
在地壳岩石中,砷与硫共存且形成易化合物。含砷的矿物主要有:雄黄(AsS)、雌黄(As2S3)、 毒砂(FeAsS)、 砷华(As2O3)、 斜方砷铁矿(FeAs2)、 硫砷铜矿(Cu3AsS)、红银矿(Ag2As2S2)、 砷镍矿(Ni1Asg) 等。所以,镍、钴、铜、银矿中,含有许多砷的硫化物,这些矿物中的砷都是+2价,经氧化后,可变为+5价砷酸盐,,它们易溶于水。砷常用于颜料、农药、药品、合金和玻璃工业,这些行业的固体和液体废物中均含砷。 一般地下水中砷含量多小于0.1 mg/L,但在含砷矿床地下水、油田水及热水中,砷含量往往较高。例如,美国内华达州的- -热泉,砷含量为4 mg/L;德国一热泉,砷含量为17mg/L。但是,在一般地下淡水中也有砷含量高的情况。例如,美国内华达州的一井水,砷含量为1.3 mg/L。
砷是变价元素,它有四个氧化态: +5、+3、一3和0价,地下水中的砷主要以+3和十5价出现,在氧化条件下,地下水中的砷为+5价,其存在形式有: H3AsO2、 AsOF(pH<3)、H2AsOz (pH=3~7)、 HAsO?- (pH>7), 其中多以带负电的配合阴离子出现。如地下水有足够的铁和锰存在,可形成难溶化合物: FeAsO4 (pK= 20.24)和Mn3(AsO4)2 (pK=28. 7),所以,一-般在浅层的含氧地下水中,砷浓度不会很高。在还原条件下,地下水中的砷为+3价,以带负电或不带电的配合离子存在,即H3AsO3、H2AsOz和HAsO5,如地下水有足够的硫存在,则可形成As2S3和AsS等矿物沉淀,这些硫化物的溶解度极低。因此,砷浓度高的地下水一般En低,没有或有很少的低价硫(如HS )。砷含量高达几十ppm的污染地下水,常用含氧水回灌,使十3价砷变为十5价砷,从而产生沉淀使其浓度降低。
由于地下水中的十3价砷和+5价砷多以带负电的阴离子形式存在,所以吸附对带负电的砷离子的迁移影响不大。但在一-定的pH条件下,黏土矿物也吸附+3价砷和+5价砷证明,当pH=5时,十5价砷(H2AsOz) 吸附量最大,pH小于或大于5,其吸附量都明显减少;蒙脱石与伊利石相比,前者比后者砷的吸附量大。对于十3价砷来说,当pH=3~9时,十3价砷的吸附量随pH增加而增大。
砷元素不溶于水,本身无毒性。但砷的化合物如氧化物、盐类及有机化合物都具有毒性。其中+3价砷化合物比十5价砷化合物毒性强,无机砷比有机砷毒性强。
砷的慢性中毒表现为肝、肾的炎症,多发性神经炎,皮肤和指甲病变。砷的慢性中毒是逐渐加剧的,以致达到致命的程度,往往要经过很多年才能发现。如某地井水中砷含量10~25 mg/L,在31年中发现饮用该水的居民有421例出现乌脚病慢性中毒症状,即皮肤出现白斑,以后逐渐变黑,角化肥厚呈橡皮状,发生龟裂性溃疡。水中砷含量大于0.1 mg/L时,能麻痹细胞的氧化还原过程,以致出现溶血性贫血。近年来,还发现砷有致癌作用,在与含砷物质经常接触的工人中,皮肤癌和肺癌的发病率较高。经常饮用砷含量较高的水,皮肤癌患病率也较高。
砷及其化合物对人体内酶蛋白的巯基具有特殊亲合力,尤其与丙酮氧化酶的巯基结合,成为丙酮酸氧化酶与砷的复合体使酶失去活性,影响细胞正常代谢、导致细胞死亡。代谢的障碍首先危害神经细胞,引起中毒性神经衰弱症和多发性神经炎等。
从书上抄下来的
