砷環境暴露

砷的暴露途徑主要包括：呼吸吸入、食物和飲水攝入、經皮膚吸收。砷及其化合物中毒主要臨床表現為末梢神經炎症狀。

環境水平及人體暴露

環境水平和人體暴露

我國土壤背景中砷的含量為10.8～16.6mg/kg，而受砷污染的地區，土壤中砷的含量顯著增高。的移動性很小，屬植物強烈吸附積累的元素之一。美國EPA頒布的“美國生物污泥生產、使用和處置報告”，砷的限定值為41mg/kg。

根據我國現行標準和污水處理廠污泥監測數據，污水處理將砷的限制值定為75mg/kg。砷對動物和人體是致癌物，砷劑與皮膚、肺、膀胱癌的發生有關。流行病學證據表明，飲水砷濃度超過50μg/L會超出公共健康保護作用。目前世界衛生組織推薦的飲水砷濃度為10μg/L，而許多開發中國家飲水砷值仍在50μg/L。上千萬的人群因使用天然來源的砷污染水和含砷煤，處在暴露於過高砷水平的風險中。

燃煤型砷中毒

燃煤污染型地方性砷中毒（簡稱燃煤型砷中毒）為20世紀60年代發現，因皮膚損害改變而被貴州省當地居民稱為“癩子病”。1976年查出病人877例，並證實由室內敞灶燃用高砷煤導致食物和空氣污染所致。目前病人已超過3000例，受威脅人口20萬人。燃煤型砷中毒突出問題是停止接觸後病情持續發展，具有高發的遠期致癌效應，作用機理不明且無特效藥。

飲水型砷中毒

由於人類取水灌溉、採礦、特別是打井取水飲用等活動，以及受各地區的生態環境和氣候影響，地球表層中砷化合物以砷酸鹽及亞砷酸鹽等形式大量溶入地表水中，帶來了嚴重的水砷污染問題。按照WHO的水砷標準，中國砷中毒危害病區的暴露人口高達1500萬之多；已確診患者超過數萬人。而且，我國砷病區更具複雜性-高砷同時多伴高氟、高碘/低碘及其他多種元素含量異常據此。

化妝品

砷及其化合物為化妝品中禁用物質。砷及其化合物廣泛存在於自然界中，化妝品原料和化妝品生產過程中，也容易被砷污染，因此作為雜質存在，砷在化妝品中的限量為10mg/kg（以砷計）。砷及其化合物被認為是致癌物質，長期使用含砷高的化妝品可引起皮炎、色素沉積等皮膚病，最終導致皮膚癌。

暴露途徑

砷的暴露途徑主要包括：呼吸吸入、食物和飲水攝入、經皮膚吸收。

毒性閾值

世界衛生組織（WHO）及包括美國在內的一些國家將飲水砷衛生標準定為0.01mg/L。加拿大提出了0.025mg/L的過渡性標準。

人（男性）吸入最低中毒濃度（TCL₀）：325μg/m。大鼠吸入半致死濃度（LC₅₀）：390mg/m（10個月）。小鼠吸入半致死濃度（LC₅₀）：250mg/m（10個月）。

急性中毒：大鼠經口半致死劑量（LD₅₀）：763mg/kg；小鼠經口145mg/kg。

生殖毒性：大鼠經口最低中毒劑量（TDL₀）：605μg/kg（雌性交配前用藥35周），胚泡植入前後死亡率升高。

生物效應

在動物和人體內的代謝動力學比較

吸收/分布/排泄

吸收：呼吸吸入、食物和飲水攝入、經皮膚吸收。分布：砷化氫經呼吸道吸入後，隨血循環分布至全身。其中以肝、肺、腦含量較高。排泄：人脫離接觸後，砷化氫部分以原形自呼氣中排出；如腎功能未受損，砷-血紅蛋白複合物及砷的氧化物可自尿排出。

代謝及其產物

砷化合物進入機體後，5價砷先還原成3價砷，3價砷在酶作用下進一步甲基化和二甲基化，最終代謝成甲肼排出體外。

與藥物的互動作用三氧化二砷是一種療效好、副作用較少的治療早幼粒細胞白血病的藥物。

體內和體外效應

砷是一種原漿毒，對蛋白的巰基具有巨大的親和力，侵入體內的砷可與酶蛋白分子上的2個巰基或羥基結合形成穩定的絡合物或環狀化合物，從而抑制組織中大量巰基依賴酶系，特別是與丙酮酸氧化酶的巰基相結合，使其失去活力，而影響細胞的正常代謝。砷影響6-磷酸葡萄糖脫氫酶、乳酸脫氫酶、細胞色素氧化酶，使細胞的呼吸及氧化過程減低。此外砷酸和亞砷酸在許多生化反應中能取代磷酸，但生成的產物不如磷酸結合物穩定，易水解，使氧化磷酸化過程解偶聯，其又能減少高能磷酸鍵形成而干擾細胞的能量代謝。砷還可直接損害毛細血管及作用於血管舒縮中樞，使血管壁平滑肌麻痹，毛細血管擴張，引起血管壁通透性改變。砷還可以使心、肝、腎等實質性臟器產生脂肪變性。

砷化氫有劇毒，是強烈的溶血性毒物。砷化氫引起的溶血機理目前尚不十分清楚，一般認為血液中90%～95%砷化氫與血紅蛋白結合，形成砷-血紅蛋白複合物，通過谷胱甘肽氧化酶的作用，使還原型谷胱甘肽氧化為氧化型谷胱甘肽，紅細胞內還原型谷胱甘肽下降，導致紅細胞膜鈉-鉀泵作用破壞，紅細胞膜破裂，出現急性溶血和黃疸。砷-血紅蛋白複合物、砷氧化物、破碎紅細胞及血紅蛋白管型等可堵塞腎小管，是造成急性腎損害的主要原因，可造成急性腎功能衰竭。此外砷化物還對心、肝、腎有直接的毒副作用。

砷化合物的毒性與其在水中的溶解性有關，元素砷不溶於水，故無毒；二硫化二砷，三硫化二砷水溶性很小，毒性較低；三氧化二砷易溶於水，毒性極大。砷化合物的毒性依下列順序而減少：砷化氫（無機物或有機物）>三氧化二砷（As₂O₃）>亞砷酸（無機）>砷酸>砷的化合物（四個有機基團帶正電荷的砷）>單質砷。3價砷化合物的毒性大於五價砷化合物。不同種屬動物對砷的敏感性人>狗>大鼠。

人體效應

砷及其化合物中毒主要臨床表現為末梢神經炎症狀，如四肢疼痛、行走困難、肌肉萎縮、頭髮變脆易脫落，皮膚色素高度沉著，手掌腳跖皮膚高度角化，贅狀物增生，皸裂，潰瘍經久不愈，可以轉變成皮膚癌，並可能死於合併症。

砷化氫主要引起人體不同程度的損害。中毒程度與吸入砷化氫的濃度密切相關。潛伏期愈短則臨床表現也愈嚴重。

急性或亞急性毒性作用

急性溶血和腎臟損害。發病急劇，有寒戰、高熱、昏迷、譫妄、抽搐、紫紺、鞏膜及全身重度黃染、少尿或無尿。貧血加重，網織紅細胞明顯增多。尿呈深醬色，尿隱血強陽性。血尿素氮明顯增高，出現急性腎功能衰竭，並伴有肝臟損害。

慢性毒性作用

慢性中毒有頭暈、頭痛、乏力、噁心、嘔吐、腹痛、關節及腰部酸痛，皮膚及鞏膜輕度黃染。血紅細胞及血紅蛋白降低。尿呈醬油色，隱血陽性，蛋白陽性，有紅、白細胞。

血尿素氮增高。可伴有肝臟損害。有末梢神經炎症狀，可以轉變成皮膚癌，並可能死於合併症。

人體健康防治措施

人體防護

（1）呼吸系統防護：作業工人應該佩戴防塵口罩。

（2）眼睛防護：必要時可採用安全面罩。

（3）防護服：穿工作服。

（4）手防護：必要時戴防護手套。

（5）其他：工作現場禁止吸菸、進食和飲水。工作後，淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。

健康監測

對砷作業工人進行上崗前和定期健康檢查，及時發現就業禁忌證和早期發現砷中毒病人及時治療。

泄漏應急處理

（1）迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，並立即隔離450m，嚴格限制出入。

（2）切斷火源。應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。

（3）儘可能切斷泄漏源。合理通風，加速擴散。

（4）噴霧狀水稀釋、溶解。構築圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。

（5）如有可能，將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。

（6）漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗後再用。

（7）環境監測：定期監測環境中砷及其化合物濃度。

處置方法

當水體受到污染時，可加入石灰中和被砒霜泄漏污染的河流，使砷形成沉澱而從水中轉入污泥中，將沉澱的污泥再做進一步的無害化處理。對於受砷污染的土壤，可加入石灰降低土壤中砷的活性，減少作物對砷的吸收。

滅火方法

使用乾粉、泡沫、二氧化碳、砂土滅火劑滅火。