砷（Arsenic, As）是一种具有毒性的类金属元素。当前由于人类活动引起的砷流通量已经超过人类圈砷流通量的50%，导致相应的环境与健康问题的加剧。中国既是全球最重要的砷生产和消费国，也是砷污染最为严重的国家之一。尽管如此，当前对由于人为活动引起的砷在全球环境中的循环还缺乏比较系统的研究。 

　　中国科学院城市环境研究所“资源代谢及其环境效应研究组（陈伟强团队）”和“城市土壤与城市生物地球化学研究组（朱永官团队）”以砷的人为循环及其驱动力为研究对象，构建了一个定量刻画砷的人为循环的研究框架并核算了1990-2010年期间我国大陆地区砷的各种流量和存量。该框架将砷的使用划分为有目的使用和无目的使用：前者指直接利用砷元素为人类社会提供产品和服务，例如使用砷生产木材防腐剂等产品；后者指在对其他材料的使用过程中不可避免的对作为杂质存在的砷的使用，例如煤炭采掘和燃烧过程砷的采掘和排放。 

　　研究表明，大部分的砷是以金属矿伴生元素的形式进入人类圈的，同时几乎所有有目的使用的砷是不可回收再利用的，这些成为导致砷排放的重要原因。近二十年来，我国砷循环的规模不断增长，目前已经成为全球最大的砷生产和使用国。2010年进入我国人类圈的砷达到300,000±57,000吨；其中超过90%的砷或以尾矿的形式堆积回到土壤环境或排放到大气和水体环境中，仅有不到6%的砷被用于玻璃、木材防腐、电池、半导体、合金等有目的的用途，其余3%的砷则以各种产品出口到其他地区。特别地，我国已成为全球最大的金属砷和氧化砷的净出口国，为发达经济体对砷的使用承担了在生产环节的巨大环境代价。值得注意的是，我国在农药、肥料、玻璃、木材防腐剂、电池、半导体、砷相关合金等多种有目的用途上对砷的使用呈现同步增长的态势，由这些用途所导致的砷排放与由燃煤导致的大气砷排放在同一个数量级并且在现有的排放清单核算中这些砷排放基本被忽略了。因此，本研究在建立更加全面的砷排放清单及相应的环境与健康风险预警方面推进了重要的一步。 

　　研究得到了中科院率先行动百人计划项目的资助，已发表的相关成果如下： 

　　①Chen, W.-Q.*; Shi, Y.-L.; Wu, S.-L.; and Zhu, Y.-G.* Anthropogenic Arsenic Cycles: A Research Framework and Features. Journal of Cleaner Production. 2016, 139:328-336. 

　　②Shi, Y.-L.; Chen, W.-Q.*; Wu, S.-L.; and Zhu, Y.-G. Anthropogenic Cycles of Arsenic in Mainland China: 1990-2010. Environmental Science & Technology. 2017, in press. DOI: 10.1021/acs.est.6b01669 

图1 人为系统有目的使用和无目的使用导致的砷循环研究框架

　　图来源：Chen, W.-Q.*; Shi, Y.-L.; Wu, S.-L.; and Zhu, Y.-G.* Anthropogenic Arsenic Cycles: A Research Framework and Features. Journal of Cleaner Production. 2016, 139:328-336. 

　　图2中国1990-2010年有目的使用导致的砷循环 

　　图来源：Shi, Y.-L.; Chen, W.-Q.*; Wu, S.-L.; and Zhu, Y.-G. Anthropogenic Cycles of Arsenic in Mainland China: 1990-2010. Environmental Science & Technology. 2017, in press. DOI: 10.1021/acs.est.6b01669