陆地环境监测
一、名词定义
        中文名称:砷
        名词符号:As
        英文名称:arsenic
      分子量:74.92
二、名词简介
      砷由大阿尔伯特所完成。它是一种以有毒著名的类金属,并有许多的同素异形体,黄色(分子结构,非金属)和几种黒、灰色的(类金属)是一部份常见的种类。
1、物理性质
密度:5727kg/m3,熔点:817.2 ℃(27.5倍大气压) ,沸点:613.8℃(升华)。
2、化学性质
砷最常见的氧化数是−3 (砷化物:通常是类似合金的与金属间的化合),+3 (砷离子(III),或亚砷酸盐,与大部分的有机砷化合物),与+5 (砷酸盐类:最稳定的非有机砷氧化合物)。砷也会很快速的自我键结,出现自身相互成键的方型的As4-3离子,存在于含砷的方钴矿里。当为+3氧化数时。砷的立体结构会因为有孤对电子而受影响。
砷的化学性质与和他同一族的元素磷相近。就像磷一样,它可以化合出无色、无臭、结晶型的氧化物三氧化二砷与五氧化二砷,这两种化合物皆可潮解且在水中的溶解度极高并生成酸性化合物。砷酸是一种弱酸。它也像磷一样可以产生一种不稳定的气态化合物,砷化氢 (AsH3)。它们之间的相似性非常的高,以至于砷有时候会取代磷进行生化反应,导致砷中毒。但是,在剂量不至于中毒的情况下,可溶解的砷化合物被用作兴奋剂,并且曾经在18世纪时以很少的剂量当作药品来使用。
当在空气中加热时,砷被氧化成三氧化二砷,在反应中产生的蒸汽,有种很类似蒜的气味。此种蒸气可以在用槌子敲打砷黄铁矿的时候被发现。砷(和一些砷化合物)在一大气压下加热会升华,直接从固体成为气体,跳过液体这一阶段。液态出现在20大气压或以上,这也说明了为什么它的熔点会高于沸点。
  3、工业用途
 (1)木材处理:砷对昆虫、细菌与蕈类有极大的毒性,使得它成为处理木材的理想物质;
   (2)药物:在18、19、20世纪,一部份的砷化合物被当作药物使用,包括阿斯凡纳明(被保罗·埃尔利希使用)与三氧化二砷(被汤玛士·弗勒所使用)。 阿斯凡纳明与新砷凡纳明曾是梅毒与锥虫病的药方,但后来被抗生素所取代。 三氧化二砷500年被应用于各种领域,但最主要是用于治疗癌症。
   (3)颜料:醋酸亚砷酸铜曾被用来当作绿色颜料,并有许多不同的俗名。包括“巴黎绿”与“宝石绿”,它导致了不少的砷中毒。舍勒绿一种亚砷酸铜,曾在十九世纪用来当作在甜品内的食用色素。
   (4)军事:一次世界大战后,美国储存了20,000 吨的路易氏剂,一种含砷的化学武器,是其中的糜烂剂并会刺激肺。这些存货在1950年代后被用漂白剂无效化并被倒入墨西哥湾。
在越南战争期间,美军曾使用蓝色枯叶剂(二甲砷酸)作为彩虹除草剂的一种,防止北越得到珍贵的粮食作物。
       (5)其他用途:许多种农业用杀虫剂、去籽剂与毒药。在动物的饲料里,刺激生长的一个方法。砷化镓是一种重要的半导体材料,使用在集成电路中。
三、在环境污染中的表现形式及存在方式
环境空气中的砷主要是来自火山喷发、含砷矿石加工,砷是熔炉 ( 铅、金、锌、钴、镍 ) 的副产品,燃烧石化燃料、燃烧以砷化铜处理的木材,电子产业、金属合金、制作兽皮都能造成砷污染。
一般而言无机砷比有机砷要毒,三价砷比五价砷毒,但是我们对不带价的砷的毒性了解还很少。砷化氢的毒性和其它的砷都不同,而它可说是目前已知的砷化合物中最毒的一个。
三价砷会抑制含 -SH 的酵素,五价砷会在许多生化反应中与磷酸竞争,因为键结的不稳定,很快会水解而导致高能键 ( 如 ATP) 的消失。氢化砷被吸入之后会很快与红血球结合并造成不可逆的细胞膜破坏。低浓度时氢化砷会造成溶血 ( 有剂量 - 反应关系 ) ,高浓度时则会造成多器官的细胞毒性。肠胃道、肝脏、肾脏毒性:肠胃道症状通常是在食入砷或经由其它途径大量吸收砷之后发生。肠胃道血管的通透率增加,造成体液的流失以及低血压。肠胃道的黏膜可能会进一步发炎、坏死造成胃穿孔、出血性肠胃炎、带血腹泻。   
砷的暴露会观察到肝脏酵素的上升。慢性砷食入可能会造成非肝硬化引起的门脉高血压。急性且大量砷暴露除了其它毒性可能也会发现急性肾小管坏死,肾丝球坏死而发生蛋白尿。(黄辉)