主题:【分享】砷污染与雄黄

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太白金星
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砷元素(As)属于类金属,单质砷不溶于水和酸,几乎没有毒性,毒性最强的为砷的三价化合物。常见的砷化合物有As2O3(砒霜)、AsS(雄黄)、As2S3(雌黄)、AsCl3等。砷在自然界中多以化合物的形态存在于铅、铜、银、锑及铁等金属矿中,空气、水、土壤及动植物体内一般含量很少。由于砷的广泛存在和广泛使用,在环境化学污染物中,砷成为了最常见、危害公众健康最严重的污染物之一。特别是随着现代工农业生产的发展,砷对环境的污染日趋严重,消除砷的污染已经成为当前环境保护的重要任务之一。
1砷的用途
砷的污染源于砷的广泛存在和多方面用途,砷的有些用途有着优久的历史。最早民间认为雄黄可以克制蛇、蝎等百虫,“善能杀百毒、辟百邪、制蛊毒,人佩之,入山林而虎狼伏,入川水而百毒避”。因此,民间常将雄黄研磨成粉末炮制成白酒或黄酒,在端午节时饮用。由于其真正药用价值,雄黄在中医上仍然是一种常见的中药材。砷的用途还很广泛,在农业上用作除草剂、杀虫剂、土壤消毒剂、杀鼠剂等;医学上制成砷酸盐药物,用于治疗梅毒、变形虫等,最近又被研究用来治疗白血病;工业上用于木材防腐、羊毛浸洗、毛皮工业的脱毛剂和防腐剂等。还用于制造硬质合金(如铅弹中加35%的砷)、玻璃工业脱色剂、镜子、激光器件,激光二极管,半导体等。另外,雌黄还可以用来制成颜料或做退色剂,是提取砷和硫的重要矿物,雌黄与雄黄都是制造硫酸的重要原料。
2 砷的主要污染源
由于其广泛应用,带来了环境中砷的累积和污染。砷污染的主要来源是开采、焙烧、冶炼含砷矿石以及生产含砷产品过程中产生的含砷“三废”,还有其它在使用砷的过程中造成的污染。可以肯定地说,凡是存在或使用砷的地方,都会成为砷的污染源,最常见的砷污染来自于工农业生产。
2.1  砷化物的开采与冶炼
含砷化物的矿藏主要有:二硫化二砷(俗名雌黄 、砒霜)、砷黄铁矿(毒砂,FeAsS)  、硫化砷(又称鸡冠石、雄黄) 等。当砷化物被开采出来以后,经氧化或直接对环境造成砷污染,一些含砷的其它矿物在开采、选矿,甚至在冶炼的过程中,也会以“三废”的形式向环境排放含砷污染物,成为砷的重要污染源之一。如,不少有色金属矿石中都含有砷化物,在有色金属冶炼过程中(如矿石培烧),均有砷化物(如白砒)排出。另外,采用土坑炉或坩埚炉焙烧、简易冷凝设施收尘等落后方式炼制氧化砷或砷制品,给环境带来的危害绝不是资源的浪费,更是严重的污染,特别是土法炼砷在我国流传广泛,在某些地区相当普遍,常常会造成砷对环境的持续性污染。
2.2工业排放物
砷在工业上主要是通过“三废”的形式排放,以废水排放为主要污染形式。据国家环保总局2002年发布《全国乡镇工业污染源调查公报》介绍,仅1997年全年通过工业废水排放的砷高达1875.3 t,而且排放量还在处于不断上升的趋势。在许多金属,特别是有色金属的冶炼过程中,还以废气或废渣的形式向环境排放砷的污染物。在少数土法炼砷比较集中的地区,以选矿、洗矿产生的废水和冶炼过程中排放的烟气及废渣的形式排放的砷更加严重。
2.3  砷化物的广泛利用
砷在工农业生产和医疗上利用也非常广泛,由于超限量使用、使用不当或发生事故,都可以造成环境污染,以农业上砷的利用污染最为严重。如,农业上大量使用含砷农药,造成水体及土壤污染,砷污染水体和土壤后被动植物摄取、吸收,并在体内累积,产生生物蓄积效应,造成累积中毒。
2.4  煤的燃烧
煤中也存在许多有害元素,砷就是其中有害元素之一。煤中含砷平均可达25 ug/kg,煤的燃烧可使周围空气的砷浓度达0.02 ug/m3,含砷煤燃烧所产生的烟气也是砷污染的重要污染源,以高砷煤的燃烧最为严重,有些地区甚至发生燃煤型地方性砷中毒。燃煤型地方性砷中毒的发病原因多是当地农民燃高砷煤做饭取暖,炉灶无烟囱,玉米、辣椒等放于炉灶上层烘烤,使食物受到室内煤烟污染,农民通过食入与吸入途径摄取大量的砷。
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3  砷污染的主要危害
砷污染的主要危害表现在砷的化合物毒性上。砷的毒性大小与其水溶性有关,水溶性越大,其毒性也越大,危害也就越大。
3.1  砷污染侵害主要形式
砷污染引起人体中毒的主要形式有:⑴饮用含砷的污水或被砷的污染的河水、井水,含砷量较高的地下水,甚至自来水,人长期饮用含砷0.1—4.7 mg/L的水便会引起慢性中毒;⑵食用有砷农药残留或在被砷污染的水体、土壤中生长的动植物加工的食物,都会引起中毒,积留量多的会直接出现急性或亚急性中毒症状;⑶长期燃用高砷煤,或长期生活在含砷矿藏的冶炼、土法炼砷、大燃煤量工厂的附近,会通过呼吸道吸入含砷的烟尘和废气而引起中毒;⑷长期与砷接触,还会通过皮肤吸收,造成砷侵害。⑸人为原因服(饮)用砷,主要指直接服用含砷毒酒、误服或药用过量砷化物中毒,口服三氧化二砷15—50mg即可中毒,致死量为60一200mg。
3.2  砷引起人体中毒的机理
砷是一种原浆毒,进入体内的砷能与多种重要巯基酶结合,特别是与丙酮酸、α-酮戊二酸、琉璃酸酶的氧化体系结合,形成砷的复合体,使酶失活,阻碍细胞的呼吸和正常代谢,造成细胞损害。磷酸酪酶被抑制,影响细胞有丝分裂。此外,砷酸和亚砷酸在许多生化反应过程中能取代磷酸,如砷酸进入线粒体与磷酸竞争,可使氧化磷酸化过程拆偶联,抑制高能磷酸键生成,从而干扰能量代谢。砷还可以损害毛细血管,也可作用于血管舒缩中枢,使血管平滑肌麻痹,毛细血管扩张,血管渗透性增加,血容量降低。因此,在临床上出现一系列中枢神经、心血管及肝肾损害中毒症状。
3.3  砷污染引起的中毒
各种砷污染可不同程度地引起急性、亚急性和慢性砷中毒,造成公众健康危害。急性中毒多为误服或使用含砷农药或大量含砷废水污染用水所致,在我国环境砷污染引起的主要是慢性中毒。单质砷因不溶于水,进入体内后几乎不被吸收而排出体外,基本无毒性作用。有机砷除砷化氢衍生物外,一般其毒性也较弱。砷化合物毒性最强的是三氧化二砷,其次是三氯化砷、亚砷酸、砷化氢。砷急性中毒主要表现为胃肠炎症状,患者出现腹痛、腹泻、恶心、呕吐,继而尿量减少、尿闭、循环衰竭,严重者出现神经系统麻痹,昏迷死亡。蓄积性慢性中毒,表现为神经衰竭、多发性神经炎、肝痛、肝大、皮肤色素沉着和皮肤的角质化以及周围血管疾病。现代流行病学研究还证实,砷中毒与皮肤病、肝癌、肺癌、肾癌等有密切关系。此外砷化合物对胚胎发育也有一定的影响,可致畸胎。
3.4  急慢性砷中毒的治疗
经口急性中毒,立即进行催吐,用微温水或生理盐水、1%Na2S2O3溶液等洗胃(虽已口服超过6 h或已呕吐,仍应小心地洗胃。)以后给服新鲜配制的Fe(OH)3解毒剂(12%FeSO4溶液与20%MgO混悬液,在用前等量混合配制,用时摇匀),使与砷结合成不溶性的砷酸铁,每5~10 min服一匙,直至呕吐,停止给药。如无此药,可给活性炭悬液、牛乳或蛋清水等,再用硫酸钠或硫酸镁导泻,必要时应用血液透析。同时迅速选用特效解毒剂,如二巯基丁二酸钠,二巯基丙磺酸钠、二疏基丙醇及青酶胺等。静脉补液促进毒物排泄并纠正水和电解质失衡。对胃肠道症状,神经炎,惊厥以及肝、肾损害等,都应给予对症治疗。如有严重溶血,可以换血。腹部及肌肉剧烈疼痛时,可用葡萄糖酸钙静脉缓注。慢性中毒可给青酶胺治疗。用药前收集24 h尿作尿砷定量,若大于66.5μmol,可连续用药5日,10日后依尿砷下降小于66.5μmo1/24h的快慢,再给1~2个5日疗程。也可给予10%Na2S2O3溶液静脉注射,每日1次,每次10~20mg/kg。其他为对症治疗。
4  砷污染的防治
砷中毒是世界上最严重的公共卫生问题之一,防治砷污染也是全社会当前最为重要的任务之一。解决砷污染问题象解决其它污染问题一样,既要防,也要治,防、治结合,而且为防为主。
4.1  防止污染
防治砷污染应该狠抓源头,从污染源抓起。⑴加强环境监测,建立重点地区空气、水等流体中的砷污染预报机制,同时加强重点地区的土壤中砷的监测,解决好高砷地区人畜用水及农业灌溉用水问题;⑵加强含砷矿藏及其冶炼过程的管理,取缔土法炼砷的工厂,冶炼砷的工厂和其它冶金工厂的“三废”必须达标排放,对高砷煤采取强制性脱砷处理,从根本上降低空气中砷含量;⑶加强含砷化工产品管理,特别要加强对含砷农药和医药的监管,要加强这些毒性药物的使用常识培训,最大程度减少人为中毒情况的发生。
4.2治理污染
一旦出现砷污染,需要及时的治理,以防止出现更大范围的危害,以保障广大人民群众的生命健康安全。砷污染治理的方法主要有化学方法、物理方法和生物方法。化学方法是指用化学试剂使砷变为人体难以吸收的砷化合物,如,在含砷废水中投加石灰、硫酸亚铁和液氯(或漂白粉),将砷沉淀,然后对废渣进行处理,也可以让含砷废水通过硫化铁滤床或用硫酸铁、氯化铁氢氧化铁凝结沉淀等。物理法,主要是让含砷污水通过特殊的过滤器,使砷富集起来变废为宝,如,活性炭过滤法等。生物方法,主要是指在砷污染的土壤或水体中种植能吸收砷的植物,以达到吸收砷的目的,如美国科学家最近发现了一种蕨类植物可吸收污染土壤中的砷。

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在边远的山区农村里有些老人饮用性黄酒的习俗该改改了!
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半导体砷化镓器件中就是要用到砷的,没有砷还真不行呢。
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原文由 jingsheng 发表:
在边远的山区农村里有些老人饮用性黄酒的习俗该改改了!
雄黄里面含有多少砷?
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