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環境中的有毒有害元素及其檢測――砷（下）
發布時間：2017-09-01
(四)致畸和致突變性
據報道，砷還是生殖毒物之一，而且其生殖和發育毒性很強。用三氧化二砷的水溶液給大鼠染毒，在3個月左右發現大鼠的精子畸形率明顯高于對照組，且畸形率隨染毒量增加而增加。在研究亞砷酸鈉的毒性時發現，亞砷酸鈉可以誘發基因發生突變，突變率隨砷的濃度增加而升高。無機砷如亞砷酸鈉和砷酸鈉對小鼠早期器官發育的胚胎有毒性作用，亞砷酸鈉比砷酸鈉致畸作用要強，可造成多種器官的發育障礙以至產生畸胎。
砷為一種原漿毒，對體內蛋白質和多種氨基酸具有很強的親和力。侵人體內的砷與多種含巰基的酶，如6-磷酸葡萄糖脫氫酶、細胞色素氧化酶、6-氨基酸氧化酶、磷酸氧化酶、膽堿氧化酶、氨基轉移酶，特別是丙酮酸氧化酶相結合，使酶喪失活性。6-磷酸葡萄糖脫氫酶、乳酸脫氫酶、細胞色素氧化酶與細胞的代謝有關，它們被抑制后，可使細胞的呼吸和氧化過程發生障礙。磷酸酯酶被抑制后，細胞的分裂可發生紊亂。此外，砷酸和亞砷酸在許多生化反應過程中尚能取代磷酸，生成一種不穩定的產物，極易水解。砷酸進入線粒體與磷酸競爭，可使氧化磷酸化過程解偶聯，不能形成高能磷酸鍵，從而干擾了細胞的能量代謝。砷作用于肝細胞的線粒體，可引起肝損害。砷可直接損害毛細血管，同時也作用于血管舒縮中樞，使血管壁平滑肌麻痹、毛細血管擴張，從而使血管通透性增加，血容量降低。
對于砷化合物的限量，1988年FAO／WHO暫定砷的每日允許最大攝入量為O.05mg／kg體重，對無機砷每周允許攝人量建議為O.015mg／kg體重。
我國規定砷的容許限量為：居民區大氣中日平均≤O.003mg／m3，車間空氣中日平均≤0.3mg／ms；飲用水≤O.05mg／L，灌溉水≤O.1mg／L。食品中砷的含量為(mg／kg，以砷計)：原糧≤0.7，食用植物油≤O.1，醬油、醬、食醋、味精、鹽、冷飲食品≤0.5，蔬菜、水果、肉類、淡水魚、蛋類、酒類、鮮奶、鮮海魚≤O.5，鮮貝類≤1.0，化妝品≤1×10-3。
四、砷的測定(火焰原子吸收光譜法)
(一)水中砷的測定
1、原理
本法以硼氫化鈉為還原劑將砷還原為揮發性氫化物，以氫氣為載氣，同時作為燃氣與適量助燃氣體混合，在石英管中燃燒，使砷原子化，用原子吸收法測定。
砷的檢出濃度為0.06μg／L。原子吸收測定試樣的速度為80個/h，方法靈敏、快速。
2、試劑配制
砷標準儲備液：稱0.5660g砷酸三鈉(Na3AsO4?12H20)于小燒杯中，用蒸餾水溶解后加入10mL濃鹽酸，轉移至1L容量瓶中，用水稀釋至標線，混勻，配成每毫升含100μg的砷儲備液。
3、測定步驟
(1)原子吸收測定條件 波長393.7nm；燈電流10mA；通帶寬O.2nm；載氣(H2)流量1.5L／min；助燃氣(空氣)流量1.OL／min；標尺擴展×2；阻尼2。
(2)標準曲線將砷標準儲備溶液用2mol／L鹽酸稀釋，配制成100ng／mL標準溶液。吸取此溶液O.5mL，1.0mL，2.0mL，3.0mL，4.0mL，5.0mL于100mL容量瓶中，用2mol／L鹽酸稀釋至標線，混勻，配制成0.5ng／mL，1.0ng／mL，2.0ng／mL，3.0ng／mL，4.Ong／mL，5.Ong／mL砷標準工作液。吸入10mL標準液，注入反應瓶。吸5mL 2％硼氫化鈉，迅速注入反應瓶。測定吸收峰值，繪制標準曲線。
(3)水樣測定采集水樣時，在塑料瓶內預先加入一定量的鹽酸，使水樣酸度為0.05～1.0mol／L。測定前用濾紙過濾。吸取10mL濾過的水樣于反應瓶中，加入2mL濃鹽酸及5mL 2％硼氫化鈉，操作方法同標準曲線。根據吸收峰值從標準曲線上查得砷含量。
4、計算
5、說明
①當氣溫高于20℃時，可用1％硼氫化鈉代替2％硼氫化鈉，兩者峰值相同。低于20℃時，后者峰值高于前者。
②配制的硼氫化鈉溶液在數小時內可用。若將其迅速過濾以除去不溶物，可延長硼氫化鈉的穩定時間，還可以改善測定的精密度。
(二)土壤中砷的測定
1、原理、儀器條件同水中砷的測定
2、測定步驟
稱取土樣(風干磨碎后過100目篩)0.1～O.2g于125mL三角瓶中，加入5mL濃硝酸，放在電熱板上緩慢升溫，至140～160℃時，大部分有機質已分解(約需30min)，取下冷卻后加入5mL硝酸-高氯酸混合酸，繼續于電熱板上消煮至產生濃白煙，土樣呈灰白色糊狀。消化液用2mol／L鹽酸洗至50mL容量瓶中，定容。再用2mol／L鹽酸稀釋10～20倍后吸取10mL進行測定。
3、計算
4、說明
消煮時升溫速度不宜過快，以免炭化而導致結果偏低。
(三)農作物中砷的測定
1、原理、儀器條件同水中砷的測定原理
2、測定步驟
稱取O.5～1.Og(風干或80℃烘干，1～2mm粒徑)試樣于125mL三角瓶中，加入5mL濃硝酸，浸泡過夜，次日置電熱板上緩慢升溫消化，待溫度達到140～160℃時，大部分有機質已分解(約需30min)，取下冷卻后，加入5mL硝酸一高氯酸混合液，繼續消化至產生濃白煙，殘留1～2mL消化液為止。冷卻后用2mol／L鹽酸將其轉移至50mL容量瓶中，定容，搖勻，吸取10mL，按標準曲線操作方法進行測定。
3、說明
消煮時升溫速度不宜過快，以免炭化而導致結果偏低。
參考資料：環境中有毒有害物質與分析檢測
