砷环境化学行为五

砷的危害与防治一、砷的来源自然的来源，主要来自母岩或土壤母质的风化，地壳中砷的含量约1.8 mg/kg ；自然的土体中，砷含量范围为0.2~40 mg/kg ，帄均浓度为5 mg/kg 。

海水中砷的含量帄均浓度为3 µg/L ，每年流入海洋的砷量达1.5×10-7 kg，估计海洋中砷的总重量达4.3×1012 kg 。

火山喷发物中砷含量约20 mg/kg。

大气中砷的主要来自土壤和植物体的释出，估计每年从地表以蒸气型态逸散至大气中的砷，约有2.37×二、工业上砷的污染：工业上砷的污染，主要来自排放的废水。

焦炭、含砷黄铁矿床、及其它金属矿场的冲出物；玻璃器皿制造、木材防腐剂、陶瓷制造业、冶金工业、制革厂、纺织业、染料厂、炼油工业、稀土金属工业等都可能排放出含砷废水。

若此含砷废水流入河流中或湖泊中，不仅危害到水中动植物，亦可能渗透到土壤中，而危害到陆生的动植物。

工业上的砷污染，也是造成人体砷中毒的祸首。

三、农业上砷的污染：砷除了可作为除草剂、杀虫剂和杀菌剂以外，还可作为干燥剂及木材防腐剂。

常见的含砷杀虫剂有砷酸铜、砷酸镉、砷酸铅、砷酸钙、砷酸铁及砷酸锰等；亚砷酸钠则可当作去除虱子的浸液。

而最常见的除草剂则有MSMA（monosodium methanearsonate）和双甲基砷剂；由于具高效率且低成本，常被用来防治棉花种植地的多年生杂草，双甲基砷剂杀草方面不具有选择性，是属于萌后处理接触型杀草剂，亦是一有效的土壤杀菌剂。

含砷农药的大量及长期使用，会使大部分的砷进入土壤并残留，而影响植物生长，甚至发生毒害作用。

以上这一些有毒的砷大都来自人类文明的废弃物，少部分来自生物体的代谢物；若长久累积，将使我们居住的环境以及人类本身遭受砷污染的危害。

四、砷对人体所造成的影响对人体而言，砷中毒之主要来源为水或食物。

例如进入鱼体内的砷，主要是以arsenobetaine及arsenocholine的型态存在，此两种型态的砷几无毒性，且易从人体排出。

砷污染及其治理技术砷是一种广泛存在于自然界中的元素，它存在于许多矿物质、土壤和水体中。

当然，砷也存在于人体内，但过量摄入砷会对人体健康造成严重危害。

在当前的社会背景下，砷污染已经成为世界性的环境问题，这让砷污染的治理显得尤为重要。

本文旨在探讨砷污染及其治理技术。

一、砷污染的来源砷污染的来源非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 自然因素：砷是地球化学元素之一，因此在自然界中随处可见。

水体、土壤、岩石中均含有砷元素，但是砷在这些情况下往往处于低浓度状态，对人体健康影响不大。

2. 工业污染：许多工业过程会导致砷的释放，例如煤燃烧和金属冶炼等。

3. 农业污染：农业生产中常常使用含有砷的杀虫剂和化肥，这些化学物质会排放到水体、土壤中，最终会污染食品。

4. 饮用水：如果饮用水源中砷浓度过高，也会导致砷污染。

这通常是因为水源地处于砷矿区，或者是因为水源受到附近工业污染的影响。

二、砷污染的危害砷元素的摄入会对人体造成严重的危害。

长期摄入高浓度的砷元素，会导致以下几个方面的健康问题：1. 皮肤损害：砷元素可能导致色素沉着、角化和红斑等皮肤病。

2. 癌症：砷元素的摄入可能导致肺癌、肝癌、皮肤癌等多种癌症。

3. 神经系统损害：高浓度的砷元素可能导致神经系统损害，严重时可能导致截瘫等症状。

4. 内分泌系统损害：砷元素可能对人体内的内分泌系统造成损害，引起名为“黑脚病”的疾病。

三、砷污染的治理技术治理砷污染有多种技术手段可供选择，主要包括以下几种：1. 吸附剂法：通过添加吸附剂，将水体中的砷元素吸附下来，从而实现砷污染的治理。

常用的吸附剂包括铁、铝等金属离子和活性炭等。

2. 沉淀法：通过添加沉淀剂将水体中的砷元素沉淀下来，形成不溶性沉淀，从而实现砷污染的治理。

常用的沉淀剂包括氢氧化铁、氢氧化铝等。

3. 生物还原法：通过利用微生物的代谢能力对砷元素进行还原，从而使其沉淀下来。

生物还原法可以用于地下水和土壤的砷污染治理。

4. 隔离技术：通过人工隔离的方法，将受到砷污染的区域与周围环境隔离开来，避免砷元素进一步污染周围环境，同时通过加强地下水管理和监测等手段控制砷元素的扩散。

土壤砷的地球化学行为及稳定化修复
土壤中的砷是一种常见的污染物质，它来自于自然界或人类活动中的矿物、化学药品、农药、化肥等。

砷的地球化学行为复杂，与土壤的物理、化学、生物等因素有关。

土壤中的砷存在多种形态，如可溶性砷、铁锰氧化态砷、有机态砷等。

其中，可溶性砷是最有毒的形态，对人体健康影响最大。

土壤中砷的稳定化修复方法包括化学稳定化、生物修复、物理稳定化等。

化学稳定化是目前常用的修复方法之一，它通过添加化学物质改变土壤中的砷形态，将可溶性砷转化为难溶性或不活性砷，减少其对环境和人体的危害。

常用的化学稳定化剂包括氢氧化物、磷酸盐、硫酸盐等。

生物修复是利用微生物、植物等生物体对砷进行修复的方法。

微生物可以将土壤中的砷还原为难溶性或不活性形态，植物则可以将砷吸收到根系并储存在植物体内，从而减少其对土壤和环境的污染。

物理稳定化则是通过添加物理隔离剂将砷分离出来，减少其对土壤和环境的影响。

总之，土壤中砷的地球化学行为复杂，修复方法多样。

选择合适的修复方法需要考虑多种因素，如土壤性质、砷的形态、修复效果等。

通过不断探索和实践，我们可以更好地掌握土壤中砷的地球化学行为及其稳定化修复方法，保护环境和人类健康。

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三价砷和五价砷
三价砷和五价砷是指砷的化学价态（也称为氧化态）。

在化学中，砷（As）是一个非金属元素，其常见的氧化态有三价砷和五价砷。

1. 三价砷：三价砷是指砷的氧化态为+3的化合物或离子。

在其中，每个砷原子失去了三个电子，形成三个正电荷。

三价砷化合物可以包括三氧化二砷（As2O3），也称为白砷，它是一种无机化合物，在医学上被用作药物治疗某些疾病。

2. 五价砷：五价砷是指砷的氧化态为+5的化合物或离子。

在其中，每个砷原子失去了五个电子，形成五个正电荷。

五价砷化合物的例子包括五氧化二砷（As2O5），它是一种无机化合物，在某些化学反应或实验中有应用。

需要注意的是，砷的氧化态并不仅限于三价和五价，也存在其他的氧化态（如二价、四价等），这取决于与其他元素的化合和反应情况。

同时，砷是一种有毒物质，应严格控制其使用和处理，以防止对环境和人体的危害。

1砷的分布砷是周期表中第四周期、第五族元素，原子序数33，原子相对质量74.92159，在自然界中有着广泛的分布，地壳中砷的含量约为5.5×10-8。

砷在自然界中极少以单质状态存在，主要是以砷化合物方式存在，如雄黄（As2S2）、雌黄（As2S3）、硫砷铁矿（FeAsS）和砷钴矿（CoAs2）等。

世界自然土壤中砷的背景值一般为5~ 10mg·kg-1[1-2]，我国土壤砷背景值的监测结果表明，在4093个样品中，砷的算术平均值为11.2mg·kg-1，几何均值为9.2mg·kg-1[3]。

大气圈中含砷的量为0.01~ 1.0μg·m-3，水圈中砷的浓度较低，在5~50μg·L-1之间[4]。

2砷的污染砷的污染主要来自矿山开采、含砷矿石冶炼、以砷为原料的化工生产以及工农业中含砷化合物的使用等。

美国环境保护署（USEPA）把砷定为五大有毒元素之一[5]。

据报道，我国自1956—1984年期间曾发生30余起砷中毒事件[6]。

湖南素有“有色金属之乡”的美誉，由于矿产开采和金属冶炼活动，造成湖南的砷毒土壤中砷含量是世界土壤平均含砷量的8~544倍[7]。

湖南省宜章县生产砒霜的净化池中，水中含砷量达到2000mg·L-1，周围灌溉井水中砷含量为0.9mg·kg-1，高的达8mg·kg-1[8]。

石门县雄黄矿附近的3个村庄土壤中砷的含量为84~296mg·kg-1[9]。

常宁县水口山附近的水稻田中砷含量达到92~840mg·kg-1[10]。

对郴州某砷污染区进行研究，结果表明该地区土壤含砷量为19.5~237.2mg·kg-1，平均为63.9mg·kg-1，比全国平均土壤含砷量高2~25倍[11]。

20世纪90年代末，冷水江市的锡矿区曾经发生过As急性中毒的事故[12]。

曾敏等[13]也报道湖南郴州、冷水江市和石门县雄黄矿附近的土壤和植物受到严重的砷污染。

砷污染及微生物转化一、砷污染砷污染是指由砷或其化合物所引起的环境污染。

砷和含砷金属的开采、冶炼，用砷或深化合物作原料的玻璃、颜料、原药、纸张的生产以及煤的燃烧等过程，都可产生含砷废水、废气和废渣，对环境造成污染。

元素砷的毒性极低，砷化物均有毒性，三价砷化合物比其他砷化合物毒性更强1、对大气污染砷的污染除岩石风化、火山爆发等自然原因外，主要来自工业部门。

1974年S.米勒姆和T.斯特朗测定距某炼铜厂不同距离的飘尘中砷含量：3.2～3.8公里处为70ppm，不足0.6公里处为1300ppm。

当地人的头发和尿中均检出高浓度的砷。

含砷农药生产和砷的提炼也会造成局部地区大气的砷污染。

2、对水污染采矿和冶炼的废渣,冶金、化工、农药、染料和制革等部门的工业废水乱排放3、对土壤污染天然存在含高浓度砷的土壤很少，一般每公斤土壤中含砷约为6毫克。

被污染土壤中的砷来自含砷农药的施用，矿山、工厂含砷废水的排放以及燃煤、冶炼排出的含砷飘尘的降落。

J.S.琼斯等人分析美国果园土壤，喷洒砷酸铅的砷含量为18～144ppm，未喷洒的为3～14ppm。

牛因吃了喷洒这种农药的庄稼而死亡的事故多次发生。

砷可以在土壤中积累并由此进入农作物的组织之中，砷对农作物产生毒害作用的最低浓度为3毫克/升。

二、砷及其化合物毒性砷是一种毒性很强的元素，但是不同形态的砷毒性可以有较大的差异，砷在环境中重要存在形态有五价无机砷化合物、三价无机砷化合物、一甲基胂酸及其盐、二甲基胂酸及其盐、三甲基胂酸及其盐等形式存在。

一般以三价砷的毒性最大，五价砷毒性次之，甲基砷化合物再次之，大致呈现砷化合物甲基数递增毒性递减的规律性。

但也有例外的，典型的例外是三甲基胂具有高毒性。

在国外曾有报道，一些含有无机砷化合物的糊墙纸在潮湿季节生长霉菌产生三甲基胂气体，引起了在19世纪初期流行于英、徳等国居士砷中毒事件。

这一事实证明，砷也同汞那样能发生微生物的甲基化。

三、微生物转化1、微生物甲基化甲基正离子先进攻由砷酸盐还原得到的亚砷酸盐中砷，取得其外层孤对电子与甲基负离子与之结合，形成砷为五价的一甲基砷酸盐。

砷的化学及生物效应赵帅药学三班 1210307311砷是一种以有毒而著名的类金属，并有许多的同素异形体。

砷元素广泛的存在于自然界，共有数百种的砷矿物是已被发现。

砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂与许多种的合金中。

在木材的贮存、铜矿的浮选和医药上也常用到砷的化含物。

砷在化学元素周期表的位置正好位于磷的下方，正是由于两者化学习性相近，所以砷很容易被细胞吸收导致中毒。

砷可区分为有机砷及无机砷，其中以无机砷毒性强。

另外有机砷及无机砷中又分别分为三价砷(As2O3)及五价砷(NaAsO3) ，在生物体内砷价数可互相转变。

最常见的化合物为砷的氢化物或称胂、五氧化二砷和三氧化二砷，及其对应的水化物-砷酸和亚砷酸。

砒霜分子式是是三价砷，亚砷的氧化物。

一些重要的生物砷化合物：一甲基胂，二甲基胂，三甲基胂，甲基胂酸，二甲基次胂酸。

砷单质很活泼，在空气中加热至约200℃时，会发出光亮，于400℃时，会有一种带蓝色的火焰燃烧，并形成白色的三氧化二砷烟。

金属砷易与氟和氧化合，在加热情况亦与大多数金属和非金属发生反应。

不溶于水，溶于硝酸和王水，也能溶解于强碱，生成砷酸盐。

砷可以被O2、F2等氧化4As+3O2===点燃2As2O3 2As+5F2===点燃 2AsF5；砷作为非金属，也可发生 3Mg+2As===点燃Mg3As2，Mg3As2可以发生水解反应 Mg3As2+6H2O===3Mg(OH)2+2AsH3↑砷化氢是无色有毒气体，分子量77.9454 不稳定，可发生可逆反应2AsH3===2As+3H2 砷化氢是强还原剂，很容易被氧化，与氧气反应（自燃） 2AsH3+3O2=== As2O3 +3H2O。

砷化氢与氨气不同，一般不显碱性，AsH3可以用于半导体材料砷化镓，在700-900摄氏度，化学气相沉积 AsH3+Ga（CH3）3 ====GaAs +3CH4砷的生物学效应主要表现在它的毒性以及其药用价值。

砷的土壤化学尽管人类已经采取了多种预防和治疗砷中毒的措施，但由于我国环境状况不佳、人口基数大等原因，我国的砷中毒人数还在不断增加。

因此，掌握砷在土壤中的化学行为，制定科学合理的砷肥施用方案是十分必要的。

这些年来，随着对砷认识的深入和治理技术的提高，国内外学者们先后开展了对砷的研究。

尤其是近几年来，随着人们对砷的治理意识不断增强，对土壤砷污染及砷中毒的关注程度也越来越高，对砷的研究也日趋广泛，目前关于砷的研究主要集中在以下几个方面：(1)土壤中砷量的测定(1)土壤中含砷量过高会引起食物污染等严重后果，如日本，作为世界第二大稻米出口国，每年生产4000多万吨大米，其中有相当一部分输往美国。

美国农业部在推荐限量指标中明确规定了稻米中砷的最高允许值为1μg/kg。

这一数字比我国对食品中砷的允许限量要低得多，所以要降低大米中砷含量就需要提高稻米中的砷含量。

在我国，近年来虽然没有将土壤中砷含量列入限量指标中，但随着我国大米出口量的不断增加，我国大米中砷的含量已经接近或达到美国的水平。

砷的主要来源是农药、工业污水和食物中的污染。

目前农药中的高效砷剂喹啉铜、硫酰氟等不断地被淘汰，新型农药受到青睐。

与此同时，由于化肥中的砷增施问题，各国也都大幅度减少了砷肥施用量，甚至有的国家已经全面禁止使用砷肥，改用植物灰施用的方法。

但即便如此，我国大米中砷的含量仍达到了允许限量的40%，超过了联合国粮农组织制订的允许上限。

因此，土壤中砷含量过高是导致我国大米中砷含量超标的主要原因之一。

其次，在土壤砷的转移和积累过程中，地表水体是重要的介质。

随着环境的变迁，水系的改变和农业开发，河流污染加剧，土壤污染在城市和郊区尤为突出。

因此，水系的破坏不仅可以直接影响到农田，而且通过流水可以进一步扩散到附近的耕地。

水中砷的释放与悬浮固体有关，悬浮固体的大小与污染物的种类有关。

(2)土壤中砷量的调节(2)土壤中含砷量过低时会影响农作物的正常生长，因为土壤含砷量过低时植物吸收的砷量会更多。

砷污染来源与砷中毒的常识砷可经消化道、呼吸道、皮肤粘膜进入体内，经肺、胃肠道、粘膜汲取入血。

随血液流淌分布于全身各组织器官，以皮肤、毛发、指甲中含量最高，部分随尿液排出。

1．砷的一般状况砷，是广泛分布于自然界的非金属元素。

地壳中的含量约为2~5mg／kg，为构成地壳元素的20位，第5族的主族，原子序数为33，原子量为74．9216。

在土壤、水、矿物、植物中都能检测出微量的砷。

在正常人体组织中也含有微量的砷。

单质砷无毒性，砷化合物均有毒性。

三价砷比五价砷毒性大，约为60倍；有机砷与无机砷毒性相像。

人口服三氧化二砷中毒剂量为5～50mg，致死量为70~180mg(体重70kg的人，约为0．76～1．95mg／kg，个别敏感者img可中毒，20mg可致死，但也有口服10g以上而获救者)。

人吸入三氧化二砷致死浓度为0．16mg／m3(吸入4h)，长期少量吸入或口服可产生慢性中毒。

在含砷化氢为img／L的空气中，呼吸5～10分钟，可发生致命性中毒。

2．砷污染来源于哪儿？砷污染主要来源于人为和地球化学因素，工业污染“三废”是人为污染的主要来源。

3．什么是砷中毒？砷中毒，是由于短期大量或长期接触砷化物引起的全身性疾病。

在生产和使用砷化物中，因发生生产事故或设备检修时，接触含砷化物烟雾、蒸气或粉尘，如防护不周，可经呼吸道吸入，少量也可经消化道及皮肤污染汲取而中毒。

生活中多因误服三氧化二砷或应用过量含砷药物引起，亦可因食用被砷污染的食品、食盐、饮水等引起急性或慢性砷中毒。

4．饮水型砷中毒的限值是多少？饮用砷超标水会消失什么后果？目前WHO的推举生活饮用水中砷含量限值为0．Olmg／L，而我国的《生活饮用水IE~标准》规定为0．05mg／L。

当长期饮用水砷含量；0．img／L的水时，会消失砷中毒患者，但需要相当长的时间，而且为轻型；当水砷为0．6mg ／L或以上时，消失患者的最短埋伏期为半年，饮用10年及以上的居民患病率为47．2％。