【摘 要】砷是一種普遍存在自然界中的化學(xué)元素，在自然環(huán)境中能表現(xiàn)中多種性質(zhì)，不同形式的砷在空氣、土壤和水質(zhì)中遷移與聚集受很多因素的影響，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生不同程度的環(huán)境危害。

【關(guān)鍵詞】砷污染；生態(tài)環(huán)境

砷的毒性比較強(qiáng)，如果環(huán)境中砷含量超標(biāo)，那么其化合物就會(huì)通過呼吸道、皮膚以及食道等進(jìn)入人體，導(dǎo)致人體機(jī)能紊亂，甚會(huì)引起一些病變。常見的雄黃、砒霜等就屬于含砷化合物。近幾年，隨著有涉砷行業(yè)的不斷擴(kuò)大，砷污染急劇增加，導(dǎo)致全國砷污染更加嚴(yán)峻，因此在明確砷污染和生態(tài)環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上，研究出高效的砷污染治理措施已成了相關(guān)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要研究課題。

一、砷在環(huán)境中的存在形態(tài)

（一）大氣環(huán)境。在大氣中的砷以As2O3的無機(jī)形式存在，也就是常說的砒霜，其主要是吸附在顆粒上，除了通常使用的砷農(nóng)藥或者微生物活動(dòng)比較頻繁的區(qū)域外，一般很少能看到有機(jī)砷類物質(zhì)。

（二）土壤環(huán)境。土壤中砷的存在形式主要有以下幾種：第一，形成難溶性的Ca3（AsO4）2、FeAsO4等砷酸鹽；第二，隱藏在金屬難溶鹽的沉淀物中；第三，被吸附在土壤顆粒以及金屬難溶鹽沉淀中；第四，隱藏于土壤顆粒晶體結(jié)構(gòu)中；第五，溶解在土壤溶液里面。在這些所有的存在形式中，主要是以AsO33-和AsO43-為主的，當(dāng)然還有少量的MMA和DMA。通常情況下砷在土壤中的存在形態(tài)主要是和土壤的性質(zhì)、酸度以及土壤中的鋁、鐵、鈣含量相關(guān)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)土壤砷與鋁、鐵、鈣的結(jié)合強(qiáng)度順序如下所示：鐵型砷大于鋁型砷大于鈣型砷，而且鐵的氫氧化物以及鋁的氫氧化物對(duì)砷吸附作用比較顯著。

（三）水環(huán)境。在水環(huán)境中，砷的存在形式和土壤中基本一樣都主要是AsO43-以及AsO33-形式，有時(shí)還會(huì)存在甲基砷化物，但是此種形式的砷化物數(shù)量非常有限，除非是人為造成有機(jī)污染。不同的砷化合物在一定的條件下能發(fā)生一些轉(zhuǎn)化反應(yīng)，比如能通過氧化—還原反應(yīng)或者甲基化反應(yīng)等進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。AsO43-在富氧水中比較多，而AsO33-多存在還原性比較強(qiáng)的水中。

二、砷污染對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

（一）對(duì)人體的影響。砷中毒主要有兩種：一種是急性的另一種是慢性的。對(duì)急性中毒而言，其主要是因?yàn)槿梭w中攝入了過量的砷，要造成中毒一般劑量是在五到五十毫米，中毒后的主要癥狀是脫水、嘔吐以及腹瀉等；砷中毒的致死量是一百二十到二百毫克。世界衛(wèi)生組織規(guī)定日常飲水中的含砷量不能大于零點(diǎn)零一毫克每升，如果大于此值，長期下來就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)慢性砷中毒。一般情況下因環(huán)境污染引起的砷中毒都是慢性的，中毒后人體會(huì)感到疲勞以及暈眩等，部分中毒人員還會(huì)出現(xiàn)心慌、嘔吐、食欲不佳以及身體色素異常等情況，嚴(yán)重的還可能會(huì)造成四肢末稍神經(jīng)炎，時(shí)間長了以后就會(huì)使知覺減退，甚至還會(huì)引發(fā)癱瘓。

（二）與生態(tài)植物的關(guān)系。砷不是植物生長的必需元素，但是植物攝入微量的砷以后能增加我產(chǎn)量，這點(diǎn)主要是因?yàn)樯樗崮芴娲寥李w粒吸附的H3PO4，然后提升磷的有效性，對(duì)植物磷的吸收有很好的促進(jìn)作用。但是如果土壤中砷超過15ppm，就會(huì)出現(xiàn)阻礙植物生長的現(xiàn)象，這里的阻礙機(jī)制是因過量的砷會(huì)影響植株對(duì)水分和營養(yǎng)的吸收，同時(shí)砷還在植物中累積使葉綠素被破壞。砷對(duì)生態(tài)植物的影響主要是和砷的形態(tài)、砷的濃度以及植物類型有關(guān)，不同植物對(duì)砷的容忍度各不相同。比如，不同形態(tài)的砷對(duì)生菜的毒性依次為：三價(jià)砷>DMA>五價(jià)砷>MMA。再比如對(duì)水稻，而言，無機(jī)砷影響的是水稻的生長營養(yǎng)，而有機(jī)砷則影響水稻的生殖。

（三）與微生物生態(tài)的關(guān)系。微生物主要是和砷的循環(huán)有關(guān)系。具體而言，微量的砷能堆積在微生物的體內(nèi)進(jìn)而發(fā)生一些反應(yīng)，比如氧化還原以及甲基化等。比如說海藻能把砷酸鹽轉(zhuǎn)變成甲基砷化物；再比如真菌也能把砷化物轉(zhuǎn)變成甲基砷化物。此外，砷還對(duì)各種菌種有不同的抑制作用，通常其對(duì)細(xì)菌及放線菌的抑制效果比較顯著。在土壤中，固氮菌數(shù)量增加會(huì)使得全砷量變少，這就從另一方面說明了砷污染能影響土壤中的微生物數(shù)量，進(jìn)一步影響土壤代謝。

三、防治砷污染的措施

砷在環(huán)境中表現(xiàn)很多的形態(tài)，不同形態(tài)的砷產(chǎn)生的環(huán)境污染程度也不一樣。所以應(yīng)該先分析不同介質(zhì)中砷的形態(tài)，然后采取相應(yīng)的治理方法，進(jìn)而降低砷對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害。具體的比如針對(duì)水中砷可以使用物理消除法、化學(xué)消除法或者生物消除法，或使用物理化學(xué)生物相結(jié)合的處理方式。常見的主要是膜分離技術(shù)、吸附法以及催化氧化法等。土壤砷污染治理中常用的技術(shù)主要是：穩(wěn)定化技術(shù)、土壤淋洗、電動(dòng)修復(fù)以及生物修復(fù)技術(shù)等。在防治砷污染的研究中，近年來很多研究人員開始重視生物修復(fù)和植物修復(fù)技術(shù)，這主要是因?yàn)槲⑸锖椭参锒紒碜源笞匀?，能和大自然和諧發(fā)展，大量的研究也證明這兩種技術(shù)的應(yīng)用成果非常顯著，其中的生物修復(fù)就是應(yīng)用微生物進(jìn)行環(huán)境的凈化，植物修復(fù)則是應(yīng)用植物吸收土壤中砷以及其他重金屬，以此消除土壤環(huán)境污染。

四、結(jié)語

砷是一種有毒的化學(xué)元素，但其同樣還是人體所需的微量元素。比如相關(guān)研究報(bào)道講到砒霜能用在治療白血病，由此可見，砷在人類社會(huì)的發(fā)展中有重要的作用，為此只有將砷的污染降到最低才能保障其作用的有效發(fā)揮。文章在分析了砷污染和生態(tài)環(huán)境的關(guān)系后，提出了幾點(diǎn)砷環(huán)境污染的防治措施，在這些措施中重點(diǎn)分析了植物修復(fù)這種生態(tài)性的措施，因?yàn)榇朔N措施的危害性比較小，所以相關(guān)技術(shù)人員后期應(yīng)該重點(diǎn)強(qiáng)化對(duì)該技術(shù)措施的進(jìn)一步研究，進(jìn)而保障砷污染的整體治理效果。

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