元素砷位于元素周期表的第四周期，第五主族，与碳为同族。在地壳中的含量不大，在自然界中主要以硫化物和氧化物的形式存在。主要矿物有雄黄As2S2、雌黄As2S3、砒石（亦称砒黄）As2O3、毒砂（即砷黄铁矿）FeAsS。砷是一个类金属的非金属元素，具有金属光泽。它有三种同素异形体：黄砷、黑砷和灰砷。黄砷由砷蒸气骤冷而得，不稳定，密度为2.026g·cm-3。黑砷是加热砷化氢而制得，密度4.7g·cm-3。灰砷能稳定存在，有金属性，密度5.727g·cm-3。三种同素异形体物理性质有所差别，但化学性质却完全相同。单质砷的熔点1090K（2.8MPa下），889K时升华。密度5.78g·cm-3，砷蒸气的分子是As4，为正四面体结构。把含砷的矿物投进水中，会出现白色的烟，带有大蒜的气味，人们接触到它就会受到伤害，这就是三氧化二砷As2O3，即砒霜。砷的硫化物矿自古以来被用作颜料和医药，如古代罗马人称砷的硫化物矿为“金黄色的颜料”，我国的炼丹家则把雄黄、雌黄、砒黄和硫黄称为四黄，视为炼丹的必备药剂。
砷是人体非必需元素，元素砷的毒性较低而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比五价砷化合物毒性更强，且有机砷对人体和生物都有剧毒。砷通过呼吸道、消化道和骨骼、肌肉等部位，特别是在毛发、指甲中蓄积，从而引起慢性砷中毒，潜伏期可长达几年甚至几十年。慢性砷中毒有消化系统症状、神经系统症状和皮肤病变等。砷还有致癌作用，能引起皮肤癌。在一般情况下，土壤、水、空气、植物和人体都含有微量的砷，对人体不会构成危害。砷是我国实施排放总量控制的指标之一。
地表水中含砷量因水源和地理条件不同而有很大差异。淡水为0.2～230μg/L，平均为0.5μg/L，海水为37μg/L。砷污染主要来源于采矿、冶金、化工、化学制药、农药生产、纺织、玻璃、制革等部门的工业废水。
一、砷的化学性质
（1）砷能生成氧化数为-3、＋3和＋5的化合物。-3和＋3的化合物具有还原性，＋5的化合物有氧化性。
（2）常温下砷不与水和空气作用，也不与稀酸作用，但与热的浓硫酸、硝酸和王水反应：2As＋3H2SO4As2O3＋2SO2＋3H2OAs＋5HNO3H3AsO4＋5NO2＋H2O（3）砷为两性元素，能与碱作用生成亚砷酸盐：2As＋6NaOH熔融2Na3AsO3＋3H2 （4）高温时砷能与O2、S、X2等许多非金属直接作用，生成As2O3、As2S3、AsX3或AsF5等。
（5）砷能与绝大多数金属生成合金和化合物，如与碱金属生成M3As（M=Li、Na、K、Rb、Cs）型化合物，与镓生成半导体材料——砷化镓GaAs。
二、砷的制备方法
（1）硫化物矿先煅烧成氧化物，然后用碳还原：As4S6＋9O2煅烧As4O6＋6SO2As4O6＋6CAs4＋6CO2（2）砷硫铁矿FeAsS直接煅烧：4FeAsS4FeAsS＋As4
（3）以铁粉为还原剂，还原硫化砷成单质砷：2As2S3＋6Fe6FeS＋As4
三、砷的应用与毒性
砷化物多用于制造硬质合金（如铅弹中加的35%砷）、砷酸盐药物、杀虫剂、杀鼠剂（一般为砷酸、亚砷酸盐类）、玻璃工业脱色剂、毛皮工业的脱毛剂和防腐剂。所以冶金、硫酸、化肥、皮革、农药等工业均有砷污染。砷可以通过呼吸、皮肤接触、饮食等途径进入人体。砷能与蛋白质和酶中的巯基结合，抑制体内很多生化过程，特别是与丙酮酸氧化酶的巯基结合，使其失去活性，引起细胞代谢的严重紊乱。砷对人的中毒剂量为0.01～0.052克，致死量为0.06～0.2克。砷的急性中毒症状是：咽喉、食道及胃肠烧灼感，腹泻、腹痛、头痛、恶心、呕吐、口喝、面部发绀、血压迅速降低，病情严重时可迅速死亡。砷中毒作用也是积累性的，能蓄积于骨质疏松部、肾、肝、脾、肌肉和角化组织（如头发、皮肤及指甲）。近年来还发现，与含砷物质经常接触的工人中，皮肤癌和肺癌的发病率锭高于其他行业；而皮肤溃疡、鼻中隔穿孔更为常见。
四、砷污染来源
由于砷的广泛应用，造成环境中砷的积累和污染。砷污染的主要来源于开采、焙烧、冶炼含砷矿石以及生产含砷产品过程中产生的含砷三废，还有其他在使用砷的过程中造成的污染。可以肯定地说，凡是存在或使用砷的地方，都会成为砷的污染源，最常见的污染来自于工农业生产。
五、砷污染的危害
砷元素及其化合物广泛地存在于环境中。元素形态的砷，因其不溶于水，因此几乎没有毒性。有毒性的主要是砷的化合物其中三氧化二砷（As2O3）即砒霜是剧毒物。一般情况下，土壤、水、空气、植物和人体都含有微量的砷。环境中的砷化合物不超过人体负荷时不会对人体健康构成危害，但如果人体对砷的化合物的摄入量超过排泄量，如饮用水含砷量较高，长期饮用，则会引起慢性中毒。煤炭中含砷量过高，因烧煤造成污染而使人慢性中毒的事例在国内都有。
砷及其化合物进入人体，蓄积于肝、肾、肺、骨骼等部位，特别是在毛发、指甲中贮存，砷在体内的毒作用主要是与细胞中的酶系统结合，使许多酶的生物作用受到抑制失去活性，造成代谢障碍。长期摄入低剂量的砷，经过十几年甚至几十年的体内蓄积才发病。砷慢性中毒主要表现为末梢神经炎和神经衰弱症候群的症状，皮肤色素高度沉着和皮肤高度角化、发生龟裂性溃疡是砷中毒的另一个特点。急性砷中毒多见于消化道摄入，主要表现为剧烈腹痛、腹泻、恶心、呕吐。抢救不及时可造成死亡。
