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In den sauerstoffreichen Bereichen in den Meeressystemen, z. B. in den
oberen Schichten, liegt überwiegend Arsenat vor (zu ca. 80-90% des
Gesamtarsengehaltes) neben Arsenit (ca. 10%). Monomethylarsonsäure und
Dimethylarsinsäure sind in der euphotischen Zone der Meere überall zu
finden, im offenen Ozean zu ca. 10% des Gesamtarsengehaltes, in den
küstennahen Bereichen und Ästuarbereichen sind sie meist etwas höher (bis
20%). In Bereichen, die keinen oder nur sehr wenig Sauerstoff enthalten, wie
es z. B. in der Ostsee oder im Schwarzen Meer im Bodenwasser der Fall ist,
liegt überwiegend Arsenit (ca. 90%) vor und wenig Arsenat (ca. 10%). Mono
methylarsonsäure und Dimethylarsinsäure tauchen hier im allgemeinen
nicht mehr auf [3] (s. Tabelle 3).
Komplexierungsreaktionen mit Arsenverbindungen kommen vor allem in
Bereichen hoher Salzgehalte, hoher Konzentrationen an Sulfiden oder an
organischen Verbindungen vor [7]. Außerdem bilden sich unlösliche
Verbindungen mit z.B. Ca, S, Fe, Al und Ba, allerdings sind diese Reaktionen
sehr langsam [9, 16]. Größer sind die Reaktionsraten der Ad- und Desorption
von As-Verbindungen an Schwebstoffe und Sedimente, weshalb diese
Reaktionen auch bedeutender sind. Arsenat, Arsenit, Monomethylarsonsäure
und Dimethylarsinsäure können an Schwebstoffe und Sedimente adsorbiert
werden. Holm machte dazu 1979 umfangreiche Untersuchungen [16].
In keiner der verschiedenen Zonen reflektiert das As(III)/As(V)-Verhältnis
das thermodynamische Gleichgewicht [2,3,7,17]. Arsenit im sauerstoff
haltigen Meerwasser ist thermodynamisch instabil, ebenso Arsenat in
sauerstoffreien Schichten (s. Abbildung 3). Für die Bildung dieser instabilen
Spezies sind diverse Mechanismen verantwortlich, aus denen Arsenit,
Arsenat und auch Monomethylarsonsäure und Dimethylarsinsäure hervor
gehen. Die Reaktionsgeschwindigkeiten der gegenseitigen Umwandlung sind
sehr klein [17,18,19], weshalb die Existenz der instabilen Verbindungen
überhaupt möglich ist. Nach Cutter beträgt die Geschwindigkeitskonstante
für die Umwandlung von Arsenit zu Arsenat in Meerwasser durchschnittlich
0,4/Tag bis 2,2/Tag, die für die Reaktion von Arsenat zu Arsenit 0,06/Tag bis
0,08/Tag [17].
