簡述
符號As,原子序數(shù)33。舊名“砒”。有灰、黃、黑褐三種同素異形體,具有金屬性。原子量74.92,比重5.73(14℃),熔點814℃,615℃時升華。不溶于水,溶于硝酸和王水。在潮濕空氣中易被氧化。主要以硫化物礦的形式(如雄黃As2S2,雌黃As2S3等)存在于自然界。砷及其化合物主要用于合金冶煉、農(nóng)藥醫(yī)藥、顏料等工業(yè),還常常作為雜質(zhì)存在于原料、廢渣、半成品及成品中。在上述生產(chǎn)或使用砷化合物作業(yè)中,如防護(hù)不當(dāng)吸入含砷空氣或攝入被砷污染的食物、飲料時,常有發(fā)生急、慢性砷中毒的可能。砷化合物可經(jīng)呼吸道、皮膚和消化道吸收。
分布于肝、腎、肺及胃腸壁及脾臟。主要經(jīng)尿和糞排出。可通過胎盤屏障損及胎兒。元素砷基本無毒。但其氧化物及砷酸鹽毒性較大,三價砷毒性較五價砷強(qiáng)。三氧化二砷的小鼠經(jīng)口LD50為42.9mg/kg;兔為20mg/kg;貓吸入0.04mg/L三氧化二砷、超過15分鐘即可發(fā)生急性中毒。砷可與細(xì)胞中含巰基的酶結(jié)合,抑制細(xì)胞氧化過程;還能麻痹血管運動中樞,使毛細(xì)血管麻痹、擴(kuò)張及通透性增高。急性砷化物中毒多見于砷化物污染食品或飲水,誤服或自殺。臨床表現(xiàn)以“急性胃腸炎型”較多見。重癥可出現(xiàn)休克,肝臟損害,甚至死于中毒性心肌損害。砷礦冶煉及三氧化二砷生產(chǎn)工人以及因大氣、飲水長期受砷污染、或長期服用砷劑等,可發(fā)生慢性砷中毒。突出表現(xiàn)為皮膚色素沉著、角化過度或疣狀增生,也可見白細(xì)胞減少或貧血。已公認(rèn)長期接觸砷化物可致皮膚癌和肺癌。急性經(jīng)口中毒應(yīng)及早洗胃,活性炭30g,及氧化鎂20~40g或蛋清水(4只雞蛋清加水1杯拌勻)有助于除去胃內(nèi)殘余的砷化合物。二巰基丙磺酸鈉、二巰基丁二酸鈉有較好的解毒效果。慢性中毒者應(yīng)停止砷接觸,并積極驅(qū)砷治療。車間空氣中砷化物(三氧化二砷和五氧化二砷最高容許濃度為0.03mg/m;地面水最高含砷量不得超過0.04mg/L;大氣日平均最高容許濃度為0.003mg/m。2
發(fā)現(xiàn)簡史
古代羅馬人稱砷的硫化物礦叫auripigmentum。"auri"表示"金黃色","Pigmentum"是指"顏料";二者組合起來就是"金黃色的顏料"。這首先見于1世紀(jì)羅馬博物學(xué)家普林尼的著作中。今天英文中雌黃的名稱orpiment正由這一詞演變而來的。3
1世紀(jì)希臘醫(yī)生第奧斯科里底斯敘述焙燒砷的硫化物以制取三氧化二砷,用于醫(yī)藥中。3
三氧化二砷在中國古代文獻(xiàn)中稱為砒石或砒霜。這個"砒"字由"貔"而來。貔傳說是一種吃人的兇猛野獸。這說明中國古代人們早已認(rèn)識到它的毒性,常常出現(xiàn)在中國古典小說和戲劇中。3
小劑量砒霜作為藥用在中國醫(yī)藥書籍中最早出現(xiàn)在公元973年宋朝人編輯的《開寶本草》中。3
6世紀(jì)中葉中國北魏末期農(nóng)學(xué)家賈思勰(xie)編著的農(nóng)學(xué)專著《齊民要術(shù)》中講到:將雄黃、雌黃研成粉末,與膠水泥和,浸紙可防蟲蠹(dU)(蛀蟲)。明末宋應(yīng)星編著的《天工開物》中講到三氧化二砷在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用:"陜、洛之間,憂蟲蝕者,或以砒霜拌種子……"3
將黃色砷的硫化物在空氣中焙燒后就轉(zhuǎn)變成白色的三氧化二砷。這種明顯的物質(zhì)間的轉(zhuǎn)變引起中外煉金術(shù)士和煉丹家的興趣。西方煉金術(shù)士們把雌黃稱為帝王黃,用蛇作為砷的符號。3
中國煉丹家稱硫磺、雄黃和雌黃為三黃,視為重要的藥品。公元4世紀(jì)前半葉中國煉丹家、古藥學(xué)家葛洪(283~363年)在《抱樸子內(nèi)篇》卷十一《仙藥》中記述著:"又雄黃……餌服之法,或以蒸煮之;或以酒餌;或先以硝石化為水,乃凝之;或以玄胴腸裹蒸于赤土下;或以松脂和之;或以三物煉之,引之如布,白如冰?!?。這是葛洪講述服用雄黃的方法:或者蒸煮它,或者用酒浸泡,或者用硝酸鉀(硝石)溶液溶解它。用硝酸鉀溶解它會生成砷酸鉀K3AsO4,受熱會分解生成三氧化二砷As2O3,砒霜?;蛘吲c豬油(玄胴腸或豬大腸)共熱;或者與松樹脂(松脂)混和加熱。豬油和松樹脂都是含碳的有機(jī)化合物,受熱會炭化生成炭。炭會使雄黃轉(zhuǎn)變成的砒霜生成單質(zhì)砷:
2As2S2 + 7O2 → 2As2O3 + 4SO2
2As2O3 + 3C → 4As + 3CO2↑3
或者用硝石、豬油、松樹脂三物與雄黃共同加熱("或以三物煉之"),就得到三氧化二砷和砷的混合物("引之如布,白如冰")。3
這就是說,中國4世紀(jì)前半葉煉丹家、古藥學(xué)家已制得了單質(zhì)砷。20世紀(jì)80年代中國科學(xué)院科學(xué)史研究所王奎克、北京大學(xué)化學(xué)系趙匡華、清華大學(xué)化學(xué)系鄭同、袁書玉等幾位研究人員、教授先后按葛洪這一講述進(jìn)行了模擬實驗,結(jié)果都獲得了砷和三氧化二砷,證實了這一論述。3
西方化學(xué)史學(xué)家們一致認(rèn)為從砷化合物中分離出單質(zhì)砷的是13世紀(jì)德國煉金家阿爾伯特·馬格努斯(AlbertMagnus,1200~1280)。"Magnus"是尊敬的稱呼,相當(dāng)于"偉大的",因此中國有時譯成"大阿爾伯特"。他的真實姓名是阿爾伯特·馮·布爾斯塔德(AlbertvonBollstadt),是一位教會神職人員,在教會主辦的一所學(xué)校里任教,通曉神學(xué)、哲學(xué)、天文、地理、動物、植物學(xué),是西方具有代表性的煉金家,著有《煉金術(shù)》。他是用肥皂與雌黃共同加熱獲得單質(zhì)砷的。肥皂是用豬油或牛油與氫氧化鈉共同熬煮制成的,化學(xué)成分是硬脂酸鈉。硬脂酸鈉是不可能與砷的硫化物共同加熱而得到單質(zhì)砷的,只是肥皂中未充分皂化的豬油或牛油在受熱炭化后,形成的炭使砷的硫化物轉(zhuǎn)變成砷的氧化物中的砷還原出來,正和葛洪取得單質(zhì)的方法是一樣的,但是比葛洪晚大約900年。4
到18世紀(jì),瑞典化學(xué)家、礦物學(xué)家布蘭特闡明砷和三氧化二砷以及其他砷化合物之間的關(guān)系。拉瓦錫證實了布蘭特的研究成果,認(rèn)為砷是一種化學(xué)元素。4
18世紀(jì)德國醫(yī)生、礦物學(xué)家亨克爾在1755年出版的著述中,講到金屬砷,是在密閉的容器中升華砷獲得。金屬砷是砷的一種同素異形體,外表似金屬,較脆,能傳熱。比重5.7,高于典型非金屬。3
理化性質(zhì)物理性質(zhì)第5族的主族,原子序數(shù)為33,原子量為74.9216。5
原子半徑:1.33?
原子體積:13.1(立方厘米/摩爾)
電子構(gòu)型:
離子半徑:0.58?
共價半徑:1.2?
氧化態(tài):±3,56
單質(zhì)砷的三種同素異形體是灰砷、黃砷和黑砷,其中以灰砷最為常見。
灰砷,由許多互鎖豎起的六元環(huán)所構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)。因為層與層之間的結(jié)合力弱,故脆而硬,具有金屬光澤,易被搗成粉末。非晶質(zhì)的灰砷則為帶隙達(dá)1.2-1.4 eV的半導(dǎo)體。
黃砷質(zhì)地較軟且成蠟狀,一定程度上類似于白磷,黃砷和白磷的分子結(jié)構(gòu)都是由四個原子以單鍵的方式相互連接所構(gòu)成的四面體結(jié)構(gòu)。這類以分子晶體形式存在的不穩(wěn)定同素異形體最易揮發(fā),密度最低而且毒性固體最大。黃砷固體是由快速冷卻砷蒸汽產(chǎn)生的,它在光照下迅速轉(zhuǎn)化成灰砷。黃砷的密度為1.97 g/cm3。
黑砷的結(jié)構(gòu)與紅磷的類似。
單質(zhì)砷熔點817℃(28大氣壓),加熱到613℃,便可不經(jīng)液態(tài),直接升華,成為蒸氣,砷蒸氣具有一股難聞的大蒜臭味。砷的化合價+3和+5。第一電離能9.81電子伏特。
如果使砷蒸氣在360℃以上晶析時,可得到六方晶型α-砷(灰色金屬狀,相對密度5.72);在300℃以下蒸鍍時,就得到玻璃狀β-砷(灰或黑色,相對密度4.73)。將砷蒸氣驟冷可得到正方晶形γ砷(黃色,相對密度2.03)。γ-砷可溶于二硫化碳。7
化學(xué)性質(zhì)砷在化學(xué)元素周期表的位置正好位于磷的下方,正是由于兩者化學(xué)習(xí)性相近,所以砷很容易被細(xì)胞吸收導(dǎo)致中毒。8
砷可區(qū)分為有機(jī)砷及無機(jī)砷,有機(jī)砷化合物絕大多數(shù)有毒,有些還有劇毒。另外有機(jī)砷及無機(jī)砷中又分別分為三價砷(As2O3)及五價砷(NaAsO3) ,在生物體內(nèi)砷價數(shù)可互相轉(zhuǎn)變。9
砷與汞類似,被吸收后容易跟硫化氫根(sulfhydryl)或雙硫根(disulfide)結(jié)合而影響細(xì)胞呼吸及酵素作用;甚至使染色體發(fā)生斷裂。9
最常見的化合物為砷的氫化物或稱胂、五氧化二砷和三氧化二砷,及其對應(yīng)的水化物-砷酸和亞砷酸。砒霜分子式是As2O3是三價砷,亞砷的氧化物。
一些重要的生物砷化合物:一甲基胂,二甲基胂,三甲基胂,甲基胂酸,二甲基次胂酸。4
砷單質(zhì)很活潑,在空氣中會慢慢氧化,故高純砷是用玻璃安瓿充氬氣或抽真空后出售。10砷在空氣中加熱至約200℃時,會發(fā)出光亮,于400℃時,會有一種帶藍(lán)色的火焰燃燒,并形成白色的三氧化二砷煙,有獨特惡臭。金屬砷易與氟和氧化合,在加熱情況亦與大多數(shù)金屬和非金屬發(fā)生反應(yīng)。不溶于水,溶于硝酸和王水,也能溶解于強(qiáng)堿,生成砷酸鹽。
砷可以被O? F?等氧化:
4As+3O2=點燃=2As2O3
2As+5F2=點燃=2AsF5
2.砷作為非金屬,也可發(fā)生:3Mg+2As=點燃=Mg3As2,同時Mg3As2可以發(fā)生水解反應(yīng):
Mg3As2+6H2O=3Mg(OH)2+2AsH3↑
三氧化二砷俗稱砒霜,是毒性很強(qiáng)的物質(zhì),可用于治療癌癥,三氧化二砷是兩性氧化物:
As2O3+6NaOH===2Na3AsO3+3H2O
As2O3+6HCl===2AsCl3+3H2O
礦藏分布砷,是廣泛分布于自然界的非金屬元素。地殼中的含量約為2~5mg/kg,為構(gòu)成地殼元素的20位。在土壤、水、礦物、植物中都能檢測出微量的砷。在正常人體組織中也含有微量的砷。5
砷在地殼中以不同形式存在著:雌黃、雄黃等。4存在于砷黃鐵礦中。
砷主要以硫化物礦形式存在,砷也以氧化物和少量的單質(zhì)形態(tài)存在。自然界中處處有砷:火山噴發(fā)、含砷的礦石。
應(yīng)用領(lǐng)域工業(yè)用途砷的許多化合物都含有致命的毒性,常被加在除草劑、殺鼠藥等。為電的導(dǎo)體,被使用在半導(dǎo)體上。化合物通稱為砷化物,常運用于涂料、壁紙和陶器的制作。
砷作合金添加劑生產(chǎn)鉛制彈丸、印刷合金、黃銅(冷凝器用)、蓄電池柵板、耐磨合金、高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼及耐蝕鋼等。黃銅中含有重量砷時可防止脫鋅。高純砷是制取化合物半導(dǎo)體砷化鎵、砷化銦等的原料,也是半導(dǎo)體材料鍺和硅的摻雜元素,這些材料廣泛用作二極管、發(fā)光二極管、紅外線發(fā)射器、激光器等。砷的化合物還用于制造農(nóng)藥、防腐劑、染料和醫(yī)藥等。昂貴的白銅合金就是用銅與砷合煉的。
用于制造硬質(zhì)合金;黃銅中含有微量砷時可以防止脫鋅;砷的化合物可用于殺蟲及醫(yī)療。砷和它的可溶性化合物都有毒。
生理功能砷自古以來就常為人類所使用,例如砒霜即是經(jīng)常使用的毒藥。砷也曾被用在于治療梅毒。9
大量的羊、微型豬和雞的研究結(jié)果提出,砷是必需微量元素。
制取方法碳?xì)庀噙€原法將備有氣化段,反應(yīng)段,析出段的三個電爐的裝置組裝起來。中央反應(yīng)部分是內(nèi)徑為20-25mm的石英管,在其中裝入經(jīng)真空加熱排掉氣體的木炭,兩端用石英棉堵住,在石英盤內(nèi)放入三氧化二砷,放入氣化段,以400-500mL/min的速度通入經(jīng)提純的氮氣。將氣化段溫度保持在400℃,反應(yīng)段650℃,析出段350-400℃,經(jīng)反應(yīng)約1h,析出單質(zhì)砷,再經(jīng)蒸餾,制得砷成品。10
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3495-198310
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毒性危害飲料中含砷較低時(10~30mg/g),導(dǎo)致生長滯緩,懷孕減少,自發(fā)流產(chǎn)較多,死亡率較高。骨骼礦化減低,在羊和微型豬還觀察至心肌和骨骼肌纖維萎縮,線粒體膜有變化可破裂。砷在體內(nèi)的生化功能還未確定,但研究提示砷可能在某些酶反應(yīng)中起作用,以砷酸鹽替代磷酸鹽作為酶的激活劑,以亞砷酸鹽的形式與巰基反應(yīng)作為酶抑制劑,從而可明顯影響某些酶的活性。有人觀察到,在做血透析的患者其血砷含量減少,并可能與患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)紊亂、血管疾病有關(guān)。
單質(zhì)砷無毒性,砷化合物均有毒性。三價砷比五價砷毒性大,約為60倍;有機(jī)砷與無機(jī)砷毒性相似。人口服三氧化二砷中毒劑量為5~50mg,致死量為70~180mg(體重70kg的人,約為0.76~1.95mg/kg,個別敏感者1mg可中毒,20mg可致死,但也有口服10g以上而獲救者)。人吸入三氧化二砷致死濃度為0.16mg/m3(吸入4h),長期少量吸入或口服可產(chǎn)生慢性中毒。在含砷化氫為1mg/L的空氣中,呼吸5~10分鐘,可發(fā)生致命性中毒。5
三價砷會抑制含-SH的酵素,五價砷會在許多生化反應(yīng)中與磷酸競爭,因為鍵結(jié)的不穩(wěn)定,很快會水解而導(dǎo)致高能鍵 ( 如 ATP) 的消失。氫化砷被吸入之后會很快與紅血球結(jié)合并造成不可逆的細(xì)胞膜破壞。低濃度時氫化砷會造成溶血 ( 有劑量 - 反應(yīng)關(guān)系 ) ,高濃度時則會造成多器官的細(xì)胞毒性。
腸胃道、肝臟、腎臟毒性:腸胃道癥狀通常是在食入砷或經(jīng)由其它途徑大量吸收砷之后發(fā)生。腸胃道血管的通透率增加,造成體液的流失以及低血壓。腸胃道的黏膜可能會進(jìn)一步發(fā)炎、壞死造成胃穿孔、出血性腸胃炎、帶血腹瀉。砷的暴露會觀察到肝臟酵素的上升。慢性砷食入可能會造成非肝硬化引起的門脈高血壓。急性且大量砷暴露除了其它毒性可能也會發(fā)現(xiàn)急性腎小管壞死,腎絲球壞死而發(fā)生蛋白尿。
心血管系統(tǒng)毒性:因自殺而食入大量砷的人會因為全身血管的破壞,造成血管擴(kuò)張,大量體液滲出,進(jìn)而血壓過低或休克,過一段時間后可能會發(fā)現(xiàn)心肌病變,在心電圖上可以觀察到 QRS 較寬, QT interval 較長, ST 段下降, T 波變的平緩,及非典型的多發(fā)性心室頻脈。至于流行病學(xué)研究顯示慢性砷暴露會造成血管痙攣及周邊血液供應(yīng)不足,進(jìn)而造成四肢的壞疽,或稱為烏腳病,在臺灣飲用水含量為 10-1820ppb 的一些地區(qū)曾有此疾病盛行。有患烏腳的人之后患皮膚癌的機(jī)會也較高,不過研究也顯示這些飲用水中也有其它造成血管病變的物質(zhì),應(yīng)該也是引起疾病的一部份原因。在智利的 Antotagasta 曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)飲用水中的砷含量高到 20-400ppb ,同時也有許多人因此而有雷諾氏現(xiàn)象及手足發(fā)鉗,解剖發(fā)現(xiàn)小血管及中等大小的血管已纖維化并增厚以及心肌肥大。
神經(jīng)系統(tǒng)毒性:砷在急性中毒24-72小時或慢性中毒時常會發(fā)生周邊神經(jīng)軸突的傷害,主要是末端的感覺運動神經(jīng),異常部位為類似手套或襪子的分布。中等程度的砷中毒在早期主要影響感覺神經(jīng)可觀察到疼痛、感覺遲鈍,而嚴(yán)重的砷中毒則會影響運動神經(jīng),可觀察到無力、癱瘓( 由腳往上 ) ,然而,就算是很嚴(yán)重的砷中毒也少有波及顱神經(jīng),但有可能造成腦病變,有一些很慢性中毒較輕微沒有臨床癥狀,但是做神經(jīng)傳導(dǎo)速度檢查有發(fā)現(xiàn)神經(jīng)傳導(dǎo)速度變慢。慢性砷中毒引起的神經(jīng)病變需要花也許長達(dá)數(shù)年的時間來恢復(fù),而且也很少會完全恢復(fù)。追蹤長期引用砷污染的牛奶的兒童發(fā)現(xiàn)其發(fā)生嚴(yán)重失聰、心智發(fā)育遲緩、癲癇等等腦部傷害的機(jī)率比沒有暴露砷的小朋友高。(但失聰并沒有在其它砷中毒的研究中發(fā)現(xiàn))。
皮膚毒性:砷暴露的人最常看到的皮膚癥狀是皮膚顏色變深,角質(zhì)層增厚,皮膚癌。全身出現(xiàn)一塊塊色素沈積是慢性砷暴露的指標(biāo) ( 曾在長期飲用 >400ppb 砷的水的人身上發(fā)現(xiàn) ) ,較常發(fā)生在眼瞼、顳、腋下、頸、乳頭、陰部,嚴(yán)重砷中毒的人可能在胸、背及腹部都會發(fā)現(xiàn),這種深棕色上散布白點的病變有人描述為「落在泥濘小徑的雨滴」。
砷引起的過度角質(zhì)化通常發(fā)生在手掌及腳掌,看起來像小粒玉米般突起,直徑約 0.4-1cm。在大部分砷中毒的人皮膚上的過度角質(zhì)化的皮膚病變可以數(shù)十年都沒有癌化的變化,但是有少部分人的過度角質(zhì)化病灶會轉(zhuǎn)變?yōu)榘┌Y前期病灶,跟原位性皮膚癌難以區(qū)分。
呼吸系統(tǒng)毒性:極少見暴露于高濃度砷粉塵的精煉工廠工人會發(fā)現(xiàn)其呼吸道的黏膜發(fā)炎且潰瘍甚至鼻中隔穿孔。研究顯示這些精煉工廠工人和暴露于含砷農(nóng)藥殺蟲劑的工人有得肺癌機(jī)率升高的情形。
血液系統(tǒng)毒性:不管是急性或慢性砷暴露都會影響到血液系統(tǒng),可能會發(fā)現(xiàn)骨髓造血功能被壓抑且有全血球數(shù)目下降的情形,常見白血球、紅血球、血小板下降,而嗜酸性白血球數(shù)上升的情形。紅血球的大小可能是正?;蜉^大,可能會發(fā)現(xiàn)嗜堿性斑點。
生殖危害:砷會透過胎盤而我們發(fā)現(xiàn)臍帶血中砷的濃度和母體內(nèi)砷的濃度是一致的,曾有一個懷孕末期服用砷的個案報告,馬上生產(chǎn)而新生兒在 12 個小時內(nèi)就死去,解剖發(fā)現(xiàn)肺泡內(nèi)出血,腦中、肝臟、腎臟中含砷濃度都很高。針對住在附近或在銅精煉廠工作的婦女做的研究發(fā)現(xiàn)她們體內(nèi)的砷濃度都有升高,而她們發(fā)生流產(chǎn)及生產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)先天畸形的機(jī)會都較高,先天畸形是一般人的兩倍,而多次生產(chǎn)皆發(fā)現(xiàn)先天畸形的機(jī)會是一般人的五倍,不過因為這些婦女還有暴露于鉛、鎘、二氧化硫,所以不能排除是其它化學(xué)物質(zhì)引起的。中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所完成的一項研究發(fā)現(xiàn),在日常生活環(huán)境中,低劑量暴露的砷可能影響男性精子質(zhì)量,并因此造成男性不育11。
致癌性:在動物實驗中并沒有發(fā)現(xiàn)癌癥增加的情形。
皮膚癌:在長期食用含無機(jī)砷的藥物、水以及工作場所暴露砷的人的研究中常常會發(fā)現(xiàn)皮膚癌。通常是全身的,但是在軀干、手掌、腳掌這些比較沒有接觸陽光的地方有較高的發(fā)生率。而一個病人有可能會發(fā)現(xiàn)數(shù)種皮膚癌,發(fā)生的頻率由高到低為原位性皮膚癌、上皮細(xì)胞癌、基底細(xì)胞癌、以及混合型。在臺灣烏腳病發(fā)生的地區(qū)有72% 發(fā)生皮膚癌的病人也同時發(fā)現(xiàn)皮膚過度角質(zhì)化以及皮膚出現(xiàn)色素沉積。一些過度角質(zhì)化的病灶(邊緣清楚的圓形或不規(guī)則的 1mm 到 >10cm 的塊狀)后來變?yōu)樵恍云つw癌,而最后就侵犯到其它地方。砷引起的基底細(xì)胞癌常常是多發(fā)而且常分布在軀干,病灶為紅色、鱗片狀,萎縮,難和原位性皮膚癌區(qū)分。砷引起的上皮細(xì)胞癌主要在陽光不會照到的軀干,而紫外線引起的常常在頭頸部陽光常照射的地方發(fā)生,我們可以靠分布來區(qū)分砷引起的或是紫外線引起的,然而我們卻很難分是砷引起的還是其它原因引起的。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)砷的暴露量跟皮膚癌的發(fā)生有劑量 — 反應(yīng)效應(yīng)。而在葡萄園工作由皮膚及吸入暴露砷的工人的流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)因為皮膚炎而死亡的比率有升高。
肺癌:暴露三氧化二砷的精煉廠工人及五價砷農(nóng)藥的研究校正過二氧化硫及抽煙的暴露之后顯示肺癌發(fā)生的機(jī)率較高。12
砷中毒的癥狀可能很快顯現(xiàn),也可能在飲用含砷水十幾年甚至幾十年之后才出現(xiàn)。這主要取決于所攝入砷化物的性質(zhì)、毒性、攝入量、持續(xù)時間及個體體質(zhì)等因素。
急性砷中毒:急性砷中毒多為大量意外地砷接觸所致,主要損害胃腸道系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、皮膚和神經(jīng)系統(tǒng)。
砷急性中毒的表現(xiàn)癥狀為可有惡心、嘔吐、口中金屬味、腹劇痛、米湯樣糞便等,較重者尿量減少、頭暈、腓腸肌痙攣、發(fā)紺以至休克,嚴(yán)重者出現(xiàn)中樞神經(jīng)麻痹癥狀,四肢疼痛性痙攣、意識消失等。注意:皮膚癌與攝入砷和接觸砷有關(guān),肺癌與吸入砷塵有關(guān)。5
醫(yī)護(hù)措施世界衛(wèi)生組織指出,每升低于10微克的砷含量對人體是安全的。13
急救與治療:催吐或洗胃,肌注 5% 二巰基丙磺酸鈉。5
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急性暴露時應(yīng)送到醫(yī)院前應(yīng)確保病人呼吸道暢通且有呼吸及脈搏,并與就近的毒理單位聯(lián)絡(luò)。
大量食入應(yīng)在食入一小時內(nèi)給予活性碳(1mg/Kg ,大人通常為 60-90mg ,小朋友通常是 25-50mg) 最有效,若沒有嘔吐也可以洗胃,此時必須確定病人意識清醒且要注意呼吸道的暢通,避免嘔吐及吸入呼吸道。因為體液的大量流失,有癥狀的病人必須要從靜脈補(bǔ)充并以機(jī)器監(jiān)視心臟節(jié)律,就算是沒有低血壓癥狀的病人也應(yīng)補(bǔ)充水分,并且我們要紀(jì)錄尿量以評估體液補(bǔ)充的情形,若有需要,病人應(yīng)送入加護(hù)病房隨時補(bǔ)充體液,若有腎衰竭應(yīng)接受透析治療。
對于急性砷化氫暴露主要在維持腎功能及輸血補(bǔ)充被破壞的紅血球。
在砷暴露來源不清楚時,最好不要讓病人出院,應(yīng)在相關(guān)機(jī)關(guān)確定其居住或工作環(huán)境安全后才讓病人出院,以免進(jìn)一步的暴露。
藥物治療DMSA(dimercaptosuccinic acid) (口服),建議使用劑量為每八小時 10 μ g/Kg 或是 350mg/㎡ 給五天,之后每十二小時給 10 μ g/Kg 給 14 天。至于口服 D-penicillamine 雖然有報告對小孩子的急性砷中毒有效,但是對實驗動物卻沒有效果。
慢性暴露處理找出砷暴露的來源并避免進(jìn)一步的暴露,有研究顯示曾暴露砷的小孩在離開暴露源之后曾經(jīng)升高的尿中砷就逐漸下降。砷引起的周邊神經(jīng)病變要耗時數(shù)月恢復(fù),且少有恢復(fù)完全。至于螯合治療(曾有人使用 BAL )對神經(jīng)病變的效果不明。
預(yù)防措施改飲低砷水是預(yù)防飲水型砷中毒最有效的措施。另外有研究發(fā)現(xiàn),水果等抗氧化物質(zhì)的攝入可能對砷中毒起保護(hù)作用。5對含砷毒物要嚴(yán)加保管:砷劑農(nóng)藥必須染成紅色,以便識別并防止與面粉、面堿、小蘇打等混淆。外包裝必須標(biāo)有 “毒 ” 字。剩余的拌砷毒谷、毒餌應(yīng)深埋,剩余的藥種,應(yīng)絕對禁止食用或作飼料。凡接觸過砷制劑的器具,用后必須仔細(xì)刷洗,并不得再盛裝任何食物。禁止用加工糧食的碾子等磨壓砷制劑。5