1.1 砷及砷的形态和性质

1.1.1 砷

  砷，俗称砒，是一种非金属元素，砷不溶于水，广泛存在于地壳、土壤、水流、食物和大气中。无毒性，银灰色发亮的块状固体，质硬而脆，相对密度为5.73，熔点为817（3650 kPa）℃,沸点为615（升华）℃，在化学元素周期表中位于第4周期、第ⅤA族，原子序数为33，元素符号为As，单质以灰砷、黑砷和黄砷这三种同素异形体的形式存在。在自然界中广泛存在着砷元素，到目前为止已有数百种的砷矿物被发现。在古代，三氧化砷被称为砒霜，但是少量的砷对身体有益。砷在体内通过甲基化交替地从五价变为三价的砷和氧化甲基化到单甲基砷和二甲基砷。毒理学的研究表明，砷在生物体内还可以与部分特异性的蛋白发生亲和作用，生成砷蛋白结合物[6]。在尿液中，单甲基砷酸和二甲基砷酸组织成分是无效的，且比无机砷更容易排出体外。虽然在尿液中没有检测到三价的砷化合物，但是，近代研究已经解释了甲基化的三价砷的存在[7]。

1.1.2 砷化合物及其危害

目前，在环境和生物系统中存在的砷化合物有50多种，自然界中砷主要是以+5、+3、0、-3价四种化合价存在。砷的六种形态：亚砷酸（AsⅢ），砷酸（AsⅤ），二甲基亚砷酸（DMAⅢ），二甲基砷酸（DMAⅤ），单甲基砷酸（MMAⅤ）和单甲基亚砷酸（MMAⅢ).不同价态和形态的砷毒性顺序为：AsH3>AsⅢ>AsⅤ>MMA(一甲基砷)>DMA（二甲基砷）>TMAO（三甲氧基砷氧）>AsC（砷胆碱）>AsB（砷甜菜碱）>As，一般认为砷胆碱和砷甜菜碱是无毒的[8]。

砷化氢俗称胂，无色气体，有大蒜臭。熔点-113.5℃，沸点-55℃；溶于水，微溶于乙醇、碱液。砷化氢为强烈溶血毒物，红细胞溶解后的产物可堵塞肾小球，引起急性肾功能衰竭。轻者全身无力、恶心、呕吐、腰痛、巩膜轻度黄染、尿色深暗；较重者出现寒战，体温升高，尿呈酱油色甚至黑色，黄疸加深，肝脏肿大；严重者导致急性肾功衰竭，病人全身症状加重，体温升高，出现尿闭，可因急性心力衰竭和尿毒症而死亡。慢性影响：长期在低浓度环境中作业主要表现为头痛、乏力、恶心、呕吐，较重者可有多发性神经炎，常伴有贫血。

三氧化二砷，俗称砒霜，无臭无的白色粉末，相对密度为3.86，熔点315℃，沸点457.2℃，微溶于水，溶于酸、碱。主要影响神经系统和毛细血管通透性，对皮肤和粘膜有刺激作用。急性中毒，引起中毒者出现恶心，呕吐，腹痛，“米泔”样大便，有时混有血液，四肢痛性痉挛，少尿，无尿，昏迷、抽搐，呼吸麻痹而死亡。可在急性中毒的1～3周内发生周围神经病。可发生中毒性心肌炎、肝炎。大量吸入亦可引起急性中毒，但消化道症状轻，指（趾）甲上出现米氏纹。慢性中毒：消化系统症状，肝肾损害，皮肤色素沉着、角化过度或疣状增生，以及多发性周围神经炎。可致肺癌、皮肤癌。

五氧化二砷，俗称砷酸酐，白色无定形固体，易潮解，相对密度4.32，熔点315℃。砷及其化合物对体内酶蛋白的巯基有特殊亲和力，急性中毒，可引起中毒者急性胃肠炎、休克、周围神经病、贫血及中毒性肝病、心肌炎等。可因呼吸中枢麻痹而死亡。短期内大量吸入可致咳嗽、胸痛、呼吸困难、头痛、头晕等。长期接触较高浓度粉尘引起慢性中毒，主要有神经衰弱综合征，多发性神经病，肝损害，鼻炎、鼻中隔穿孔，支气管炎等。

甲基亚砷酸和二甲基亚砷酸毒性要强于AsⅢ和AsⅤ，在自然界中很少被检出，一般都在尿液中检出，但并不排除其他环境样品中存在这两种砷形态的可能[9]。 液相色谱-等离子体质谱联用分离四种砷形态(2):http://www.751com.cn/yixue/lunwen_45301.html