砷的环境地球化学研究进展
砷污染的环境与健康效应研究

砷污染的环境与健康效应研究1.砷污染的环境来源砷是地壳中常见的元素之一,广泛存在于岩石、土壤和水体中,它的存在形式有无机砷和有机砷,其中无机砷对人体的危害更大。
砷的主要环境来源包括工业废水、生活污水和农业施肥、农药等。
在地质、气象等自然因素的作用下,砷可以进入地下水、土壤和环境空气中,对人类和动植物造成威胁。
2.砷污染的健康效应砷对人体的影响主要表现在急性和慢性两种类型中。
急性中毒主要是由于短时间内摄入大量的砷,引起的胃肠道、皮肤、呼吸道和神经系统等症状。
而慢性砷中毒则是由于长期摄入小量的砷,时间越长,危害越严重。
慢性中毒的症状包括慢性皮肤病、癌症、心脏病、神经系统症状等。
3.砷污染的环境效应砷对环境的污染主要表现在以下方面:(1)水体污染:地下水是砷污染风险最为突出的环境介质,砷释放后容易被地下水所吸收;(2)土壤污染:土壤中的砷污染主要分为植物可利用态和不可利用态,前者直接对人类健康构成威胁,后者会扩散和渗漏到表层土壤中;(3)大气污染:砷污染形式包括煤矿、烟煤燃烧和烧制硅酸盐陶瓷等,砷会附着在悬浮颗粒上进入呼吸道和肺部,对人类健康带来危害。
4.砷污染的治理与预防治理和预防砷污染应该采取多种措施:(1)掌握砷污染的来源和发生机理,规范工业废水、生活污水、农业等领域的管理及其排放;(2)加强砷污染监测与防控能力,建立砷水平普查等监控机制,加强对污染源的积极管控;(3)利用现有的技术手段进行砷的治理,包括生物修复、化学修复、物理修复等;(4)加强社会宣传和教育,提高公众对砷污染的危害和预防意识,积极推广环保理念和技术手段。
5.砷污染研究的未来展望随着环境保护意识的普及和技术的不断革新,砷污染的研究将朝着以下几个方向不断发展:(1)加强研究砷的来源和发生机理,掌握更多新型污染源和发病机理;(2)开展砷的毒性机理研究,深入探究砷的毒性效应和作用机理;(3)研究砷的生物化学代谢,掌握砷在人体内的代谢、积累和转化规律;(4)开发环保技术和治理方法,探索更加有效和经济的治理技术,提高砷的治理效率和质量。
砷的环境地球化学研究进展 - 副本

砷的环境地球化学研究进展概述摘要:由于自然原因和人为原因,大量的砷分布在岩石、土壤、大气和水中,进而进入生物体内。
近年来,越来越多的砷中毒事件已引起国内外的高度重视。
本文对砷的性质、砷在环境介质如岩石矿物、土壤、大气、水体和生物体中的形态分布及砷在环境介质间的迁移转化进行了综述。
关键词:环境地球化学砷研究进展迁移转化形态分布A Review on Environmental Geochemistry Studies of ArsenicAbstract: Arsenic (As) is a ubiquitous element in rock, soil, atmosphere, water, plants and animals as a result of natural geological sources and anthropogenic sources, such as mining and smelting, pesticide application, fossil-fuel burning and other industrialization in general. Recently, more and more reports about arsenic poisoning occur, which attracted a significant environmental health concern. This article will give a review on characteristic of arsenic, distribution, speciation, transport and transformation of arsenic and its compounds in environment medium.Key words: Environmental geochemistry; arsenic; speciation; transformation; review引言早在四千多年前,我国就将雄黄(As2S2)、雌黄(As2S3)等砷化物用于食用、制药及炼丹[1]。
砷对环境和生态健康的影响研究

砷对环境和生态健康的影响研究砷是一种常见的元素,可以存在于自然界中的水、土壤、矿物中。
虽然砷是地壳中的重要元素,但过量的砷含量对环境和生物健康产生了不良影响。
本文将深入探讨砷对环境和生态健康的影响研究。
一、砷污染现状砷的超标污染已经成为全球面临的一大环境问题。
研究表明,砷的污染主要来自于工业废水、农药、肥料等人类活动,并且泥炭、煤炭、矿物质等自然存在的物质也是砷的重要来源。
全球砷污染主要位于亚洲、南美洲和非洲地区,其中孟加拉国和印度是受砷污染最严重的地区。
而在中国,各个区域也有不同程度的砷污染,其中最为严重的是陕西、海南、黑龙江、云南等省份。
二、砷对环境的影响砷对环境的影响主要表现为:1.破坏土壤生态平衡:砷物质的落入土壤,会打破原有的土壤生物物理化学平衡,导致土壤中的微生物死亡,破坏了土壤里建立的微生物群系;2.影响水资源质量:砷的排放量大,会直接影响到地下水、河流等水资源的质量,不断破坏自然水系统;3.破坏生态环境:砷的高浓度污染,影响了环境生态的平衡,破坏自然界生态的健康平衡。
三、砷对生物的影响砷对生物的影响也非常大,主要表现为:1.对动物生理产生毒性反应:砷长期积累在环境中,对野生动物的生产和生长的影响非常大,而毒性反应表现为身体无法正常生长或生物死亡。
2.对细胞的影响:砷物质有较强的局部毒性,可以损坏细胞膜,破坏细胞内部结构,影响细胞功能;3.对人类健康的危害:呼吸系统疾病、胃肠道疾病、骨质疏松等都与砷污染有关联。
四、砷控制砷的控制是一个长期、复杂的过程。
主要从以下几个角度去控制:1.加强环境监控和管理:通过对环境的实时监测,对砷超标污染的情况及时进行控制和干预,并对污染源实施治理和监督;2.探索化学污染治理专业技术:通过多种化学方法去控制砷的污染,例如沉淀、吸附、还原、稳定化渗透等技术;3.培育和使用新的高效生物技术:利用微生物技术研发更加环保可持续的处理方法,例如利用特殊细菌去除砷。
砷的微生物转化及其在环境与医学应用中的研究进展

砷的微生物转化及其在环境与医学应用中的研究进展张旭;于秀敏;谢亲建;李红玉【摘要】砷广泛分布于自然界中,近年来砷污染及砷中毒事件在全球范围内的频繁发生,严重威胁着全球上千万人口的健康.砷的迁移与转化等地球化学行为的研究对探明环境中砷的来源以及砷污染整治的方法至关重要.越来越多的研究表明,自然界中的微生物广泛参与了砷的地球化学循环,在砷的迁移与转化过程中起到关键作用.综述了近年来砷的微生物转化及其相关酶类与编码基因等的研究进展,同时结合作者的工作分析与展望了砷的微生物转化在环境与医学中的应用前景.【期刊名称】《微生物学报》【年(卷),期】2008(048)003【总页数】5页(P408-412)【关键词】砷;微生物转化;应用【作者】张旭;于秀敏;谢亲建;李红玉【作者单位】干旱与草地生态教育部重点实验室,兰州大学生命科学学院,兰州,730000;干旱与草地生态教育部重点实验室,兰州大学生命科学学院,兰州,730000;干旱与草地生态教育部重点实验室,兰州大学生命科学学院,兰州,730000;干旱与草地生态教育部重点实验室,兰州大学生命科学学院,兰州,730000【正文语种】中文【中图分类】基础科学微生物学报ActaMicrobiologicaSinica48(3): 408~412;4 March2008ISSN0001-6209;CN11-1995/Q砷的微生物转化及其在环境与医学应用中的研究进展、张旭,于秀敏,(干旱与草地生态教育部重点实验室,谢亲建,李红玉+兰州大学生命科学学院,兰州 730000)摘要:砷广泛分布于自然界中,近年来砷污染及砷中毒事件在全球范围内的频繁发生,严重威胁着全球上千万人口的健康。
砷的迁移与转化等地球化学行为的研究对探明环境中砷的来源以及砷污染整治的方法至关重要。
越来越多的研究表明,自然界中的微生物广泛参与了砷的地球化学循环,在砷的迁移与转化过程中起到关键作用。
综述了近年来砷的微生物转化及其相关酶类与编码基因等的研究进展,同时结合作者的工作分析与展望了砷的微生物转化在环境与医学中的应用前景。
砷的地球化学习性及尾矿源砷污染防治

砷的地球化学习性及尾矿源砷污染防治徐沛斌;雷良奇;莫斌吉;罗远红【摘要】Arsenic is carcinogenic and teratogenic and toxic elements and the arsenic pollution exists generally in the metal sulfide mining. When the physical-chemical environment being changed,the different morphology and valence state of arsenic also can be transformed,and it can gather in soil and water and lead to arsenic pollution . The common arsenide ar-senopyrite can generate scorodite in the effect of oxygen and water. Under acidic conditions hydrolyze into arsenic acid,thus it can leaching and migration by wastewater. According to mechanism of arsenic contamination,demonstration that from mine tailings and source control and prevention of arsenic pollution and the importance of feasibility. In the arsenic pollution prevention and control,new mine tailings under water storage,acid neutralization and surface sealing technology,existing pollution tailings permeable reactive barrier technology and bioremediation technology,they are more mature,practical arsenic pollution control technology.%致癌和致畸有毒元素砷的污染普遍存在于金属硫化物矿山开采中.当物理化学条件发生变化时,不同形态和价态的砷可发生转化,并在土壤和水体中富集而造成砷污染,常见砷化物毒砂在O2和H2O的作用下生成臭葱石,并在酸性条件下水解成砷酸,从而被废水淋滤迁移.根据砷污染机理,论证了从矿山尾矿的源头控制和预防砷污染的重要性及可行性;在砷污染防治方面,新矿山尾矿的水下存储、酸性中和及表面封存技术,已存在污染的尾矿的渗透反应栅技术和生物修复技术均较为成熟、切实可行.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】4页(P158-161)【关键词】硫化物尾矿;砷污染;化学形态;转化迁移;防治【作者】徐沛斌;雷良奇;莫斌吉;罗远红【作者单位】桂林理工大学地球科学学院;桂林理工大学地球科学学院;桂林理工大学地球科学学院;桂林理工大学地球科学学院【正文语种】中文在化学中,重金属通常是指密度大于4.5 g/cm3的金属,如Hg、Cd、Pb、Cr等。
矿山地球化学和环境地球化学效应研究进展

矿山地球化学和环境地球化学效应研究进展[摘要]本文主要介绍采矿活动对矿区周围水体及水系沉积物中重金属含量的影响、矿区周围土壤重金属污染的地球化学特征以及表生条件下重金属元素迁移转化途径和规律的相关国内外研究现状。
[关键字]矿山地球化学环境矿业在我国经济中占有很大的比重,为我国的经济发展作出了巨大的贡献”在矿山开采和选矿过程中产生的大量废石和尾矿不仅占用耕地,还产生含有害重金属的酸性或碱性排水,带来了严重的环境污染。
据1998年不完全统计,我国金属矿山在地面积存的尾矿已达40多亿吨,并以每年约2×108吨的速度在增长(蔡嗣经,杨鹏,2000)。
近十几年国内外地球化学在矿山环境方面的研究主要集中在矿区、城市周围及道路两侧由于自然的和人为的因素造成土壤环境、水体、生态环境污染和破坏等方面,尤其采矿活动引起的土壤重金属的污染(王亚平等,1998,2000)。
1 采矿活动对矿区周围水体和水系沉积物中重金属含量的影响研究R.P.Borba等(2002)对巴西Iron Quadrangle矿区周围三条河的水、沉积物和风化金矿化岩石中砷的地球化学分布进行了研究,发现水和沉积物中As的最高浓度出现在矿区附近,在表层水中最高可达300ug/kg,水系沉积物中As的含量在20~4000mg/kg之间,通过就地对黄铁矿和毒砂的风化过程取样研究,与矿石堆积风化相关的As的迁移可以追踪到一些已关闭的金矿。
As主要吸附在针铁矿上,最终释放进地表水和地下水,这个过程相当于产生大量As污染的矿井废水。
河流沉积物和尾矿堆样品的淋滤过程显示,样品中最大释放量为初始As总量的1~4%。
Claudia Herr和N.F.Gray(1997)研究了爱尔兰Avoca矿区废弃硫磺和铜矿石产生的酸性排水(AMD)对Avoca河的污染,发现在沉积物中Zn的吸附和解吸附过程中pH扮演了重要角色,当AMD排入时,Zn主要以溶解态存在于河水之中,河流沉积物中的Zn浓度低于背景值,其它重金属元素含量也不高,但当在距矿区下游7公里的一个肥料厂的排水导致河水pH升高时,河水中金属元素产生沉淀,混合区沉积物中Cu和Fe的含量明显增加,Cu的分离主要是共沉积作用。
砷污染土壤原位钝化材料修复效果及机制的研究进展

砷污染土壤原位钝化材料修复效果及机制的研究进展砷是一种常见的污染物,存在于土壤、水体和大气中。
由于其毒性和潜在的健康风险,砷污染引起了广泛关注。
砷的主要污染源包括煤矿开采、燃煤、农药使用、矿山废水以及工业废水排放等。
砷污染对环境和人类健康造成了严重的影响,因此修复砷污染土壤成为了一项紧迫的任务。
一、原位钝化材料的选择及应用原位钝化材料是指在砷污染土壤中直接添加一定的钝化剂,通过与砷形成稳定的化合物或络合物,降低砷的毒性和迁移性,从而实现土壤修复的目的。
目前常用的原位钝化材料包括磷酸盐、氧化铁、硫化物、有机物质等。
这些材料能够与土壤中的砷形成稳定的络合物或沉淀物,降低砷的活性,减少其在土壤中的迁移和生物有效性。
原位钝化材料的选择应根据具体的砷污染土壤特点进行。
对于酸性土壤中的砷污染,磷酸盐类材料可以有效与土壤中的砷形成难溶的磷酸盐矿物,从而减少砷的活性;对于中性或碱性土壤中的砷污染,氧化铁或硫化物类材料则更为适用。
原位钝化材料的应用方式也包括直接撒布在土壤表面、混合拌入土壤中以及喷洒到土壤表面等多种方法。
二、原位钝化材料修复效果研究表明,原位钝化材料在砷污染土壤修复中具有良好的应用效果。
一些实验研究发现,利用磷酸盐类材料进行原位钝化处理后,土壤中砷的生物有效性显著降低,对植物和土壤生物的毒性也得到了明显减轻。
一些野外修复实践也证实了原位钝化材料在砷污染土壤修复过程中的有效性,土壤中砷的浓度和迁移性明显下降,修复效果较为显著。
原位钝化材料在修复砷污染土壤中的机制是多方面的,涉及到物理、化学和生物等多个层面的过程。
通过深入研究原位钝化材料的修复机制,可以更好地指导其在砷污染土壤修复中的应用,并为其进一步的优化和改进提供科学依据。
四、原位钝化材料的发展趋势1. 新型原位钝化材料的研发。
目前已有一些原位钝化材料被证实在砷污染土壤修复中具有良好的效果,但也存在着一些局限性,如应用范围有限、持久性不够等。
需要进一步研发新型的原位钝化材料,以满足不同土壤类型和砷污染程度的修复需求。
砷在土地和水体中的环境归趋

砷在土地和水体中的环境归趋砷是一种广泛存在于自然界中的元素,它存在于土壤、岩石和水体中。
然而,砷在环境中的富集和污染已经成为全球范围的一个重要环境问题。
本文将讨论砷在土地和水体中的环境归趋,以及其对人类健康和生态系统的潜在影响。
1. 砷在土壤中的归趋砷的含量和分布在土壤中具有很大的空间变异性。
砷主要以矿物形态存在于土壤中,如砷矿物、氧化砷和硫化砷等。
砷的富集主要取决于土壤的来源和地质背景,受到地球化学和土壤形成过程的影响。
当土壤中存在过高的砷含量时,可能会对植物和生物产生负面影响。
植物吸收土壤中的砷,并通过食物链传递给动物和人类。
因此,砷在土壤中的归趋对农业生产和人类健康具有重要影响。
为了解砷在土壤中的归趋,研究人员通常使用土壤采样和分析方法。
这些方法可以帮助我们确定土壤中砷的含量和分布。
此外,土壤修复技术也可以被应用来减轻土壤中砷污染带来的影响,如土壤重金属污染修复技术和植物修复技术等。
2. 砷在水体中的归趋砷在水体中的归趋也是一个重要的环境问题。
砷可以通过天然过程(如岩石风化)或人类活动(如煤矿开采、矿石加工和电池制造等)进入水体中。
当水体中的砷含量超过环境质量标准时,可能会对人类健康产生严重影响。
长期饮用富含砷的水可能导致砷中毒,引发一系列健康问题,包括皮肤病变、癌症和心血管疾病等。
因此,了解和掌握砷在水体中的归趋对于保护人类健康至关重要。
砷在水体中的归趋可以受到多种因素的影响,包括水体的pH、氧化还原条件、溶解有机质和与其他元素之间的相互作用等。
研究人员使用水样采集和分析方法来测量水体中砷的含量,并通过水体修复技术来降低砷污染。
对于水体中砷污染的管控,监测和规范是必不可少的。
政府机构应制定相关法律法规,监测和限制工业废水和农业排水中的砷含量。
此外,公众也应提高对用水安全的意识,选择可靠和安全的饮用水源。
3. 砷对人类健康和生态系统的影响砷在土地和水体中的富集和污染可能对人类健康和生态系统产生危害。
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砷的环境地球化学研究进展概述摘要:由于自然原因和人为原因,大量的砷分布在岩石、土壤、大气和水中,进而进入生物体内。
近年来,越来越多的砷中毒事件已引起国内外的高度重视。
本文对砷的性质、砷在环境介质如岩石矿物、土壤、大气、水体和生物体中的形态分布及砷在环境介质间的迁移转化进行了综述。
关键词:环境地球化学砷研究进展迁移转化形态分布A Review on Environmental Geochemistry Studies of ArsenicAbstract: Arsenic (As) is a ubiquitous element in rock,soil,atmosphere,water,plants and animals as a result of natural geological sources and anthropogenic sources,such as mining and smelting,pesticide application,fossil-fuel burning and other industrialization in general. Recently,more and more reports about arsenic poisoning occur,which attracted a significant environmental health concern. This article will give a review on characteristic of arsenic,distribution,speciation,transport and transformation of arsenic and its compounds in environment medium.Key words: Environmental geochemistry; arsenic; speciation; transformation; review早在四千多年前,我国就将雄黄(As2S2)、雌黄(As2S3)等砷化物用于食用、制药及炼丹。
从1250年Albertus Magnus分离出砷以来,砷广泛应用于医药、农业、畜牧业、电子、工业及冶金业等各个领域。
砷在地壳中的丰度为(1.7-1.8)mg/kg,大量分布于岩石、土壤、水和生物体中。
环境中的砷主要来源于自然地质作用,除此之外,人为来源如尾矿及采矿废水、金属冶炼、化石燃料燃烧、木材燃烧和含砷化学品(除草剂、杀虫剂、防腐剂和肥料等)等也起到重要作用。
砷及砷化物是世界卫生组织( WHO) 下属的国际癌症研究所( IARC) 、美国环境卫生科学研究院( NIEHS)、美国环保局( USEPA) 等诸多权威机构所公认的人类已确定的致癌物。
因其对动植物的广泛致毒性,无机砷化物被美国环保局(USEPA)列为第一类优先控制污染物,是国际肿瘤机构(IARC)确认的人类致癌物之一,人体摄入砷可导致皮肤、肺、肝肾、膀胱等器官的病变,乃至诱发癌症。
据统计,全球约6-10千万人长期暴露在高砷环境中。
因此,对砷的环境地球化学研究具有重要意义。
1砷的性质砷的英文名称为Arsenic,化学元素符号As,它的外观为银灰色发亮的块状固体,质硬而脆。
熔点为817℃/3650Kpa,沸点为613℃/升华,它不溶于水、碱液、多数有机溶剂,但溶于硝酸、热碱液。
砷位于元素周期表中第四周期第V主族,处于金属与非金属过渡的区域,通常情况下可以把砷看作半金属元素。
砷在自然界中无处不在,地壳中排列第20位,海水中排列第14位,人体中排列第12位。
环境中的砷主要以四种氧化态(-3,0,+3,+5)存在,主要以以无机态的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)存在,有机砷包括一甲基砷酸(MMA)、二甲基砷酸(DMA),在海产品中主要以砷甜菜碱砷(AsB)和砷胆碱(AsC)。
但As3一只存在于Eh极低的环境中,呈气态砷化三氢(AsH3)和(CH)3As的形式,在自然界中十分稀少;金属砷在自然界中则更是稀少。
不同形态的砷的毒性不同,一般来说,无机砷的毒性高于有机砷的毒性,三价砷的毒性高于五价砷的毒性。
砷的毒性大致为AsH3> As(Ⅲ)> As(Ⅴ)> MMA > DMA > AsC >AsB。
2砷在不同环境介质间中的分布特点据估算,地壳中砷的总量为4.01×1016kg。
砷在地壳中广泛存在,平均含量约为1.8mg/kg,在地壳所含元素的丰度中排第54位。
整个地球圈内,岩石圈拥有最大的砷储量,约在1013吨的量级,水体和土壤的保有量均在109吨量级,大气中的保有量也在103吨的量级。
环境中的砷主要来源于自然地质作用,除此之外,人为来源如尾矿及采矿废水、金属冶炼、化石燃料燃烧、木材燃烧和含砷化学品(除草剂、杀虫剂、防腐剂和肥料等)等也起到重要作用。
据统计,人为向大气、水体和土壤中排放的砷总量分别达到28070t /a、28405t /a 和125010t /a。
根据美国地质勘探局的数据,我国2007年砷产量为30000t,居世界首位,占世界砷生产总量的50.8%。
2.1岩石矿物中的砷砷的自然来源有200 种以上不同的矿物质形式,约60%是砷酸盐,20% 是硫化物和磺酸盐,其余20%包括砷化物、亚砷酸盐、氧化物、硅酸盐及元素砷。
由于砷的化学特性与硫元素相似,矿物中的砷主要以硫化物的形态存在。
砷的硫化物有60-70种,常见的含砷矿物有:砷黄铁矿(毒砂)(FeAsS)、斜方砷铁矿(FeAs2)、砷镍矿(NiAs2)、砷钴矿(CoAs2)、臭葱石(FeAsO4·2H2O)、硫砷铜矿(Cu3As2S2)、砷黝铜矿(Cu4As12S13),而雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)长混杂于其他金属矿中。
此外,砷还能够取代许多矿物结构中的Si4+、Al3+、Fe3+、Ti4+等存在于许多其他造岩矿物中。
砷在上陆壳中的平均含量为2mg/kg,在下陆壳中的平均含量为1.3mg/kg,岩石圈中砷的含量为5mg/kg。
砷在火成岩和沉积岩中的平均浓度是2mg/kg,变质岩中砷的含量取决于形成变质岩的火成岩和沉积岩中的砷含量,但其砷含量一般低5mg/kg,而泥页岩砷平均含量约为18mg/kg。
粒状陶土沉积物和磷灰岩中砷浓度较高,砷可以富集在某些残留的海生沉积物,如铁矿和锰矿结核中,其含量可高达3000 mg/kg。
除了少数人为的矿产开采活动外,岩石圈中的砷并不会对人类造成直接影响,其主要是通过火山喷发、岩石风化作用和微生物活动等过程向大气、土壤和水体输送,并通过海底沉积和地壳运动等作用进行砷的地球化学循环。
2.2大气中的砷据估算,大气中的砷的总量为800-1740吨。
通常情况下,无污染地区大气中的砷含量在10-5-10-3μgm-3。
我国规定大气中砷的日平均最高容许浓度为0.003mg/m3。
但是随着金属冶炼、化石燃料的燃烧和火山活动等而不断增加,城市地区砷浓度则达到0.003-0.18μgm-3,有的甚至达到1μgm-3。
有研究指出海洋表面气溶胶的喷发也会影响大气中的砷含量。
南北两个半球空气中的砷分布并不均衡,其中北半球空气中的总砷含量远远大于南半球,可能是北半球陆地面积大和工业活动密集的原因。
在空气中,砷主要吸附在颗粒物质上,通常以颗粒态的亚砷酸盐和砷酸盐的氧化物形式为主。
除含砷农药的应用或生物活动地区外,有机砷类在空气中仅占极少部分。
空气中的砷沉降速率取决于大气的干湿度和污染源的排放,一般在1-1000μgm-3之间。
空气中的砷可以通过干沉降和湿沉降到水体中,从而增加水体中砷的浓度。
但是,鲜有研究证明大气中的砷的沉降对于饮水健康造成威胁。
虽然人类通过空气暴露砷一般非常低,但是燃煤引起的砷中毒十分常见。
尽管大多数的煤矿中的砷浓度低于5mg/kg,不足以对人类造成伤害,但是有些煤矿中的砷浓度可达到35000mg/kg。
人们通过吸入煤烟或者利用燃煤取暖和食用煤矿燃烧烘干的食物,是导致中国部分地区(eg.贵州省)肺癌发生的一个重要原因。
2.3水环境中的砷由于矿物中砷的自然释放,人类取水灌溉、采矿、工业“三废”的排放以及土壤中砷的淋溶,以及受各地区的生态环境和气候影响,大量的砷进入地表水中,带来了严重的水砷污染问题。
非污染地表水和地下水中的砷浓度典型变动范围为1~10μg/L。
一般来说,淡水中溶解态砷的平均浓度为0.1μg/L,地下水的砷的背景浓度为0.5-0.9μg/L,海水中砷含量波动相对较小,一般低于1.5μg/L,而河口水砷的含量一般低于4μg/L。
地热水源和矿业开采、工业污水和尾矿等人类活动会造成砷浓度的升高,有的甚至达到100-5000μg/L。
饮水砷最高容许浓度为50μg/L, EPA和WHO推荐值为10μg/L。
全球范围内饮用水砷中毒是一个公共卫生问题,而地下水是饮用水的一个重要来源。
地下水砷中毒在东南亚地区常见报道,尤其是在孟加拉国、印度、尼泊尔、阿根廷和智利、中国及台湾等国家和地区。
淡水环境中砷主要以无机态的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)存在,有机砷仅占极少数。
海洋中含有最丰富的不同形态的砷化合物,如砷糖、砷胆碱等,但是海水中溶解态的砷以五价无机砷为主。
海水溶液中残留部分总砷只占很少量,大多数吸附在悬浮的颗粒物质上。
当砷进入水体后,可以通过溶解态随水流动或通过吸附于悬浮物而迁移,最后悬浮物沉积于水底代入沉积物中。
进入水体中的重金属,均不能被生物降解,主要通过沉淀-水解作用,吸附-解吸作用,同沉淀与离子交换作用,氧化-还原作用,配合作用,胶体形成作用等一系列的物理化学过程进行迁移和转化,最终以一种或多种相对稳定的形态长期驻留在环境中,造成永久性的潜在危害。
砷在水环境中的迁移转化是一个动态过程,主要受砷在土壤表面的吸附-解吸以及沉淀-溶解两个过程的控制。
目前认为,在自然水体环境中,近中性或酸性有氧条件下,主要通过砷在土壤表面的铁、铝以及锰等水和金属氧化物或氢氧化物的吸附-解吸过程控制砷的迁移转化。
在还原性环境下,砷与硫和铁等元素的相互作用形成AsS、As2S3或者FeAsS的沉淀以及这些矿物的溶解是控制砷在地下水环境中迁移的另一个重要机理。
2.4土壤、沉积物中的砷土壤中的砷的天然来源主要包括随岩石层风化逐渐形成土壤而带来砷和大气中砷的沉降。
据Nriagu等的统计数据,每年通过大气沉降进入土壤中的砷约8400-18000吨。
农业污灌及大面积使用农药化肥等工农业活动也会在相当程度上给当地土壤中的砷浓度造成影响,这其中包括:矿物开采冶炼、含砷农药和肥料的使用、电子工业和木材防腐中的应用等等。