDA onayından bu yana nükseden veya dirençli akut promyelositik lösemi (APL) için ön safta yer alan bir tedavi olmuştur; promyelositik hücrelerde PML-RARα füzyon proteininin bozunması yoluyla farklılaşma ve apoptozu indükler.[35] Yüksek riskli olmayan APL hastalarında ATO’yu realgar-indigo naturalis formülü ile karşılaştıran gibi son çok merkezli randomize çalışmalar, oral formülasyonlar kullanıldığında azaltılmış hastaneye yatış ihtiyaçları ile karşılaştırılabilir etkinlik göstermiş ve indüksiyon aşamalarında %95’i aşan tam remisyon oranlarına ulaşmıştır.[197] Tüm-trans retinoik asit (ATRA) ve askorbik asit ile birleştirilen oral ATO, yeni teşhis edilen APL’de umut vaat etmiş, faz II denemeleri 42 günlük indüksiyon döngülerinin intravenöz uygulamayı en aza indirirken yüksek yanıt oranları sağladığını bildirmiştir.[198]

İlaç dağıtım sistemlerindeki gelişmeler, zayıf biyoyararlanım ve hedef dışı toksisite dahil olmak üzere ATO’nun sınırlamalarını ele almıştır. Nanopartikül kapsüllü ATO formülasyonları, geliştirilmiş geçirgenlik ve alıkoyma etkisi yoluyla tümöre özgü birikimi artırarak glioma gibi katı tümörlere karşı etkinliği iyileştirir ve sistemik maruziyeti azaltır; klinik öncesi çalışmalar serbest ATO’ya kıyasla hücresel alımda 10 kata kadar artış bildirmektedir.[199] [200] Yeni nesil türevler de dahil olmak üzere gelişmekte olan oral yoldan biyoyararlanımlı arsenikler, APL dışındaki hematolojik maligniteler, örneğin miyelodisplastik sendromlar (MDS) için araştırılmaktadır; burada aşırı miyelosupresyon olmadan anormal kök hücrelerde apoptozu teşvik ederler.[201]

Kombinasyon rejimleri, direncin üstesinden gelmek ve endikasyonları genişletmek için ATO’yu kemoterapötik ajanlar, vitaminler (örneğin askorbik asit analogları) ve bitki kaynaklı bileşiklerle sinerjiye sokarak kilit bir sınırı temsil eder. Örneğin, pediatrik APL yoğunlaştırma tedavisindeki ATO-ATRA-kemoterapi protokolleri, 2025 analizlerine göre beş yılda %90’ın üzerinde olaysız sağkalım oranları sağlarken, histon deasetilaz inhibitörleri ile eşleştirilen ATO, ROS aracılı yollarla multipl miyelomu hedefler.[202] [86] Akciğer ve prostat kanserleri dahil olmak üzere katı tümörlerde ATO, çoğalmayı engellemek için NF-κB gibi inflamatuar yolları modüle eder; 2020-2023 yılları arasındaki faz I/II denemeleri, dirençli vakaların %20-30’unda kısmi yanıtlar göstermektedir.[203] Sistematik incelemelerin şemsiye incelemesi, ATO’nun lösemiler genelinde tam remisyonu ve nükssüz sağkalımı artırmadaki üstünlüğünü doğrulamaktadır, ancak QT uzaması riskleri nedeniyle uzun vadeli kardiyak izleme esastır.[204] Bu gelişmeler, rafine farmakokinetik ve hedeflenen sinerjiler yoluyla güçlü antineoplastik etkileri doğal toksisiteye karşı dengeleyen arseniğin paradoksal rolünün altını çizmektedir.[35]

Çevresel İyileştirme Yenilikleri

Arsenik iyileştirmesindeki son gelişmeler, ikincil atık üreten veya yüksek enerji girdileri gerektiren çökeltme ve filtrasyon gibi geleneksel yöntemlerin sınırlamalarından yola çıkarak su ve topraktaki kirlenmeyi ele almak için nanoteknoloji, biyolojik süreçler ve yeni adsorbanları vurgulamaktadır. Biyo-bazlı nanomalzemeler ve manyetit nanokompozitler gibi nanoteknoloji tabanlı yaklaşımlar, yüksek yüzey alanı ve işlevselleştirilmiş yüzeyler aracılığıyla arsenik türlerinin seçici adsorpsiyonunu sağlayarak, kontrollü koşullar altında yeraltı suyu uygulamalarında %95’i aşan giderim verimliliklerine ulaşır. Örneğin, süperparamanyetik demir oksit nanopartikülleri (SPION’lar), manyetik ayırma yoluyla hızlı arsenik yakalamayı kolaylaştırarak geleneksel sorbentlere kıyasla işlem sürelerini azaltır. Benzer şekilde, arsenik dönüştürücü bileşikleri içeren yeniden kullanılabilir nanolifler, çözünür arseniti adsorbe edilebilir arsenata dönüştüren laboratuvar denemelerinde gösterildiği gibi, oksidasyon ve adsorpsiyonu tek bir adımda entegreerek giderimi kolaylaştırır.[205][206][207]

Biyolojik iyileştirme yenilikleri, çevresel bozulmayı en aza indirerek yerinde (in situ) arıtma için mikroorganizmalardan ve bitkilerden yararlanır. Pteris vittata gibi hiperakümülatör bitkileri arsenik toleranslı mikroplarla birleştiren fitobiyal iyileştirme, rizosferlerde arsenik alımını ve dönüşümünü artırır; saha çalışmaları büyüme döngüleri boyunca toprak biyoyararlanımında %70’e varan azalma bildirmektedir. Arsenit oksidaz genlerini eksprese eden genetiği değiştirilmiş bakteriler, toksik arsenik formlarını uçucu organoarsinlere veya çözünmeyen sülfürlere dönüştürerek biyovolatilizasyonu veya biyoçökeltmeyi teşvik eder, ancak ölçeklenebilirlik doğal ortamlardaki mikrobiyal kararlılıkla zorlanmaktadır. Tarımsal atıklardan türetilen ve demir oksitlerle modifiye edilen biyokömür, hareketliliği ve sızmayı azaltarak topraktaki arseniği hareketsiz hale getirir; uygulamalar 2025 itibarıyla kirlenmiş tarım arazilerinde %80-90 immobilizasyon oranları göstermektedir.[208][209][210]

Gelişmiş kimyasal ve hibrit yöntemler iyileştirme etkinliğini daha da yenilemektedir. Amino asit türevi iyonik sıvılar, orta derecede kirlenmiş sahalar üzerinde yapılan 2025 çalışmalarında değerlendirildiği üzere, toprak yapısını aşırı bozmadan arseniği seçici olarak desorbe ederek %60-85 ekstraksiyon verimliliğiyle toprak yıkamayı mümkün kılar. 2025 tarihli bir kimyasal işlem, su arıtmadan gelen arsenik yüklü çamuru alkali yıkama ile işleyerek arseniği serbest bırakır, ardından toksik olmayan bileşiklere stabilize eder, potansiyel olarak atığı yeniden salınımı önlerken inşaat malzemeleri için yeniden değerlendirir. Demir veya alüminyum gibi çok değerlikli metallerle emdirilmiş modifiye doğal zeolitler, içme suyu kaynaklarının tipik düşük konsantrasyonlu senaryolarında modifiye edilmemiş varyantlardan daha iyi performans göstererek sudan arsenik anyonlarını 50 mg/g’a kadar kapasitelerle adsorbe eder. Bu yenilikler maliyet etkinliğini ve sürdürülebilirliği önceliklendirirken, performansı etkileyen pH ve eş kirleticiler gibi matris etkilerini hesaba katmak için sahaya özgü doğrulama gerektirir.[211][212][213]

Referanslar

  1. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Arsenic
  2. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/element/Arsenic
  3. https://pubs.usgs.gov/publication/70159889
  4. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/arsenic
  5. https://wwwn.cdc.gov/TSP/MMG/MMGDetails.aspx?mmgid=1424&toxid=3
  6. https://www.atsdr.cdc.gov/environmental-medicine/hcp/clinicianbriefarsenic/index.html
  7. https://archive.cdc.gov/www_atsdr_cdc_gov/csem/arsenic/where_arsenic.html
  8. https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2024/mcs2024-arsenic.pdf
  9. https://pubs.usgs.gov/publication/70221812
  10. https://www.webelements.com/arsenic/
  11. https://periodic-table.rsc.org/element/33/arsenic
  12. https://www.webelements.com/arsenic/isotopes.html
  13. https://www.chemlin.org/chemical-elements/arsenic-isotopes.php
  14. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK304380/
  15. https://melscience.com/US-en/articles/oxidation-states-arsenic/
  16. https://www.nature.com/articles/s41535-025-00764-5
  17. https://www.researchgate.net/figure/Atomic-structures-of-arsenic-allotropes-a-Top-and-side-views-of-gray-arsenic-in-the_fig2_356650199
  18. https://pilgaardelements.com/Arsenic/Reactions.htm
  19. https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Inorganic_Chemistry/Supplemental_Modules_and_Websites_(Inorganic_Chemistry)/Descriptive_Chemistry/Main_Group_Reactions/Reactions_of_Main_Group_Elements_with_Oxygen
  20. https://www.webelements.com/arsenic/chemistry.html
  21. https://byjus.com/chemistry/arsenic/
  22. https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp2.pdf
  23. https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp2-c3.pdf
  24. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Arsenic-Trioxide
  25. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Diarsenic-Trioxide
  26. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Arsenic-Acid
  27. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Arsine
  28. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Arsenic-chloride-_AsCl3
  29. https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/inorganic-arsenic-compound
  30. https://www.atsdr.cdc.gov/toxfaqs/tfacts2.pdf
  31. https://www.epa.gov/sites/default/files/2021-04/documents/arsenic_april_2021.pdf
  32. https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/organoarsenic-compound
  33. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK231019/
  34. https://www.sciencedirect.com/topics/pharmacology-toxicology-and-pharmaceutical-science/organoarsenic-compound
  35. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8860286/
  36. https://www.alfa-chemistry.com/products/arsenic-compounds-78.htm
  37. https://www.efsa.europa.eu/en/plain-language-summary/risk-assessment-small-organoarsenic-species-food
  38. http://www.usa-journals.com/wp-content/uploads/2013/11/Abdel-Malek_Vol112.pdf
  39. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK231016/
  40. https://progearthplanetsci.springeropen.com/articles/10.1186/s40645-018-0224-3
  41. https://pubs.geoscienceworld.org/msa/elements/article/2/2/77/137686/Chemistry-and-Mineralogy-of-Arsenic
  42. https://mineralexpert.org/article/native-arsenic-mineral-overview
  43. https://www.smenet.org/What-We-Do/Technical-Briefings/The-Role-of-Arsenic-in-the-Mining-Industry
  44. https://energy.virginia.gov/geology/Arsenic.shtml
  45. https://www.lidsen.com/journals/aeer/aeer-04-04-051
  46. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK591621/
  47. https://pubs.usgs.gov/usbmic/ic-9382/arsenic.pdf
  48. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389421001953
  49. https://www.naturalpigments.com/artist-materials/toxic-color-called-gold-pigment-orpiment
  50. https://eclecticlight.co/2018/03/15/pigment-arsenic-orpiment-and-realgar/
  51. https://langridgecolours.com/realgar-pigment/
  52. https://d-nb.info/1251812074/34
  53. https://jmvh.org/article/arsenic-the-poison-of-kings-and-the-saviour-of-syphilis/
  54. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2693900/
  55. https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/014107689308600515
  56. https://www.usgs.gov/publications/environmental-geochemistry-arsenic-overview
  57. https://morbidhistory.com/the-victorians-and-arsenic/
  58. https://tzgroupusa.com/blog/the-critical-role-of-arsenic-trioxide-in-the-mining-industry/
  59. https://www.mdhistory.org/an-update-on-arsenic-green-when-the-world-was-dying-for-color/
  60. https://www.sciencehistory.org/stories/magazine/an-everyday-poison/
  61. https://www.healthandenvironment.org/docs/ToxipediaASmallDoseofArsenic.pdf
  62. https://www.sciencehistory.org/stories/magazine/rings-of-fire/
  63. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3179678/
  64. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0305440316301157
  65. https://os.pennds.org/archaeobib_filestore/pdf_articles/JFieldArchaeol/1996_23_4_Lechtman.pdf
  66. https://www.researchgate.net/publication/229602623_Arsenic_and_Arsenic_Alloys
  67. https://www.osti.gov/etdeweb/biblio/6920209
  68. https://elchemy.com/blogs/intermediates-solvents/arsenic-industrial-uses-applications-in-manufacturing-chemicals
  69. https://clausiuspress.com/assets/default/article/2025/05/13/article_1747133339.pdf
  70. https://ecology.wa.gov/blog/february-2020/legacies-of-lead-and-arsenic
  71. https://www.fishersci.com/us/en/scientific-products/publications/lab-reporter/2016/issue-4/the-evolution-chemical-pesticides.html
  72. https://my.ucanr.edu/repository/a/?a=163744
  73. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0308814618318454
  74. https://www.nytimes.com/2013/10/02/business/fda-bans-three-arsenic-drugs-used-in-poultry-and-pig-feeds.html
  75. https://publichealth.jhu.edu/2013/nachman_arsenic_chicken
  76. https://www.lead.org.au/lanv10n3/lanv10n3-7.html
  77. https://nationalaglawcenter.org/fda-bans-three-arsenic-drugs-for-poultry-and-pig-feed/
  78. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28664715/
  79. https://beyondpesticides.org/dailynewsblog/2021/06/past-use-of-lead-arsenate-pesticides-continue-to-contaminate-residential-areas-70-years-later/
  80. https://www.epa.gov/sites/default/files/documents/rmpp_6thed_ch15_arsenicals.pdf
  81. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11331434/
  82. https://medlineplus.gov/druginfo/meds/a608017.html
  83. https://ir.tevapharm.com/news-and-events/press-releases/press-release-details/2018/Teva-Announces-US-FDA-Approval-of-TRISENOX-arsenic-trioxide-Injection-for-First-Line-Treatment-of-Acute-Promyelocytic-Leukemia/default.aspx
  84. https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1300874
  85. https://ashpublications.org/bloodadvances/article/9/4/862/534659/Acute-Promyelocytic-Leukemia-Asian-Consortium
  86. https://www.nature.com/articles/s41420-023-01558-z
  87. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095177924000522
  88. https://www.fda.gov/animal-veterinary/product-safety-information/arsenic-based-animal-drugs-and-poultry
  89. https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-1226/arsenic
  90. https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=P100ADPU.TXT
  91. https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021-arsenic.pdf
  92. https://pubs.usgs.gov/myb/vol1/2021/myb1-2021-arsenic.pdf
  93. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK321691/
  94. https://stacks.cdc.gov/view/cdc/180062/cdc_180062_DS1.pdf
  95. https://ntrs.nasa.gov/citations/19910016619
  96. https://anysilicon.com/gallium-arsenide-gaas-overview/
  97. https://ieeexplore.ieee.org/document/711598/
  98. https://www.samaterials.com/blog/arsenic-element-properties-and-uses.html
  99. https://taylorandfrancis.com/knowledge/Engineering_and_technology/Chemical_engineering/Arsenic_trioxide/
  100. https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/arsenic-derivative
  101. https://www.skylighter.com/blogs/how-to-make-fireworks/orpiment-realgar
  102. https://www.dispatch.com/story/news/technology/2015/06/27/fireworks-are-less-blue-for/23521114007/
  103. https://www.atlantis-press.com/article/25875496.pdf
  104. https://taylorandfrancis.com/knowledge/Engineering_and_technology/Materials_science/Realgar/
  105. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10820871/
  106. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8618186/
  107. https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2014.00602/full
  108. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.0c03908
  109. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23232917/
  110. https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-pharmtox-051921-020936
  111. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10367518/
  112. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27829199/
  113. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK230899/
  114. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24197927/
  115. https://sites.dartmouth.edu/toxmetal/arsenic/the-facts-on-arsenic/
  116. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10762673/
  117. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC1637432/
  118. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12641442/
  119. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11409934/
  120. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666911023000163
  121. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7072296/
  122. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0891584911002346
  123. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651320315888
  124. https://link.springer.com/article/10.1007/s00018-023-04992-5
  125. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrestox.9b00464
  126. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1044579X21001371
  127. https://www.mdpi.com/1660-4601/10/4/1527
  128. https://www.intechopen.com/chapters/60425
  129. https://link.springer.com/article/10.1007/s10565-022-09710-8
  130. https://www.gov.uk/government/publications/arsenic-properties-incident-management-and-toxicology/arsenic-toxicological-overview
  131. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10408444.2019.1573804
  132. https://ehjournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/1476-069X-10-64
  133. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0300483X21000755
  134. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33781801/
  135. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK541125/
  136. https://hhs.iowa.gov/health-prevention/providers-professionals/center-acute-disease-epidemiology/epi-manual/environmental-disease/arsenic-poisoning
  137. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4186552/
  138. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17018421/
  139. https://stacks.cdc.gov/view/cdc/7594/cdc_7594_DS1.pdf
  140. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11869818/
  141. https://ehp.niehs.nih.gov/1205875/
  142. https://journal.waocp.org/article_24053.html
  143. https://archive.cdc.gov/www_atsdr_cdc_gov/csem/arsenic/physiologic_effects.html
  144. https://www.jpmph.org/journal/view.php?doi=10.3961/jpmph.14.035
  145. https://www.researchgate.net/publication/26308100_A_Systematic_Review_of_Arsenic_Exposure_and_Its_Social_and_Mental_Health_Effects_with_Special_Reference_to_Bangladesh
  146. https://www.oncotarget.com/article/17745/text/
  147. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4305381/
  148. https://ashpublications.org/blood/article/89/9/3354/139279/Use-of-Arsenic-Trioxide-As2O3-in-the-Treatment-of
  149. https://www.thelancet.com/journals/lanonc/article/PIIS1470-2045%2815%2900193-X/abstract
  150. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006295225003582
  151. https://www.mayoclinic.org/drugs-supplements/arsenic-trioxide-intravenous-route/description/drg-20062068
  152. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10969096/
  153. https://ashpublications.org/blood/article/140/Supplement%25201/6160/489260/Safety-and-Efficacy-of-Arsenic-Trioxide-in-the
  154. https://www.frontiersin.org/journals/oncology/articles/10.3389/fonc.2021.614721/full
  155. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2022GB007515
  156. https://www.usgs.gov/mission-areas/water-resources/science/arsenic-and-drinking-water
  157. https://www.smenet.org/What-We-Do/Technical-Briefings/Mining-Production-and-Control-of-Arsenic
  158. https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp2-c6.pdf
  159. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4937867/
  160. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/es00020a008
  161. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9850428/
  162. https://rcn.montana.edu/Publications/Detail.aspx?id=98
  163. https://journals.asm.org/doi/10.1128/AEM.03804-14
  164. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.5b05549
  165. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10020839/
  166. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28129598/
  167. https://geoscienceletters.springeropen.com/articles/10.1186/s40562-022-00225-y
  168. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aoc.590060216
  169. https://academic.oup.com/etc/article/43/4/833/7728728
  170. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7076356/
  171. https://www.mdpi.com/2073-4395/7/4/67
  172. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10186335/
  173. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22534144/
  174. https://www.usgs.gov/publications/bioaccumulation-trends-arsenic-and-antimony-a-freshwater-ecosystem-affected-mine
  175. https://archive.cdc.gov/www_atsdr_cdc_gov/csem/arsenic/what_routes.html
  176. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20415415/
  177. https://www.epa.gov/sites/default/files/2016-09/documents/arsenic-compounds.pdf
  178. https://www.epa.gov/sites/default/files/2014-03/documents/human_health_effects_from_chronic_arsenic_poisoning_3v.pdf
  179. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0263505
  180. https://www.epa.gov/dwreginfo/drinking-water-arsenic-rule-history
  181. https://www.federalregister.gov/documents/2001/01/22/01-1668/national-primary-drinking-water-regulations-arsenic-and-clarifications-to-compliance-and-new-source
  182. https://www.nature.com/articles/35069212
  183. https://www.osha.gov/chemicaldata/528
  184. https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0038.html
  185. https://www.fda.gov/food/environmental-contaminants-food/arsenic-food
  186. https://www.fda.gov/food/risk-and-safety-assessments-food/arsenic-rice-and-rice-products-risk-assessment
  187. https://ehp.niehs.nih.gov/123-A16
  188. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1462901106000797
  189. https://ensia.com/features/arsenic-drinking-water-troubled-waters/
  190. https://www.panna.org/archive/panna-arsenic-wood-preservative-phased-out-us/
  191. https://www.aaem.pl/The-history-of-arsenical-pesticides-and-health-risks-related-to-the-use-of-Agent-Blue%2C74715%2C0%2C2.html
  192. https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=20017IDW.TXT
  193. https://www.mdpi.com/2075-163X/15/10/1037
  194. https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-09/documents/train5-mitigation.pdf
  195. https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=P10089RZ.TXT
  196. https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-04/documents/arsenic_report.pdf
  197. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11873696/
  198. https://clinicaltrials.gov/study/NCT03624270
  199. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5460606/
  200. https://www.mdpi.com/1999-4923/14/4/743
  201. https://www.researchgate.net/publication/381668010_Harness_arsenic_in_medicine_current_status_of_arsenicals_and_recent_advances_in_drug_delivery
  202. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40906031/
  203. https://www.frontiersin.org/journals/pharmacology/articles/10.3389/fphar.2024.1338725/full
  204. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378874123006025
  205. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12196160/
  206. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9644904/
  207. https://iwaponline.com/jwrd/article/14/3/279/103425/A-review-The-state-of-the-art-of-arsenic-removal
  208. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2025/ra/d4ra08867k
  209. https://www.cell.com/heliyon/fulltext/S2405-8440%2824%2912345-6
  210. https://biochartoday.com/news/tackling-arsenic-biochar-and-other-remediation-techniques-offer-promising-solutions-for-contaminated-soils/
  211. https://hal.science/hal-04940855/file/Fu%2520Lin%2520et%2520al.%2520eti%25202025.pdf
  212. https://phys.org/news/2025-10-chemical-treatment-deadly-arsenic-contaminant.html
  213. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772416625002773
WhatsApp

Bunlara da bakabilirsin

Ultra Saf Su Laboratuvar sınıflandırmalarında Tip I su olarak da bilinen...
ANSI ANSI, “American National Standards Institute” ifadesinin kısaltmasıdır ve...
Metabolik Su Metabolik su, canlı organizmaların içinde, karbonhidratlar, yağlar ve...
Sodyum Hidroksit Yaygın olarak kostik soda veya sudkostik olarak bilinen...