山东大学（威海）动能换新效能焕新团队——重金属介绍之砷As

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1、简介

砷的密度为5.727g/cm³，熔点为817°C，沸点为614°C。砷是一种非金属元素，单质有灰、黑和黄三种同素异形体，但只有灰砷在工业上具有重要的用途，并且灰砷也是最常见的单质形态，性脆而硬，具有金属般的光泽，导热、导电性能良好，易被捣成粉沫。砷的蒸汽具有一股难闻的大蒜臭味。金属砷很容易与氟、氧发生反应，在加热条件下能与大多数金属、非金属发生反应。砷不溶于水，但溶于硝酸、王水和强碱。砷在地壳中的含量约为2~5mg/kg，为构成地壳元素的53位。现在，随着人们健康和环保意识的增加，砷及其化合物在颜料、杀虫剂、木材处理、除草剂等方面的应用已逐渐被环保无毒的产品所替代，砷的应用领域主要集中在合金、半导体材料、医药等领域。

砷广泛分布在自然环境中，在土壤、水、矿物、植物中都能检测出微量的砷，正常人体组织中也含有微量的砷。日常生活中，人们可能通过食物、水源、大气摄入砷。研究表明，适量的砷有助于血红蛋白的合成，能够促进人体的生长发育。动物实验也表明，砷缺乏会抑制生长，生殖也会出现异常。砷对人体健康的作用主要有以下几个方面：参与蛋白质的代谢；影响血清碱性磷酸酶、γ-谷氨酸转移肽酶的活性；刺激造血器官；抑制皮肤老化；提高人体免疫力。

2、危害

砷及其化合物具有毒性，所以当人体砷摄入量过多时，就会造成砷中毒。一般来说，无机砷比有机砷的毒性大，三价砷比五价砷的毒性大。砷的氧化物(如三氧化二砷)和盐类绝大部分属高毒，而砷化氢则属剧毒物质，是目前已知的砷化合物中毒性最大的一个。过量的砷会干扰细胞的正常代谢，影响呼吸和氧化过程，使细胞发生病变。砷还可直接损伤小动脉和毛细血管壁，并作用于血管舒缩中枢，导致血管渗透性增加，引起血容量降低，加重脏器损害。三氧化二砷和三氧化砷对眼、上呼吸道和皮肤均有刺激作用。

3、计算排放公式

煤电厂发电时的重金属排放量和重金属含量、洗煤比重、去除效率等多种因素相关，燃煤过程中重金属砷排放量的具体计算公式为

其中，M是单位煤的砷含量，A是煤炭的总消费量，Q为洗煤比重，w为洗煤的脱除效率，R为锅炉的释放率，P为大气污染控制设备组合的应用比例，α为大气污染控制设备组合的脱砷效率，i为省份，j为锅炉类型，k为大气污染控制设备组合的类型。