砷 與 社 會(huì)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
早在公元前10世紀(jì),我國(guó)已把雄黃用作絲織品的黃色染料,公元前5~3世紀(jì)的戰(zhàn)國(guó)時(shí)代已能用毒砂(砷黃鐵礦)、砒石等含砷礦物燒制砒霜(As2O3),并知“人食毒砂而死,蠶食之而不饑”。因此把它制成殺鼠藥和用在蠶病防治上。在西方,古希臘曾把砷化物作為強(qiáng)壯劑及造血?jiǎng),并稱婦女每天少量食用后可使皮膚變白,成為“白色美人”,現(xiàn)在看來,這種作用可能是使健康受損,或抑制了體內(nèi)的酪氨酸,減少黑色素形成,使人變蒼白的結(jié)果。

西方化學(xué)史家雖然認(rèn)為單質(zhì)砷是在1250年前后,由日爾曼煉金術(shù)士阿爾伯特(AlbertusM.)用砷化物制得的,但我國(guó)化學(xué)史家則指出,公元4世紀(jì)前半葉,東晉煉丹術(shù)士葛洪(287~363)已經(jīng)制出單質(zhì)砷。到明代,我國(guó)已能大量生產(chǎn)砒霜,當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)作坊,年產(chǎn)可達(dá)15萬千克,這佯大量生產(chǎn)的砒霜,主要在農(nóng)業(yè)上作為殺蟲藥劑,保證了糧食豐收。

一、砷與環(huán)境和人

砷廣泛分布于自然界,主要以砷黃鐵礦(FeAsS、FeAs2)、火山巖中的雞冠石(AsmSn)、含于火山噴出物中的雄黃(AsmSn)及其共性礦物雌黃(AsmSn)等形式存在。砷在我國(guó)是豐產(chǎn)元素,云南的大理、巍山及湖南慈利等地盛產(chǎn)雄黃、雌黃,湖南郴州等地出產(chǎn)毒砂(即砷黃鐵礦),貴州、廣東等省也有不少砷礦藏。

地表土壤中含砷量約為6×10-4%,海水中約含3×10-7%,-些城市污染的大氣中常含有較多的砷。

由于砷化物的毒性,故當(dāng)人們開采和煉制含砷礦物時(shí),不但會(huì)給礦山業(yè)者帶來危害,同時(shí)也會(huì)對(duì)周圍環(huán)境帶來嚴(yán)重污染,更加上作為古老劇毒藥物的三價(jià)砷化物,也不時(shí)地出現(xiàn)引起人們關(guān)注的社會(huì)問題。

十多年前,珠江上游出現(xiàn)的土法煉砒霜廠,由于缺乏環(huán)保措施,致使砷塵飛揚(yáng),村民和煉廠工人大量中毒,死亡率達(dá)17%。

前幾年,黔西南一些農(nóng)村,由于使用含砷高的煤作燃料,因?yàn)楹闊熿F的污染,造成大量人畜中毒和死亡,而且原來森林密布的山頭,變成了荒山禿嶺,水庫中的生物絕跡。

1956年,在日本發(fā)生了轟動(dòng)世界的森永奶粉事件,由于該公司出售的奶粉中,混入(2.0×10-6~3.0×10-6)%的5價(jià)砷化合物,當(dāng)嬰兒每天攝入1.3~3.6mg的砷,在2~3周后,就會(huì)出現(xiàn)急性或亞急性中毒,出現(xiàn)肝腫漲、皮膚黑化,急性腎功能及心臟功能損傷,結(jié)果有1.2萬人中毒,130多人死亡。中毒嬰兒長(zhǎng)到幾歲后,又出現(xiàn)癡呆、畸形、殘疾等癥,給家庭帶來災(zāi)難。

60年代我國(guó)山西平陸縣發(fā)生了搶救誤食含砷食物中毒民工的“為了61個(gè)階級(jí)弟兄”的動(dòng)人事件。

1991年河南財(cái)專學(xué)生××,將350克砒霜投入食堂面粉中,造成近800名學(xué)生中毒,成為建國(guó)以來的特大投毒案。

砷中毒時(shí),常在攝入30~60分鐘后出現(xiàn)癥狀,口眼中毒者,主要表現(xiàn)為消化系統(tǒng)癥狀,即腹痛、嘔吐、水樣或血性腹瀉,吞咽困難,口腔及嘔吐物有大蒜氣味,重者會(huì)出現(xiàn)痙攣、心臟麻痹及急性腎功能衰竭等癥而導(dǎo)致死亡。

砷化物進(jìn)入體內(nèi)后,由于砷酸鹽與體內(nèi)的磷酸鹽間的拮抗作用,從而抑制了呼吸鏈的氧化磷酸化,進(jìn)而降低了細(xì)胞內(nèi)的呼吸作用,此外,無機(jī)砷化物能與酶分子中的SH基作用,致使機(jī)體代謝發(fā)生改變,并知這種抑制酶活性的能力,三價(jià)砷又大于五價(jià)砷。

亞砷酸的中毒量,一般為5毫克,其最低致死量為0.4毫克/公斤。雖然多數(shù)海產(chǎn)品的含砷量盡管都在1.00×10-6%以上,但當(dāng)一人食入200克(干重),即相當(dāng)吃進(jìn)20毫克以上的砷時(shí),也未見有中毒者出現(xiàn)的報(bào)道。這是因?yàn)楹Q笊矬w中的砷,主要是以低分子有機(jī)態(tài)砷存在,由于這類化合物中的砷已經(jīng)與碳原子結(jié)合成As?C鍵,因此屏蔽了砷與SH基反應(yīng)。

近年來人們也認(rèn)識(shí)到,砷雖然對(duì)原生質(zhì)有毒,但在少量攝入時(shí)卻可促進(jìn)細(xì)胞的同化作用。1975年,人們又發(fā)現(xiàn),大鼠缺砷時(shí)可導(dǎo)致生長(zhǎng)遲緩,肝臟腫大和鐵沉著,山羊則由于繁殖乏力,造成第二代生長(zhǎng)緩慢、死亡率高,所以要求飼料中應(yīng)當(dāng)含有1.00×10-9%左右的砷。因此提出砷也和銅、鋅等一樣,是一種生物必需的微量元素,至于人缺砷時(shí)出現(xiàn)的癥狀尚未見報(bào)道。

二、砷在農(nóng)、醫(yī)、電子工業(yè)等方面的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,信石、砒霜等是最早用于防治飛螟、螻蛄、地老虎等害蟲的無機(jī)砷殺蟲劑。1892年人們又發(fā)現(xiàn)砷酸鉛(PbHAsO4)能有效防治舞毒蛾,并于1906年首先在美國(guó)工業(yè)化,在美國(guó)又制出了砷酸鈣[Ca3(AsO4)2],1924年開始大量生產(chǎn),用于防治棉花害蟲及多種咀口器害蟲。但此類農(nóng)藥隨著六六六、滴滴涕其他殺蟲劑的問世,加之砷、鉛等的毒性,使用量逐漸減少。

1956年德國(guó)Bayer公司首先開發(fā)出有機(jī)殺菌劑?福美甲胂(Urbazid)(式1)用于治水稻紋枯病,它還能防治果樹、棉花、煙草多種作物的病害,但因其對(duì)稻類有藥害,故制成復(fù)合劑使用。此外還有福美胂(式2)、甲硫化胂[(CH3AsS)3]、甲基砷酸鐵銨[(CH3AsO3)FeNH4]等,由于它們對(duì)多種植物病害的防治有著良好的效果,故曾使用了很長(zhǎng)時(shí)期。

這嬰農(nóng)藥進(jìn)入菌體后,由于能代謝成氧化亞砷的衍生物(R-As=O),故能與組織中的蛋白質(zhì)及酶分子中的SH基結(jié)合,而起到毒殺作用。

然而這類含砷殺菌劑和含砷殺蟲劑一樣,由于它對(duì)人、畜的劇毒性,故在1996年,我國(guó)化工部已經(jīng)把它們列人限制生產(chǎn)和使用的農(nóng)藥目錄之中。

在醫(yī)藥方面,中醫(yī)早就把雄黃用作殺蟲和解毒藥,外用治療癬疥,內(nèi)服治療中風(fēng)、小兒驚風(fēng)等癥。13世紀(jì)開始,我國(guó)又用砒霜或砒石(FeAsS)等含砷藥物驅(qū)除梅毒,治療性病取得了良好效果,在國(guó)外,由于砷化物對(duì)細(xì)胞的破壞,特別對(duì)亞急性腫瘤敏感,故曾用亞砷酸鉀治療慢性白血病和何杰金氏。℉odgikid.)(淋巴網(wǎng)狀細(xì)胞瘤)。1905年,人們又發(fā)現(xiàn)氨基苯砷酸鈉[atoxyl;NH2C6H4AsO(OH)2]對(duì)治療人的錐蟲病有顯著療效。

應(yīng)當(dāng)特別提出的是,1907年,艾利希(EhrlichP.)及其同事,經(jīng)過長(zhǎng)期試驗(yàn)和研究,發(fā)明了六O六(亦稱灑爾佛散或胂凡納明)(式3),它是一種對(duì)梅毒及其他螺旋體病有特效,而且比較安全的新藥,這在當(dāng)時(shí)醫(yī)學(xué)界上是一項(xiàng)重大成就,開創(chuàng)了化學(xué)治療的先例。艾利希不但創(chuàng)造了“化學(xué)治療”一詞,并闡明了這種藥物的治療作用,在于它在體內(nèi)代謝成的氧苯胂[C6H5AsO]能與寄生在體內(nèi)的梅毒菌體的SH基反應(yīng),起到毒殺用。此后又改進(jìn)制成使用更方便的九一四(亦稱新灑爾佛散或新胂凡納明)(式4):

近年來,這類藥物雖然相繼被更安全、有效的抗菌素所代替,但是含砷藥物的研制并未停止。如在80年代出現(xiàn)的,能通過口服在腸內(nèi)有效地殺死阿米巴的苯砷酸[C6H5AsO(OH)2]衍生物,治療寄生蟲感染的驅(qū)蟲劑滴芬塔胂(式5)等:

隨著電子工業(yè)的發(fā)展,使得砷化鎵(GaAs)、砷化銦(InAs)等金屬間化合物,作為半導(dǎo)體材料的需要急劇增加,尤其是(GaAs及GaAsxPx-1),作為半導(dǎo)體激光器,用于通訊、醫(yī)學(xué)、電腦、精加工、激光雷達(dá)等多方面,隨著砷化鎵制備技術(shù)的提高,相繼制出了純度更高的砷化鎵半導(dǎo)體,這種材料不但能極大地提高電子運(yùn)行速度,而且由于它抵抗外層空間輻射的能力比硅強(qiáng),故更適用于在衛(wèi)星等航空器上使用,進(jìn)一步推動(dòng)電子通訊技術(shù)的發(fā)展。


本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/chuzhong/834333.html

相關(guān)閱讀:2019年北京最新中招政策:特長(zhǎng)生招生政策