砷在自然界的分布范围很广泛。4000年前，我国人民就用砷来杀虫灭鼠，现今砷及其化合物主要用于工农业生产，如砷矿的开采与冶炼；毛皮生产做脱毛剂；生产颜料中使用（如雄黄、雌黄、巴黎绿），在制造地毯、彩色纸、瓷釉、电镀、熔铜、熔锌等工业均使用砷盐。农业上使用含砷的农药。但是，生产应用中排出大量的砷会污染周围的环境，人体长期吸入会导致各种疾病的发生，有损身体健康。
1.砷元素的基本信息
砷元素符号为As。原子序数是33，位于元素周期表中第四周期，第ⅤA族。相对原子质量为74.92，密度为5.727，熔点为817℃（28大气压），加热到613℃，便可不经液态而直接升华，成为蒸气，砷蒸气具有一股难闻的大蒜臭味。有黄、灰、黑褐3种同素异形体，其中灰色晶状体具有金属性，脆而硬，具有金属般的光泽，并能传热导电，易被捣成粉末。游离元素易与氟和氮化合，在加热情况下易与大多数金属和非金属发生反应。砷不溶于水，溶于硝酸和王水，也能溶解于强碱，生成砷酸盐。砷在地壳中含量并不大，但是它在自然界中到处都有。砷的硫化物自古以来被用作颜料和杀虫剂、灭鼠药。硫化合物具有强烈毒性，砷的拉丁名称为arsenium，元素符号As就是由这一词演变而来。关于砷的发现西方化学史学家都认为是1250年，德国的马格耐斯（Magnus）在由雄黄与肥皂共热时得到砷。近年来，我国学者通过研究发现，实际上我国古代炼丹家才是砷的最早发现者。据史书记载，约在317年，我国的炼丹家葛洪用雄黄、松脂、硝石3种物质炼制得到砷。
2.砷元素对人体健康的危害
砷吸收后进入血液，95%～99%在红细胞内与血红蛋白结合，随血液分布到全身组织和器官。主要分布在肝脏、肾脏、脾脏、胃肠壁、肌肉等处。由于砷与角质蛋白有亲和力，贮存在皮肤、毛发、指甲和骨骼中，因此毛发和指甲含砷较高。砷主要从尿和粪便中排出，从皮肤、肝腺、唾液、乳腺和肺也可排出微量。砷与砷的化合物都有毒，毒性最大的是三价砷（如砒霜），五价砷毒性虽小，但是在人体内仍然能转化为三价砷。
（1）皮肤：砷对皮肤的损害主要是慢性砷暴露所致，是发现最早、研究较多的危害之一，主要包括色素沉着或脱失、角化过度和细胞癌变。
（2）癌症：由饮水摄入无机砷能引发人体多部位癌症。增加皮肤、膀胱和肺癌的风险。增加肝脏和肾脏癌症的风险。
（3）循环系统：砷吸收后通过循环系统分布到全身各组织、器官，对循环系统的危害首当其冲。临床上主要表现为与心肌损害有关的心电图异常，和局部微循环障碍导致的雷诺综合征、球结膜循环异常、心脑血管疾病等。慢性砷中毒患者常伴有血管损害，其中尤以动脉血管损害为突出，可导致局部循环障碍。砷对血管损害的机制十分复杂，动脉粥样硬化可能是其中最重要的机制之一。
（4）呼吸系统：肺脏是砷致癌的靶器官之一，长期砷暴露可导致肺癌发病率升高。然而，砷对呼吸系统的影响并非局限于致癌作用。无论是燃煤型砷中毒还是长期饮水型砷暴露，都可出现肺功能受损的临床表现。
（5）神经系统：砷具有神经毒性，长期砷暴露可观察到中枢神经系统抑制症状，包括头痛、嗜睡、烦躁、记忆力下降、惊厥，甚至昏迷和外周神经炎伴随的肌无力、疼痛等。脑中化学物质的稳定性影响着人的思维、学习和行为变化，砷对脑组织的损伤不容忽视。另外，砷对周围神经损害涉及面广泛，运动神经、感觉神经都可受到不同程度影响。
（6）免疫系统：流行病学和实验研究表明，砷的摄入会对机体免疫功能产生抑制作用。急性砷中毒患者，机体细胞和体液免疫功能同时受到损害，原因可能与砷抑制淋巴细胞增殖，诱导淋巴细胞凋亡有关。
（7）泌尿系统：进入人体的砷主要经尿液排出，因此不可避免地对肾脏产生一定的影响。研究表明，急性砷中毒患者可出现溶血，红细胞碎片堵塞肾小管，导致急性肾衰竭，肾间质和肾小管充血、水肿。
（8）生殖、发育毒性：由于男女在砷的生物代谢（甲基化）方面存在差异，导致妇女更容易受到砷的危害，尤其是砷对母体及其胚胎产生双重毒害将影响子代的健康。砷可通过母体胎儿屏障进入胚胎而产生胚胎毒性。砷可导致新生儿体重减轻，甚至畸形和死亡，具有潜在的发育毒性。
3.砷元素的中毒表现
（1）急性中毒：急性砷中毒多是因误食砷的化合物，如三氧化二砷。通常食用半小时后就会感到口干舌燥、灼热、疼痛，呼吸时带有金属味，并且导致内脏毛细血管麻痹及渗透性增强，出现腹痛、恶心、呕吐、腹泻等现象，严重者会发生脱水、尿血，甚至休克。如不及时治疗，24小时内可导致死亡，即使抢救及时，中毒者也有可能患有脑炎、皮炎或者骨髓炎。这种情况易发生在工业生产中吸入含砷的气体和粉尘，或者是水体被污染，饮水中砷含量过高。
（2）慢性中毒：慢性砷中毒多是因长期接触受砷环境污染的空气、食物及饮用水，虽然接触量较少，但也会影响人体的心血管系统、神经系统和皮肤的健康。慢性砷中毒对心血管系统的影响主要表现为心律失常、心肌受损导致的心电图检查异常，以及末梢血管发生病变。对神经系统的影响主要是患有多发性周围神经病，患者身体痛痒难忍、四肢不协调等。对皮肤的影响主要表现为色素沉着、肤色黯淡并出现棕褐色斑点，或者是色素脱色，出现微白色脱色斑，手足部位易发生角化。随着中毒的深入，色素沉着和脱色越来越严重，斑点变大、颜色加深，四肢和身躯都会出现角化现象。慢性中毒患者还有可能出现呼吸困难、嗅觉灵敏度下降、听力和视力异常等现象，并且他们的尿液、指甲和头发中的砷含量也会增加。因此，发生这些情况的人要及时就医，以免病情严重，不可挽回。
“专家健康提醒”
（1）砷元素的摄入：实验室检查，正常人24小时尿砷为0～0.126毫克/升，如果尿砷超过0.2毫克/升，视为异常；人的正常头发中砷含量为0.25～1.0微克/克，如果高于1.0微克/克，则视为异常；指甲含砷如果大于1.0微克/克，可能为砷中毒。鱼、海产品、谷类、酒和粮谷制品是砷的主要膳食来源。
如果是口服急性砷中毒，应尽快催吐，使用温水、生理盐水或10%碳酸氢钠溶液；口服牛乳和蛋清保护胃黏膜，给硫酸钠导泻；立即就医。如果是慢性中毒，应及早就医，以免拖延使病情加重。
（2）饮食建议：由于海水的污染，海产品中含砷量相对较高，如海带中含砷量高达35～50毫克/千克，世界卫生组织规定人体每日容许摄入的砷量为0.05毫克/千克。而干海带的含砷量已经大大超过了上述标准。为了保证食用海带的安全，可根据砷能够溶于水的特性，将食用的海带用足够的水浸泡24小时，浸泡过程中换水要勤，24小时后出水晒干贮存备用，以防止砷中毒。另外，虾类忌与维生素C同食。食用虾类等水生甲壳类动物含砷量也比较高，如果同时服用大量的维生素C能够致人死亡，因为通常被认为对人体无害的砷类在维生素C的作用下能够转化为有毒的砷的化合物。
扩展阅读资料
1.彭欣，陈国树，“食物中微量元素砷的分布规律与人体健康关系”，《南昌大学学报》（理科版），2003年第1期
2.唐志华，“微量元素砷与人体健康”，《广东微量元素科学》，2003年第3期
3.王秀红，边建朝，“微量元素砷与人体健康”，《国外医学医学地理分册》，2005年第3期
4.郑华，“砷及其化合物与人体健康”，《漯河职业技术学院学报》，2007年第2期
5.刘秉志，郑晓玉，“砷与人体健康”，《内蒙古民族大学学报》（自然科学版），2007年第4期
