د.محمد عبد الله الطفيل
الزرنيخ له رقم ذري 33 ووزن ذري 74.9 وله نظير واحد هو AS75، وعنصر الزرنيخ عبارة عن فولاذ رمادي وهو معدن بلوري هش وله أشكال من الأصفر والأسود، والرمادي الثابت، والزرنيخ واسع التوزيع بين أنواع عظيمة ومختلفة من المعادن في القشرة الأرضية وتبلغ وفرته 2 جزء من المليون. وهو موجود في الصخور بنسبة (1 - 3) جزء من المليون والصخور المترسبة (1 - 25) جزء ويوجد عادة في تراكيز عالية تصل إلى 400 جزء من المليون وفعلياً فإن الزرنيخ موجود في أغلب التربة بنسبة (0.1 – 40) جزء من المليون، والمصادر الأولية للزرنيخ هي: النحاس الخام، وكبريتيد الرصاص الخام وهو واسع الوجود على شكل مختلط أو زرنيخ الكبريتيد الخام مع معادن أخرى مثل الحديد، النيكل، الكوبلت، الفضة، والذهب. والزرنيخ يستعاد خلال نواتج عمليات صهر المعادن.
يدخل الزرنيخ في البيئة المحيطة على شكل أكسيد الزرنيخ الثلاثي، من خلال انتاج الفولاذ أو الحديد. ويوجد متوزعا بصورة واسعة في النباتات وأنواع الحيوانات وفي الأنسجة النباتية ويتراوح التركيز 0.01 إلى 5 جزء من المليون في الوزن الجاف. والنباتات البحرية توجد فيها نسبة الزرنيخ بنسبة أعلى من النباتات الأخرى، الأعشاب البحرية والطحالب البنية تحتوي على تركيز الزرنيخ في أنسجتها بنسبة 94 جزءًا من المليون، وهو موجود في جميع أنسجة جسم الإنسان أقل من 0.3 جزء من المليون وفي الدم بنسبة 0.04 مجم / كجم وفي البول 0.01 مجم/لتر وفي الكائنات البحرية مثل الحوت والروبيان وفي المحار والجمبري يكون تركيز الزرنيخ 128 جزءًا من المليون في الوزن الجاف والقيمة المثالية للزرنيخ تكون 3 – 30% من المليون في الكائنات البحرية، والماء النقي يحتوي عادة على 0.15 إلى 0.45 مايكروجرام زرنيخ / كجم.
الزرنيخ في الماء
ويجب أن لا تزيد نسبته في الماء المعد للشرب على 0.05 جزء من المليون، وبالرغم من أن معظم الأطعمة الشائعة تحتوي على كمية ضئيلة من الزرنيخ فإن اللحوم الحمراء تحتوي على 0.2 جزء من المليون تقريبا في الوزن الجاف وفي منتوجات الألبان تكون نسبة الزرنيخ 0.0033 جزء من المليون. والغذاء المثالي اليومي للبالغ يجب ان يحتوي 0.01 الى 0.3 جم زرنيخ من جسم الإنسان وطريقة الامتصاص والتعرض للزرنيخ تشمل الاستنشاق والبلع أو عن طريق الجلد وتركيز الزرنيخ 1- 20 نانوجرام من أكسيد الزرنيخ As2O3
استعمالات الزرنيخ
يستعمل الزرنيخ في علم المعادن النفيسة النحاس وفي صناعة الرصاص المخلوط مع المعادن الأخرى وفي صناعة السيراميك والزجاج. والزرنيخ شبه موصل للكهرباء والحرارة، وفي التطبيقات الإلكترونية وفي الزراعة وفي الطب يستعمل تجاريا مع الأصباغ والمبيدات الحشرية وكذلك كمادة حافظة للأخشاب. ويجب وضع مركباته تحت تقسيمة المواد السامة.
العديد من المركبات العضوية من الزرنيخ وكذلك مركبات غير عضوية منه تستعمل كمواد سامة للقضاء على الحشرات النباتية وتستعمل كمبيدات حشرية أيضاً، والمركبات العضوية الزرنيخية لها تأثير سمي ضوئي أقل من المركبات الأخرى لذلك زاد استخدامها في انتاج المحاصيل الزراعية، ومركبات الزرنيخ غير العضوية لها سمي وسرطاني على الإنسان.
إن الزرنيخ الثلاثي التكافؤ أكثر سمية من الزرنيخ الخماسي التكافؤ وعند انهاء السمية لمركبات الزرنيخ الثلاثية فإنه يحصل لها تأكسد مركبات زرنيخية خماسية ويحصل لها نقل بواسطة إلى حمض ميثايل احادي الزرنيخ إلى حمض ثنائي الميثايل الزرنيخ ويحصل له اخراج من خلال البول وعملية المثيلة الحيوية تحدث في كبد الثدييات بواسطة النقل الانزيمي لمجـــــمـــــوعـــــة المثــــيل من Sadenosylmethionine.
السمية للزرنيخ
إن سمية الزرنيخ ترجع لتشابهه مع الفسفور والذي يسبب التداخل طرق الأيض التي تحوي فسفور حيث يحصل تداخل بين الفــســفــور والزرنيخ ويدخل الزرنيخ بدلا من الفسفور الموجود مع DNA بواسطة التداخل مع مجموعة الكبريت في الحالات والتي يحصل فيها اختزال البيئة المحيطة مثل رواسب التربة في البكتيريا الميثانوجنيك حيث يحدث اختزال للزرنيخ الخماسي إلى زرنيخ ثلاثي ويحصل أن مجموعة الميثايل تتحول إلى ميثايلات ليعطى حمض ميثايل لزرنيخ دايل ميثايل الزرنيخ، هذه المركبات يحصل زيادة الميثايل لتتحول إلى مركبات متطايرة أكثر سمية وتسمى تراي ميثايل ارزين Trimethy arsine وداي ميثايل ارزين - dimethyl arsine ويصبح الزرنيخ الخماسي أكثر ثباتا في البيئة الهوائية.
في الدراسات البيئية على العمال والذين يتعرضون للزرنيخ بشكل مستديم أو أحد املاح الزرنيخ وجد ارتفاع نسبة الوفيات عندهم مقارنة بالناس العاديين وذلك نتيجة زيادة مخاطر احتمال اصابتهم بسرطان الجلد والرئتين وكذلك سرطان الامعاء أثناء الجروح الثابتة والتي تشمل الدم، المخ، القلب، الكبد، والكلى.
أعراض التسمم بالزرنيخ
الأعراض: العصبية، عطش ثابت، تقيؤ، اسهال، ماء أزرق في العيون، تشنج عضلي في السيقان شلل واغماء، والتعرض المزمن والمستمر للزرنيخ يؤثر على نخاع العظم وكذلك يؤثر على الجلد والجهاز العصبي الطرفي.
والزرنيخ AsH3 له تأثيرات طبية سريرية مختلفة عن مركبات الزرنيخ الأخرى ويتميز بحصول ووجود دم في البول، آلام البطن واصفرار ما يعرف بالشغار.
والتقارير المثبتة والمسجلة علمياً للتسمم بالزرنيخ تشمل ما أورده العالم Kentnchy - USA ) تسمم الزرنيخ عن طريق بلع منتوجات نباتية خضراء ملوثة بالزرنيخ القاتل، وكذلك عبارة عن 8-9 غرامات من الزرنيخ والتي أصابت مريضا بأعراض غير متشابهة من الأمراض العصبية العديدة وعولجت بمادة - British Anti Lewisite وأعطت شفاء غير كامل.
العمال اليابانيون يعانون من تسمم بالزرنيخ مزمن والذي أدى إلى وفيات بسبب الأمراض السرطانية المتعددة، وقد سجلت حالتا تسمم بالزرنيخ شبه حادة في العمال الذين يشتغلون بمصانع الزجاج حيث يستعمل الزرنيخ ثلاثي الأكسدة arsenic trioxide بتركيز أقل من 1٪ كذلك سجل حالة من سرطان الرئة في مدينة ونتاريو في مناجم اليورانيوم. وكان في السابق يتأثر عمال مناجم الذهب بالتسمم بالزرنيخ والدراسات البيئية أثبتت ارتفاع معدلات الوفيات في العمال الذين يتعرضون للزرنيخ لاصابتهم بسرطان الرئتين وسرطان الامعاء والاحشاء