砷污染危害及其治理技术.pdf

第21卷第3期新疆环境保护Vol.21No.3
1999年9月ENVIRONMENTALPROTECTIONOFXINJIANGSep,1999

砷污染危害及其治理技术X

邱立萍
(陕西西安公路交通大学西安710064)

摘要综合分析了砷的污染途径以及对人类和环境的危害,并对砷污染的治理方法
进行了阐述。提出了砷污染治理的一些看法。
关键词砷污染废水处理砷化物治理技术

砷(As)是元素周期表中第33号元素,位于第四周期与氮、磷、锑、铋组成VA族元素。砷
是人体的非必需元素,元素砷不溶于水和强酸,因此毒性极低,而砷的有机、无机化合物均有
不同程度的毒性,对人体危害很大。
自然界中的砷分布较广,砷在岩石和砷矿中以硫化物的形式存在,也有少数是以其它化
合物的形式混杂在各种金属矿中。

砷与磷相似,能形成氢化物:AsH3为无色气体,不稳定、极毒。砷可以形成两类氧化物,

氧化态为+3价的As2O3以及氧化态为+5价的As2O5。其中As2O3俗名砒霜,为大家熟悉的
白色粉末状的剧毒物,是砷最重要的化合物;人的口服致死量为0.66～2.0g,某些敏感者仅服
0.001g即可引起中毒;它的用途主要是制造杀虫剂、除草剂防腐剂以及含砷药物。砷形成的
硫化物性质稳定,毒性较低。此外,自然界中由于微生物的作用,砷也会发生甲基化,形成甲
基胂酸、二甲基胂酸〔1〕。
砷在工业上的广泛应用造成砷对环境的污染。砷的污染主要来源于采矿、化工、化学制
药、农药生产、纺织、玻璃、制革等部门的工业废水。

1砷的毒理作用及危害

砷的3、5价化合物均是原生毒物,尤其是As3+比As5+毒性更大。砷的中毒途径主要是
通过饮水及食物进入消化系统。废水中的砷还可通过破损的皮肤进入体内,人的肢体长期浸
泡在含砷废水中,即使皮肤没有破损,它也能与皮肤的脂酸相结合而进入体内。空气中的砷
主要通过呼吸道进入体内。
As3+能与人体酶类的巯基结合,抑制酶活性,尤其是含双巯基结构的丙酮酸氧化酶系统,
导致糖代谢紊乱、血和组织中丙酮增高,细胞呼吸发生障碍,首先危及神经末梢使之功能紊

乱,出现如中毒性神经衰弱症候群,而VB1不足会加重受害作用。砷能抑制具有重要生理功
能的多种酶的活力。高浓度砷可抑制胆碱酶,影响脂肪代谢。
As5+毒性作用较慢,它可破坏线粒体氧化磷酸的作用,能代替磷酸盐生成不稳定的砷有
1～2周急性期后出现多发性神经炎、脊髓炎、再生不良性贫血等后遗症。

X收稿日期:1999-8-25改回日期:1999-9-7
16新疆环境保护第21卷

一般情况下,土壤、水体、空气、植物和人体都含有微量的砷,对人体不会构成危害。但如
摄入量超过排泄量,砷就会在人体的肝、肾、肺、脾、子宫、胎盘、骨胳、肌肉等部位,特别是在毛
发、指甲中蓄积,从而引起慢性砷中毒,潜伏期长达几年甚至几十年。
慢性中毒有消化系统症状、神经衰弱症状和皮肤病变。常伴有肝肿大、肢体血管痉挛,重
者还会有贫血、黄胆、肝硬化等。空气中的砷可引起皮肤和呼吸道粘膜刺激症状和皮疹、溃
疡、鼻中隔穿孔等症。我国台湾省台南市附近,曾发生多年慢性砷中毒,30年里,有37个村
庄,共计40421名居民受害。患者脚部皮肤先是出现白斑,后逐渐变黑,俗称“黑脚病”。
急性中毒主要症状表现为胃肠炎,尔后出现多发性神经炎,常伴有持续性呕吐,并混有血
液,剧烈头痛、高度脱水,最后心力衰竭而死亡。日本曾发生误食含砷污染奶粉,造成12131
例砷中毒,130人死亡的“森永奶粉事件”。
砷不仅有毒,而且是一种致癌物质,能引起皮肤癌。砷化物如二甲基胂酸钠是强致癌物,
能引起实验动物胚胎死亡,胎仔体重减轻和畸形。畸形主要表现为露脑、小头、开眼、短尾和
无尾。
因此,世界卫生组织在1968年颁布的环境污染报告中把砷排在首位。

2砷的环境标准

我国规定:生活饮用水中砷含量不超过0.05mgPL,居住区大气中砷含量不超过0.003mgP
m3,地面水中含砷的最高容许浓度为0.05mgPL,农田灌溉水中含砷最高容许浓度为0.05mgP
L,渔业用水为0.1mgPL,工业废水中砷的最高容许排放浓度为0.5mgPL。

3砷对水体的污染

砷对环境的污染主要是对水体的污染。砷在水溶液中的存在状态因溶液的pH值不同
而异。
3.1水溶液中三价砷的状态

在水中溶解若干无水亚砷酸As2O3,则溶液呈弱酸性,这是由于生成了亚砷酸的缘故。
+-
As2O3+3H2OZ2H3AsO3Z2H+2H2AsO3

这种酸仅存在于水溶液中,如果为去除水分而进行蒸发的话,又变为原来的As2O3,只是

在蒸发过程中被脱水,以HAsO2的形态存在。

H3AsO3ZHAsO2+H2O↑
-
H3AsO3的一级电离用H2AsO3表示,其电离常数如下:
+-
[H][H2A