华北平原土壤环境砷（As）地球化学图

砷（ Arsenic, As ），原子序数 33 ，原子量 74.92 ，电负性 2.0 ，有 As ⁰ 、 As ^3- 、 As ³⁺ 和 As ⁵⁺ 4 种价态。地壳丰度不高，为 2.2mg/kg(2.2× 10 ^-4 ％ ) ，但广泛分布于大气、水、土壤、岩石和生物体中。

自然界的砷，大多以硫化物形式夹杂在铜、铅、镍、钴和金等矿中，各类岩石平均含砷量很相近，为 1.4 ～ 2.5mg/kg 左右，其中页岩最高，为 13mg/kg 。

土壤砷主要来自于岩石的风化产物，世界土壤砷含量在 0.1-40mg/kg 间，平均含量 6mg/kg 。我国各种类型土壤砷含量的范围为 0-38.7mg/kg ，平均值为 10 mg/kg ，东部平原地区土壤砷平均含量也为 10 mg/kg 。其中黄壤和红色石灰土含量较高，水稻土和风沙土较低。土壤被砷污染后，其毒性的大小与土壤本身的化学成分有关，与土壤所处的地球化学环境有关。

砷广泛分布于各类天然水中，但其含量差别较大，在 0.005 ～ 0.05mg/L 之间，最高可达 280mg/L 。水中砷通常以砷酸盐和亚砷酸盐形式存在，有时也能与 Fe 、 A1 、 Ca 一起大量沉积。氧化条件下，砷一般以砷酸盐形态存在；还原条件下，则以亚砷酸盐为主，在生物活性作用下，无机砷进行甲基反应，形成甲基砷化物。

天然水中，砷的分布很广，以 HAsO ₄ ^2- 、 HAsO ₃ ^- 的形式存在，但含量一般较低，为 0 ～ 0.005mg/L 。我国饮用水砷标准为 0.05mg/L 。

煤烟是大气砷的主要污染来源，许多煤的含砷量都较高。大气含砷量使降水的成分也受到影响，一般降水含砷量可达 0.001mg/kg 。

人体每天从食物和饮水中吸取一定量的砷，摄入量约为 0.5 ～ 2.5mg/ 人日。正常人体总砷量约为 98mg ，血液砷为 2.5mg 。砷在机体内的代谢较快，半衰期为 10 小时至几天。进入机体的砷在 4 ～ 6 小时后即开始排泄，总排泄量约为 1 mg ／人 · 日。砷的代谢与砷的价态及化合物的种类有关，其代谢速度 As ⁵⁺ 大于 As ³⁺ ，有机砷大于无机砷。砷的代谢速度愈快，其毒性就愈小。

研究区表层土壤砷平均含量为 9.99mg/kg ，低于国家土壤环境质量标准，表明总体安全。其分布呈现南高北低、山前低 - 中部滨海高、中部北东向展布的特点。高值环境主要分布在天津海河下游流域、天津市静海区南运河两岸、河北省献县和泊头市以北的子牙河与南清凉河之间的区域、山东乐陵市以东、滨州以南和保定市周边等地区，含量可达 14.70 mg/kg 以上。低值环境分布于研究区北部唐山以东，以及太行山山前石家庄北部地区，含量最低低于 4.63 mg/kg 。深层土壤砷分布特征与表层土壤基本相同，高值环境范围略有扩大。

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