Arsenic

Le minerai principal est toutefois le composé minéral mispickel, une arsénopyrite de fer où le soufre et l'arsenic peuvent se substituer. L'extraction du mispickel (FeAs et FeS₂) semble ancienne : un chauffage en cornue cylindrique, avec ajout de fonte, s'imposait. L'arsenic corps simple volatil s'élevait dans le cylindre supérieur.

FeAs _{solide arséniure de fer, associé dans le mispickel} + FeS_{2 pyrite associée au mispickel chauffé} → As _{vapeur volatile captée puis dépôt sur surface froide} + FeS _{masse solide plus dense}

Une distillation sur charbon actif permettait de purifier la matière arsenic.

Accessoirement, il est possible de considérer le réalgar AsS (« arsenic rouge ») et l'orpiment As₂S₃ (« arsenic jaune ») comme d'autres minerais.

Il s'agit d'un oligoélément à très faible dose, mais d'un poison toxique puissant à doses plus élevées.

Le cycle de l’arsenic est mal connu, mais on estime que les bactéries terrestres produisent environ 26 000 t/an d’arsenic méthylé volatil aboutissant à l’océan. S’y ajoutent 17 000 t/an émises par les volcans et 2 000 t/an environ issues de l’érosion éolienne des sols. Les sédiments marins en piègent une partie, qui durant un certain temps restera toutefois biodisponible. Ces flux sont à comparer à la production par les activités humaines, qui étaient estimées dans les années 1990 à environ 30 000 t/an dans le monde.

Une faible quantité d’arsenic est présente dans tous les organismes marins. Pour des raisons encore mal comprises, les invertébrés et en particulier les mollusques bivalves (moules, huîtres, coquilles Saint-Jacques) de pleine mer sont souvent plus contaminés (10 à 30 µg/L en général) que ceux qui vivent dans les estuaires. Des pics de pollution marine peuvent être constatés, par exemple autour des sites de munitions immergées en mer Baltique.

Des taux élevés (par exemple 2 739 µg/L chez le polychète Tharyx marioni sont constatés dans les zones très polluées. Chez les poissons, des concentrations de 5 à 100 µg/L sont courantes, plus faibles chez les espèces consommant du plancton (bar, maquereau, hareng) (5 à 20 µg/L) et plus élevées chez les poissons du sommet du réseau trophique (130 et 230 µg/L respectivement pour le congre et la roussette).
Les teneurs des poissons plats (plie, sole, flet) variaient de 10 à 60 µg/L en France dans les années 1990[11].

L'arsenic solide se présente sous trois formes allotropiques dites arsenic jaune, arsenic noir et arsenic gris.

L'arsenic jaune, de formule As₄, est non métallique et de structure tétraédrique. On l'obtient par condensation rapide de vapeur d'arsenic. C'est l'analogue de P₄ et surtout de Sb₄.

L'arsenic noir, parfois qualifiée de semi-métallique, est plus stable. C'est l'analogue de l'antimoine noir et du phosphore noir. Le reflet est nettement métallique, il est modérément conducteur de la chaleur et de l'électricité. C'est un solide cassant de densité avoisinant 5,7 (5,725 pur), de couleur gris de fer à gris métal, doué d'éclat métallique.

L'arsenic chauffé vers 300 °C commence à se sublimer sans fondre. La sublimation est rapide et totale à 613 °C. Les vapeurs se condensent sur les parois ou les surfaces plus froides, en formant petit à petit des rhomboèdres. Le chimiste allemand Mitscherlich a mesuré une densité de vapeur d'As avoisinant 10,37 sous la pression de vapeur non contrainte d'un volume molaire, autant à 564 °C qu'à 860 °C.

Le point de fusion peut être atteint sous de plus grandes pressions, de l'ordre de 36 atmosphères, à 817 °C. On peut faire fondre l'arsenic en le chauffant dans un tube scellé à la lampe à souder, dont la partie inférieure est en forme de canon de pistolet. Cette forme empêche la déformation du verre sous la pression de vapeur croissante.

Une synthèse des résultats expérimentaux concernant le diagramme de phase de l'arsenic est publiée en 1989[12] :

• le point triple se situe à T_T = 817 °C et P_T = 36,3 ± 0,5 bar (35,8 ± 0,5 atm) ;
• l'arsenic solide à l'équilibre est As-α, rhomboédrique (symbole de Pearson hR2 ; groupe d'espace R3m). À 14 °C, sa masse volumique est de 5,73 g/cm³, et donc son volume molaire de 13,08 cm³/mol. Le paramètre cristallin a ne dépend pas significativement de la température jusqu'à T_T, alors que c suit la loi c (nm) = 1,0534 × [1 + 4,747 × 10⁻⁵ t (°C)] : le volume molaire est donné par V (cm³/mol) = 13,071 [1 + 4,747 × 10⁻⁵ t (°C)]. À haute pression (vers 120–150 bar à température ambiante) le solide devient tétragonal (a = 0,869 1 nm et c = 0,636 3 nm, c/a = 0,732 ± 0,001). À 140 kbar, l'arsenic tétragonal devient supraconducteur en dessous de 0,5 K ;
• équilibre solide-gaz : au-dessous de P_T le solide chauffé se transforme directement en gaz (sublimation). À pression ambiante le point de sublimation est à 614 ± 1 °C. L'arsenic gazeux est essentiellement constitué de tétramères As₄, mais comporte aussi As, As₂ et As₃ (au total moins de 0,19 % à l'équilibre avec le solide à 614 °C, moins encore à plus basse température) ;
• équilibre solide-liquide : au-dessus de P_T le solide chauffé se transforme d'abord en liquide. La pente de la courbe d'équilibre vaut dT/dP = 0,003 6 K/bar. L'enthalpie de fusion vaut 23,848 kJ/mol. De T_T à 890 °C, la masse volumique du liquide à l'équilibre avec le solide varie avec la température selon la loi ρ (g/cm³) = 5,80 − 0,000535 T (K).

L'arsenic insoluble dans l'eau se ternit à l'air, il se couvre alors de poussières noires. Il est possible de nettoyer poussières et surface altéré à l'eau de chlore.

L'arsenic chauffé dans l'oxygène raréfié, c'est-à-dire le gaz dioxygène à faible pression partielle, sous cloche, est phosphorescent. Si la température s'accroît ou la pression partielle d'oxygène s'élève, l'arsenic brûle avec une flamme verdâtre.

Projeté sur des charbons ardents, l'arsenic se volatilise avec une odeur d'ail forte. La vapeur est très sensible à l'oxydation chimique, et très vite, de l'anhydride arsénieux As₂O₃, voire de l'acide arsénieux en milieu humide, apparaît sous forme de dépôts.

L'arsenic traité par l'acide nitrique donne de l'acide arsénique présent uniquement en milieu aqueux. Cette réaction oxydante lente est parfois décrite comme une dissolution.

3 As _{solide cristal} + 5 HNO_{3 aq acide fort concentré} + 2 H₂O → 3 H₃AsO_{4 aq acide arsénique} + 5 NO _gaz

Cette réaction avec l'acide nitrique est analogue à celle du corps simple P.

Il est plus aisé d'oxyder le corps simple As en portant l'élément à son état d'oxydation le plus élevé, en solution basique qu'en solution acide.

Projeté en poudre dans un flacon rempli de gaz dichlore, l'arsenic brûle avec une flamme blanche et laisse un dépôt de AsCl₃. La réaction a également facilement lieu avec les autres halogènes. Ainsi peuvent être produits directement le bromure AsBr₃, les iodures AsI₃ et AsI₅, voire les fluorures AsF₃ et AsF₅.

L'oxyde d'arsenic ou anhydride arsénieux As₂O₃ est amphotère, à l'instar de l'oxyde d'antimoine, ce qui atteste, pour les chimistes, un caractère semi-métal de ce métalloïde. Il existe sous trois formes allotropiques. Sa morphologie peut être amorphe ou vitreuse, ou encore cristalline, soit cubique soit monoclinique.

Le trioxyde d'arsenic, anhydride arsénieux, ou encore « arsenic blanc », improprement appelé arsenic, de formule As₂O₃, est un poison violent. Il est néanmoins indiqué et investigué comme anticancéreux dans certaines leucémies[13] - [14] ; ses effets indésirables incluent troubles hydroélectrolytiques, arythmie cardiaque, voire l’arrêt cardiaque pouvant entraîner la mort.
Il est utilisé pour la fabrication de verre ou de cristal, quand il n’a pas été remplacé par le trioxyde d’antimoine, également toxique, mais non soumis à la directive Seveso.

L'acide arsénique ou arséniate As₂O₅ existe également.

La plupart des composés arsenicaux dérivent notamment de l'acide arsénique (H₃AsO₄) et des trois ions (acidité faible) : ion dihydrogénoarséniate (H₂AsO₄⁻), ion hydrogénoarséniate (HAsO₄²⁻), ion arséniate (AsO₄³⁻).
Les composés arsenicaux (organiques ou non organiques) sont des molécules surtout utilisées (ou autrefois utilisées car beaucoup sont maintenant interdites) comme biocides (fongicide, herbicide, insecticide, poisons raticides, etc.) ou qui ont été utilisées comme gaz de combat dans les armes chimiques développées durant la Première Guerre mondiale.

De manière assez similaire aux oxydes, il existe trois combinaisons communes avec le soufre : As₄S₄, As₂S₃ et As₂S₅

Les caractéristiques du gaz arsine AsH₃ peuvent se rapprocher de la phosphine. Le trihydrure d'arsenic, arsénure d'hydrogène ou arsine, de formule AsH₃, est une substance se vaporisant en un gaz incolore, d’odeur alliacée nauséabonde, très toxique qui a été utilisé comme gaz de combat, notamment lors de la Première Guerre mondiale. L'arsine disparaît en solution alcaline. Comme l'arsenic précipite, l'arsine peut être considéré comme un bon réducteur en milieu basique.

Le test de Marsh, qui consiste à verser de l'arsenic dans un mélange d'acide fort et de poudre ou fins copeaux de zinc, la réaction générant un flot de gaz arsine ou hydrogène arsénié, se déposant en miroir d'arsenic sur une surface préchauffée de verre ou de porcelaine s'applique à la réduction d'un composé d'arsenic (ou d'antimoine). Mais le miroir d'arsenic est facilement dissous par une solution d'hypochlorite de sodium, contrairement à celui d'antimoine.

Les autres sels et composés inorganiques sont le plus souvent :

• des sels trivalents (As (III), As+3 ; formes variées d’arsénites, dérivées du trioxyde d'arsenic en solution aqueuse),
• des sels pentavalents ((As (V), As+5) ; ou arséniates, dérivés du pentoxyde d'arsenic en solution aqueuse), qui sont produits à base de trioxyde d'arsenic, d'acétoarsénite de cuivre (« Vert de paris », Paris Green), d'arséniate de plomb, ou d'arséniate de calcium.

Ce sont notamment l’arsénobétaïne et l’arsénocholine, notamment présents dans diverses plantes et organismes marins. Ce sont aussi les métabolites de l’arsenic :

• dérivés mono et diméthylés de l'arsenic ;
• l'acide monométhylarsineux (AMMA (III)) ;
• l’acide diméthylarsineux (ADMA (III)) ;
• l’acide diméthylarsonique (ADMA (V)) ou acide diméthylarsinique, ou acide cacodylique, encore dit « agent bleu », dont la forme de base est le cacodylate ;
• l’acide monométhylarsonique (AMMA V ou AMMA (V)) ;
• le sel monosodique de l’acide méthane arsénique ;
• le sel disodique de l’acide méthane arsénique, très utilisé dans les désherbants les plus courants des golfs nord-américains ou pour défaner le coton[15].

Aux doses habituellement présentes dans la Nature ils sont moins toxiques pour les animaux à sang chaud, mais ils contiennent néanmoins de l'arsenic non dégradable.
En médecine, ils ont remplacé les sels d'arsenic, trop dangereux pour l'être humain et les animaux domestiques[16] et souvent maintenant interdits (sauf exceptions dans certains pays comme les États-Unis, durant un certain temps, comme les produits arséniés de traitement du bois, l’arséniate de plomb comme régulateur de croissance pour le raisin, ou l'arséniate de calcium pour les gazons de golfs qui ont été autorisés par l'EPA aux États-Unis après que les autres arsénicaux non organiques eurent été interdits). On les trouve notamment dans certains herbicides très utilisés sur les golfs nord-américains ou pour le défanage du coton avant récolte[15].

L'arsénite de soude n'a été en France interdite sur la vigne comme pesticide (insecticide utilisé contre la pyrale de la vigne, les carpocapses les vers des pommes et des poires, des altises, la pyrale, la cochylis et l’eudémis puis comme fongicide) que le 8 novembre 2001 par le ministère de l'Agriculture sous l'égide de Jean Glavany et en 2004 par la Commission européenne[17]. Peu après, des viticulteurs soutenus par la FNSEA réclamaient sa réautorisation pour lutter contre l'esca (aussi dit maladie du bois de vigne, d'abord attribuée à deux basidiomycètes, mais qui serait due à un complexe d'au moins cinq organismes)[18]. Des composés arsénicaux inorganiques interdits en Europe ou aux États-Unis peuvent encore être utilisés comme pesticides dans certains pays, et ils ont de nombreux autres usages dans le monde entier[15].

• Durant la Seconde Guerre mondiale (octobre 1943), la réglementation s'intéresse à l’arsenic dans les raticides et taupicides, dans lesquels l'arsenic sera peu à peu remplacé par des anticoagulants, de la strychnine, des anti-vitamines K ou des sels de thallium en mélange avec divers ingrédients.
• En 1973, un décret interdit en France tous les herbicides arsenicaux, mais ils restent très utilisés aux États-Unis.

Une bonne méthode d’analyse doit avant tout minimiser les interférences de manière à être suffisamment sensible pour obtenir de bonnes limites de détection et de quantification. Ces limites doivent être inférieures aux normes nationales en vigueur. De plus la méthode doit être validée en termes de domaine de linéarité, de réplicabilité, de répétabilité et de justesse. Il est également important de connaître le taux de récupération pour ajuster les résultats.

L’analyse de l’arsenic étant généralement une analyse de trace il est indispensable de prélever les échantillons dans des contenants préalablement lavés avec de l’acide nitrique ou de l’acide chlorhydrique et rincés à l’eau déminéralisée. Pour garantir la conservation de l’échantillon, celui-ci devra être acidifié et ne pas être en contact avec l’air.

Il existe une large gamme de méthodes pour analyser les échantillons liquides contenant l’arsenic. Le choix de la méthode se fait en fonction des limites de détections désirées et de la concentration attendue. Parmi elles :

• la colorimétrie : peu précise ;
• la spectrométrie d'absorption atomique de flamme (FAAS) : très interférée et manque de sensibilité ;
• la spectrométrie d’absorption atomique avec atomisation électrothermique (GF- AAS). La mesure se base sur l’injection directe de l’échantillon dans un tube graphite, chauffé électriquement avec atomisation électrothermique ;
• la génération d’hydrure suivie d’une détection par spectroscopie d'absorption atomique (HG-AAS) ou par fluorescence atomique (HG-AFS). Dans un premier temps l’As(V) est réduit en As(III) avec de l’iodure de sodium. L’arsenic est ensuite transformé en un arsine volatil sous l’action du borohydride de sodium (NaBH4) en milieu acide. L’arsine formé est ensuite oxydé en arsenic élémentaire dans une cellule chauffée et dosée par spectrophotométrie d’absorption atomique. ;
• la spectrométrie d'émission atomique dans un plasma d’argon (ICP-AES) (voir Torche à plasma) ;
• la spectrométrie de masse par torche à plasma (ICP-MS). L’échantillon est introduit dans un plasma d’argon, cela permet son ionisation, le spectromètre de masse sépare ensuite les ions en fonction du rapport m/z (masse/charge). Cette méthode comporte de nombreux avantages : étant donné qu’il n’y a qu’un seul isotope stable pour m/z = 75, la détermination de l’arsenic est simple. De plus les limites de détection sont très faibles. Par contre, il y a un problème d’interférences isobariques dans les échantillons à concentration élevée en chlorure (présence de ArCl). De plus le coût d’investissement est élevé et l’utilisateur doit être compétent.

L’EPA a validé quelques méthodes d’analyse sur site[38]. Les trois premières sont basées sur la génération d’arsine. La mesure se fait par comparaison du changement de couleur de la solution avec les échelles de couleur fournies avec le kit.

• Peters Engineering As 75 PeCo test kit.
• Envitop Ltd. As-Top Water arsenic test kit.
• Industrial Test Systems, Inc., QuickT test kit arsenic analysis systems.

Le quatrième kit utilise une méthode voltamétrique.

• Nano-Band Explorer Portable Water Analyzer.

Des analyseurs portables (il existe aussi des appareils de fluorescence X portables, plus coûteux)

Les échantillons sont généralement préalablement séchés et tamisés. On procède ensuite à leur solubilisation soit par attaque acide sur plaque ou à reflux, soit par attaque acide en micro-ondes fermé pour ne rien perdre. Il n’existe cependant pas de méthode normalisée pour l’arsenic dans les sols et sédiments. L’échantillon est alors sous forme liquide et acidifiée.

On peut de même procéder à une analyse directe de l’échantillon sans minéralisation préalable.

• Mêmes méthodes que pour l’analyse de l’eau après la mise en solution des échantillons.
• L’activation neutronique instrumentale (INAA) : utilisée comme technique de référence mais nécessitant l’accès à un réacteur nucléaire.
• La fluorescence X et ses contraintes : préparation des échantillons, étalonnage et prise en compte des effets de matrice.

Biométhylation : on a montré[39] en microcosmes, mésocosmes[40] et en laboratoire que dans le sol, l'eau, les sédiments ou le tube digestif, les microbes peuvent méthyler ou déméthyler l'arsenic, et transformer des espèces inorganiques de l'arsenic en formes organiques, et inversement[39].

Enjeux : la connaissance de la spéciation de l’arsenic permet de mieux mesurer l’impact et le risque environnemental, car la nature de l'espèce chimique affecte la biodisponibilité, la toxicologie et la mobilité et bioturbation de l’arsenic[41].

Implications analytiques : une analyse physico-chimique complète d'un environnement implique l'identification et quantification de nombreuses espèces. Or celles-ci peuvent assez rapidement évoluer, la stabilité des échantillons est donc importante, du prélèvement à l’analyse. L’extraction de l’arsenic ne doit pas modifier ses formes chimiques. Les techniques d’analyse doivent être sensibles, sélectives et rapides pour éviter la conversion des espèces présentes.

Elle peut être obtenue en ajoutant un agent chélatant comme l’EDTA (acide éthylènediaminetétraacétique), et en réfrigérant les échantillons (à température ambiante, seules les solutions très concentrées restent stables).

La stabilité dépend de la nature de l’analyse : l’arsenic organique (méthylé) est plus stable que l’arsenic inorganique.

Pour extraire l’arsenic sans modifier ses formes chimiques, il faut un solvant n’interférant pas avec la détection.

Le lessivage des sols permet de se rendre compte de la mobilité de l’arsenic (qui dépend de la composition chimique du sol, du pH, des micro-organismes, etc.). Pour extraire rapidement l’arsenic, des solvants forts sont utilisés et ils interfèrent ensuite avec la séparation HPLC.

La chromatographie en phase liquide à haute performance (CLHP) est la technique la plus souvent utilisée. Ainsi on utilise la chromatographie de paire d’ions pour séparer les espèces neutres des espèces ioniques (cations ou anions), la chromatographie à échange d'ions (échange d’anions pour séparer As(III), As(V), MMA, DMA, de cations pour séparer l’arsénobétaïne, l’oxyde triméthylarsine et Me₄As⁺).

La chromatographie d'exclusion stérique peut également être utilisée en tant que technique préparative.

L’électrophorèse capillaire est peu utilisée à cause des interférences dues à la matrice de l’échantillon. Cette technique est utilisée pour l’analyse de standard ou d’échantillons dont la matrice est simple.

Les principales techniques utilisées sont :

• la spectroscopie d'absorption atomique et l’ICP-AES. Ces techniques sont efficaces pour des échantillons très concentrés mais pas assez sensibles pour l’analyse de trace. Il faut alors les combiner avec la génération d’hydrure. La génération d’hydrure est une réaction rapide qui augmente de dix à cent fois la sensibilité. Cela permet aussi de supprimer l’effet de matrice de l’échantillon ;
• ICP-MS. Cette technique est ultrasensible et permet d’analyser différents éléments en même temps. De plus le couplage avec l’HPLC est facile et il est possible de mesurer les ratios isotopiques ce qui rend la détermination des espèces plus précise ;
• la spectrométrie de masse avec une source électrospray. Cela permet une analyse directe ou couplée avec HPLC et ajoute le paramètre identification des espèces arséniées en plus de les quantifier. Cela est particulièrement intéressant pour les molécules organiques complexes.

La toxicité de l’arsenic[43] dépend de sa nature chimique : l'arsenic inorganique est beaucoup plus toxique que l'arsenic organique (son niveau de toxicité dépend aussi de son degré d’oxydation : As(0) > As(III) > As(V)[44]).

L'arsenic est dit inorganique quand il est sous sa forme pure ou qu'il est lié à l’oxygène, au chlore ou au soufre. Il est alors très dangereux, même à faible dose, surtout en cas d’exposition répétée. Il est dit organique quand il est chimiquement lié au carbone ou à l'hydrogène. Sous cette forme, il est toxique à forte dose mais nécessaire à faible dose pour le bon fonctionnement de l'organisme. C'est un « ultra oligo-élément » essentiel pour l’être humain, le poulet, la chèvre, le porc et quelques autres espèces. Les besoins pour l’être humain ont été évalués entre 10 et 20 µg/j. Ils sont largement couverts par l’alimentation[45] - [46].

• L'arsenic découple la chaîne respiratoire en se substituant au phosphore (dans le phosphate, dans la réaction de formation de l’ATP).
• Les protéines coagulent quand la concentration en arsenic inorganique est forte : réaction arsenic/liens sulfures ou réaction arsenic/site actif.
• Il se complexe avec les groupes sulfhydryle des enzymes.
• C'est un perturbateur endocrinien.
• Il perturbe aussi la différentiation cellulaire[47], ce qui contribue à ses propriétés cancérogènes[48].

Elle varie beaucoup selon le contexte biogéographique et industriel, le métier, le mode de vie, l'alimentation (cf. consommation de fruits de mer, poissons marins carnivores ou gibier), et le contexte géologique et environnemental.

Du point de vue de la santé publique, l'embryon, le fœtus et la femme enceinte sont a priori plus vulnérables en termes de risques.

En France, le « Volet périnatal » du programme national de biosurveillance a évalué l’imprégnation des femmes enceintes notamment par l’arsenic (et d'autres métaux et quelques polluants organiques) à l'occasion du suivi d'une cohorte de 4 145 femmes enceintes (« Cohorte Elfe » comprenant des femmes ayant accouché en France en 2011 hors Corse et TOM)[49]. Le dosage urinaire[50] de 990 femmes enceintes arrivant à la maternité a confirmé l'omniprésence de l'arsenic dans l'environnement (et nos organismes). Les niveaux mesurés (moyenne géométrique à 11,0 μg/L, soit 15,1 μg/g de créatinine) sont proches des moyennes trouvées chez les femmes (enceintes ou non) en France et dans plusieurs pays ou régions d'Europe et d'Australie. Ils sont en revanche plus élevés que les niveaux mesurés aux États-Unis et au Canada au sein de la population générale adulte. Ce travail confirme une sur-imprégnation des Français par l’arsenic total (comparativement à l'Amérique du Nord), déjà montré en 2007 par un étude ENNS (Étude nationale nutrition santé mise en œuvre par Santé publique France), qui semble au moins en grande partie lié à une consommation plus élevée de produits de la mer qui sont des sources reconnues d'exposition à l'arsenic[49].

Son degré d'absorption et de rétention (cinétique) par l'organisme, ainsi que sa modification (métabolisation) dans l'organisme vont fortement dépendre[51] :

• de sa forme chimique, autrement dit de sa spéciation (espèce chimique) ; organique ou minérale) ;
• de sa valence (l'arsenic est souvent trivalent ou pentavalent dans l'environnement industriel) ;
• de sa forme physique (vapeur, nanoparticule, aérosol, particule, poussière, etc.) ou de sa granulométrie voire de la forme du fragment s'il s'agit d'un morceau d'arsenic ou de ses composés ;
• de la voie d'incorporation ; sa métabolisation et son élimination ou transfert vers certains organes se feront différemment selon la voie d'incorporation (orale, pulmonaire, percutanée, etc.).
  À titre d'exemple, en moyenne et dans un milieu de travail exposé à ce risque, 80 % environ de l'arsenic ingéré passe dans le sang contre 40 à 60 % de l'arsenic inhalé sous forme de poussières et vapeurs[51]. Une faible contamination percutanée existe aussi[51].

Distribution : elle se fait rapidement, dès que l'arsenic a pénétré l'organisme. Ce dernier se fixe aux protéines et tend à s'accumuler dans le foie, la peau, les phanères et les poumons (où il peut être trouvé longtemps après la contamination alors que sa demi-vie sanguine, triphasique, est de 2-3 heures, 30 heures et 200 heures[51].)

Métabolisation : elle varie selon l'espèce chimique. Par exemple, l'arsenic pentavalent est métabolisé en arsenic trivalent, qui sera méthylé (méthylation oxydative avec formation d'acide monométhylarsonique (MMA). Ce MMA trivalent et hautement toxique sera ensuite transformé en acide diméthylarsinique (DMA) pentavalent et peu toxique.
En termes de médecine du travail, les métabolites recherchées dans les analyses d'urine sont généralement l'Arsénite de cuivre ; l'Arsénite de sodium ; le Pentoxyde de diarsenic ; le Trichlorure d'arsenic et le Trioxyde de diarsenic[51].

Demi-vie des métabolites : elle varie de deux à six jours (selon l'espèce chimique de départ).

Excrétion : 70 % des composés arsénieux inorganiques absorbés sont éliminés dans les urines. La moitié de l'arsenic est ainsi éliminé en 48 heures et 90 % en six jours[51]. Il l'est sous forme de dérivés monométhylés (et notamment sous forme d'acide monométhylarsonique ; 25 % du total environ), de dérivés diméthylés (acide diméthylarsinique pour 50 % environ) et sous forme inchangée pour le reste[51].
La bile transfère aussi de l'arsenic vers l'intestin.
Comme dans le cas du plomb et du mercure, le réseau sanguin en exporte aussi vers les phanères (poils, cheveux où il persiste jusqu'à leur chute et au-delà)[51].

Comme pour le plomb ou d'autres toxiques, il existe des différences interindividuelles de métabolisation[51], liées à la santé, l'âge et le sexe de l'individu, sans doute sur des bases au moins en partie génétiques.

Elle se traduit par des symptômes immédiats, dont des vomissements, des douleurs œsophagiennes et abdominales et des diarrhées sanguinolentes, entraînant le collapsus et la mort.

L’arsénicisme[32] est l'exposition à de petites doses d'arsenic (via une eau de boisson polluée par exemple[52]). Ses symptômes sont la mélanodermie, l'hyperkératose des mains et des pieds, l'alopécie et une polynévrite douloureuse, la striure des ongles.
Il est un facteur de risque de :

• cancer du poumon, inscrit à ce titre dans les tableaux de maladies professionnelles ;
• cancer de la peau[53] où l'arsenic tend à s'accumuler en cas d'exposition chronique, et où il est principalement source de la maladie de Bowen[53] (carcinome in situ), Carcinome basocellulaire (CBC)[53] et Carcinome épidermoïde[53] ;
• cancer de la vessie ;
• cancer du rein ;
• athérosclérose (notamment de la carotide)[54], ou responsable d'autres maladies cardio-vasculaires[55]
• probablement de maladies respiratoires[56].
• dépression immunitaire[57].

Les premières manifestations visibles sont généralement cutanées, avec une augmentation de la pigmentation. Le cancer survient plus tardivement et peut mettre plus de 10 ans à apparaître.

Selon Manote, l’absorption d’arsenic par la peau ne présenterait paradoxalement apparemment pas de risque pour la santé[58].

L’arsenic est souvent employé comme poison, d’où le titre Arsenic et vieilles dentelles. Certains chercheurs supposent que Napoléon I^er aurait été empoisonné à l’arsenic, en raison de la forte concentration en arsenic dans ses cheveux (l'arsenic tend à s'accumuler dans les phanères du corps), cependant, l'arsenic était aussi utilisé à cette époque comme agent de conservation, d'où les doutes à propos de cet empoisonnement[58] ; diverses affaires judiciaires ont été liées à l'empoisonnement à l'arsenic, notamment l'affaire Marie Lafarge et l'affaire Marie Besnard.

L'arsenic est aussi un puissant perturbateur endocrinien[59] - [60] - [61]. Cet effet sur la santé est documenté chez l'être humain et sur le modèle animal en laboratoire dès 10 à 50 ppb, et à des doses encore bien plus faibles sur culture cellulaire, ce qui en fait un contaminant préoccupant de l'eau potable et de l'environnement dans certaines régions du monde[59].

Il perturbe les récepteurs stéroïdes des androgènes, de la progestérone, de minéralocorticoïdes et glucocorticoïdes, ainsi que la régulation des gènes à des taux aussi bas que 0,01 µM (environ 0,7 ppb)[59]. De très faibles doses ont renforcé la transcription des gènes dépendant d'un médiateur hormonal, tandis que des doses légèrement plus élevées mais non cytotoxiques l'ont inhibée, in vivo et dans les cultures cellulaires[59]. Ce pourrait être l'une des explications de ses propriétés cancérigènes[59]. Chez le rat les analyses histologiques et moléculaires montrent que l'arsenic inhibe le développement de la prostate à la prépuberté, « en compromettant la maturation structurelle et fonctionnelle de la prostate chez les rats pubertaires aux deux doses évaluées dans cette étude » (au moins dès 0,01 mg de NaAsO₂ par litre d'eau de boisson à la prépuberté et dès 10,0 mg/L à la puberté)[62].

Elles sont liées au contexte et aux processus biogéochimiques et géochimiques[76] Son origine peut être naturelle, il est alors souvent associé à l'or (Au), à l'argent (Ag), au cuivre (Cu) et au sélénium (Se) en particulier[77] - [70]), mais la plupart du temps, sa présence à forte dose dans les sédiments ou le sol a une origine industrielle (mines, métallurgie, production de pesticides) ou agro-industrielle (pesticides arséniés massivement utilisés sur les rizières[70], les vergers[70], les cultures de coton[70], les golfs[78]).

Accès et sortie d'une ancienne mine d'arsenic.

De nombreux sols industriels sont pollués par de l'arsenic, de même que la nappe quand elle est présente. En France, par exemple, sur 4 142 sites pollués répertoriés par les données disponibles, « les sols de 488 d'entre eux (soit 12 %) sont pollués par l'arsenic, tandis que la pollution des nappes ne concerne que 257 sites pollués (soit 6 %) »[79].

L'arsenic est aussi parfois très présent dans les sols agricoles, voire dans certains jardins et vergers anciens, à la suite de son utilisation massive par plusieurs dizaines de marques de pesticides[68].
Ainsi, aux États-Unis, une étude faite dans l'État du New Jersey, basée sur les données publiquement disponibles au milieu des années 1990[68] a cherché à évaluer les quantités d'arséniates de plomb et de calcium épandus sur terrains de golf, gazons et champs de l'État du New Jersey. Les quantités épandues ont pu être estimés à 22 226 tonnes pour l'arséniate de plomb et 8 165 tonnes pour l'arséniate de calcium en 80 ans (de 1900 à 1980) ; soit un total cumulé équivalent à environ 6 804 tonnes d'arsenic pur pour cette période, ce qui a pu expliquer les teneurs élevées de plomb et d'arsenic des sols de cet État. Les auteurs de l'étude rappellent cependant que des évaluations de l'exposition humaine nécessitent que des données sur la consommation locale en ces pesticides soient rendues publiques[68].
Une des molécules actives très utilisées est le méthanearséniate monosodique (MSMA, épandu sur le coton pour le défanage chimique en pré-récolte, et sur les terrains de golf notamment). Cette molécule, de même que le méthanearséniate disodique, a remplacé l'arséniate de plomb[80] et l'arséniate de calcium[68] trop toxiques. C'est une molécule à la fois fongicide, désherbante et insecticide, très utilisée aux États-Unis (1 800 t/an) sur les champs de coton[81] et les golfs[78].

En Amérique du Nord, il a aussi été localement très utilisé en forêt pour traiter les résineux contre les invasions de scolytes, peut-être maladroitement, car il contribue à attirer les scolytes et à empoisonner leurs prédateurs.

Il s'agit parfois d'une séquelle de guerre. On a ainsi trouvé en Belgique en plein champ en lisière d'une zone forestière un site très pollué par le démantèlement après-guerre de munitions chimiques[82]. De même a-t-on trouvé jusqu'à plus de 100 mg/kg d'arsenic dans le sol et jusqu'à plus de 1 000 µg/L en pleine forêt de Verdun sur un ancien site de démantèlement de munitions de la Première Guerre mondiale. Une entreprise y avait brûlé durant la reconstruction le contenu chimique de plus de 200 000 obus chimiques allemands contenant notamment du chlorure de diphénylarsine et du cyanure de diphénylarsine)[83].

Tous ces usages sont sources de pollution durable du sol, de l'eau et des biotopes, dont la gravité pour la santé et les écosystèmes est encore discutée. Parce qu'il a été très utilisé comme pesticide et qu'il ne se dégrade pas, l'arsenic serait devenu le second polluant le plus préoccupant dans les sols aux États-Unis[84].

Hautement toxique autant pour l'être humain que pour l'animal, que ce soit à forte dose ou à faible dose, l'effet reste le même. L'animal qui l'ingère dans de la nourriture ne fera aucune différence et décédera dans les douze heures qui suivent.

Des pollutions par l'arsenic sont fréquentes dans les zones minières[85] où il peut venir renforcer la toxicité d'autres contaminants (mercure autour des anciennes mines de ce métal, par exemple[86]). On le trouve aussi à l'intérieur et autour de certaines zones industrielles où il peut polluer les sols et contaminer les cultures alimentaires ainsi que les animaux consommés par l'être humain.

Au-delà d'un certain seuil de phytotoxicité[87] l'arsenic, par des processus encore incomplètement compris[88], modifie le métabolisme, inhibe la croissance, puis tue les plantes, monocotylédones comme dicotylédones[87].

Les plantes accumulent à la fois des formes organiques et inorganiques de l'arsenic, mais on ne sait pas encore clairement si elles peuvent ou non transformer des formes inorganiques en formes organiques. On sait qu'une complexation par la phytochélatine est utilisée par un grand nombre d'espèces végétales pour se détoxifier des formes inorganiques et potentiellement d'espèces organiques de l'arsenic[70]. Certains taxons ou variétés ont évolué en développant des résistances aux arséniates. S'il est connu depuis longtemps que l'arsénite et l'arséniate ont une action toxique par réaction avec des groupes-SH et en entrant en compétition avec le phosphate dans le métabolisme cellulaire, on a aussi montré (2002) que le stress oxydant causée par la réduction et l'oxydation cellulaire doit aussi être considéré comme une des explications de la toxicité de ces ions[70].

Au contraire de ce qui se passe pour les animaux, ce sont les formes non organiques de l'arsenic qui sont les plus toxiques pour les plantes, mais avec de fortes différences selon le type de sol[87]. Ces différences selon le sol sont expliquées par une biodisponibilité de l'arsenic liée à sa spéciation et à son degré d'adsorption sur l'argile ou les complexes argilo-humiques ou la matière organique du sol. La marge est parfois très étroite entre la teneur naturelle du fond géochimique et le niveau toxique pour la plupart des plantes[87].
Par exemple, l'arsenic inorganique (métalloïde) est cinq fois plus toxique dans les sables et les limons (moyenne géométrique (MG) des seuils de phytotoxicité signalés par la littérature 40 mg/kg) que dans les sols argileux (où la MG passe à 200 mg/kg)[87], ce qui explique qu'il n'y a pas de norme sol pour l'arsenic, car une norme pour l'arsenic dans les sols devrait être adaptée au type de sol[87], ce qui rendrait difficile son application.

• Certaines plantes (telles les fougères Pityrogramma calomelanos[89] ou Pteris vittata[90] ou Pteris cretica[91] (proposées pour la phytoremédiation) ont développé une certaine tolérance aux désherbants à base de dérivés organiques d'arsenic ; en réduisant l'arséniate en arsenite, et en translocalisant les toxines vers les parties aériennes (avec stockage vacuolaire)[92]. Ainsi, sur un sol contenant 97 ppm d'arsenic, les feuilles de P. Vittata (plante hyperaccumulatrice) peuvent (après 20 j de croissance) en bioaccumuler 7 000 ppm[93].
• Sur certains terrils et crassiers miniers riches en arsenic, certaines souches d'herbacées (« métallotolérantes » ou « métallophytes »), Agrostis tenuis notamment, survivent à des taux d'arsenic qui tueraient la plupart des plantes. Elles survivent à condition qu'il soit sous forme d'arséniate et non d'arsénite[94] - [95] et dans ce cas, l'arséniate est la forme la plus lixiviable de l'arsenic.
• En milieu aride, une Parkinsonia (Parkinsonia Florida) bioconcentre l'arsenic (deux fois mieux — dans ses racines — quand elle a poussé dans un sol sableux que dans un sol limoneux). Comme elle peut être cultivée, elle a été proposée pour la phytoremédiation de l'arsenic en région semi-arides[96].
• À Löcknitz, Allemagne, où persiste dans le sol une pollution qui est une séquelle de toxiques de combat arséniés manipulés durant la Seconde Guerre mondiale, des chercheurs ont montré que certaines plantes peuvent absorber des quantités significatives d'arsenic sans en mourir, pouvant ensuite contaminer le gibier ou le bétail. C'est le cas par exemple de la houlque laineuse (Holcus lanatus L.), une herbacée commune en Europe. Sur ce même site, des champignons prélevés sur des sols fortement contaminés ont montré des teneurs de 0,12 mg/kg[97].
• Des enjeux de santé environnementale forts existent car certaines plantes[98] dont en particulier le riz[99] peuvent bioaccumuler des quantités significatives d'arsenic[100] quand elles poussent dans de l'eau polluée, ce qui arrive facilement en aval des champs de coton. Les tomates[101], les haricots et de nombreuses autres plantes comestibles sont aussi concernées.
  Certains organismes marins tels que les algues peuvent aussi bioconcentrer des quantités significatives d'arsenic sans en mourir[102]. Le cycle et la spéciation de l'arsenic a été étudié pour certains légumes, dont la carotte[103].

Pratiquement toutes les formes de vie dans le sol[104] — sauf bactérienne extrêmophiles peut-être — semblent sensibles à l'arsenic, surtout à ses formes inorganiques. Certains champignons microscopiques le captent et pourraient, quand ils sont symbiotes de certaines plantes, faciliter ou au contraire (selon les cas) freiner les transferts d'arsenic du sol aux plantes[105], notamment dans les métallophytes[106], ou au contraire le bloquer hors du système racinaire dans le sol, semble-t-il via une protéine (la glomaline)[107], que certains auteurs préconisent de tester pour dépolluer des sols contaminés par des métaux[107]. C'est ainsi que la houlque laineuse ou quelques autres espèces résistent à des sols pollués par l'arsenic[108].

Une équipe de l'Institut d'astrobiologie de la NASA a publié un article controversé affirmant que la bactérie extrémophile (GFAJ-1) avait la capacité d'intégrer l'arsenic dans son organisme (y compris dans son ADN) à la place du phosphore qui est son analogue chimique (proche voisin dans le tableau de Mendeleiev)[109]. Cette découverte a cependant été invalide par une étude de 2012[110], qui a démontré :

• que cette souche ne pouvait survivre sans apport de phosphate, même en présence d'arsenic,
• que l'ADN de GFAJ-1 ne contenait que des traces d'arsenate, qui de plus n'étaient pas liées de façon covalente.

• L'écotoxicité d'un environnement enrichi en arsenic semble pouvoir être réduite par une forte teneur en oxyde de fer ou un apport de zéolite associés à un apport important en matière organique du sol[111].
• Un ajout de compost amendé avec de la zéolite et/ou de l'oxyde de fer (jusqu'à 20 % p/p) a été testé sur un sol fortement contaminé par l'arsenic (34 470 mg/kg de sol). La biodisponibilité de l'arsenic a ensuite été déterminée selon le taux d'arsenic absorbé par du ray-grass (Lolium perenne L.) récolté sur ce sol (cultivé sous serre). Les taux d'arsenic dans le ray-grass ont ainsi été réduits à 2 mg/kg (poids sec) que ce soit avec 15 % de compost comprenant 5 % d'oxyde de fer ou avec 15 % de compost enrichi de 5 % de zéolite[111]. Dans les deux cas, les plantes ont absorbé moins de 0,01 % de la teneur totale en arsenic du sol. Dans le sol enrichi en ces compost, la fraction soluble de l'arsenic a été réduite de 10 à 37 % et l'arsenic s'est redistribué principalement dans la matrice de fer et d'oxygène des échantillons traités[111].
• Il est parfois même présent dans les prairies[112], à la suite de retombées aériennes, d'apports d'effluents ou de ruissellement, ou enfin à la suite de l'utilisation antérieure de prairies pour le traitement des bois destinés à faire des piquets ou poteaux. Une étude néozélandaises a ainsi porté sur 50 échantillons de sols de prairies permanentes, collectés près de Levin, en 1989. Ces prairies à raygrass (Lolium perenne) et trèfle rampant (trifolium repens) avaient été diversement polluées par trois métaux (19 à 835 mg/kg de cuivre, 47 à 739 mg/kg de chrome, et 12 à 790 mg/kg d'arsenic dans les cinq premiers centimètres du sol), à la suite du traitement de bois de pin (pinus radiata).
  Les analyses de sol ont montré que les teneurs en Cu, Cr, et As restaient corrélées entre elles, et qu'elles diminuaient avec la profondeur (mesures faites à 30 cm)[112].
  Dans des parcelles moyennement à hautement contaminées, du coton enfoui ne se décomposait presque pas, preuve d'une inhibition de l'activité des décomposeurs. Un autre indice était la disparition totale des lombrics (Lumbricus rosea et Aporrectodea rubellus) dans les parcelles moyennement à très contaminées. Ailleurs, on n'a pas mis en évidence d'accumulation particulière de métaux lourds dans les tissus de vers de terre[112].
  Le sol était plus compacté, et donc asphyxiant et moins drainant là où les lombricidés avaient disparu[112].
  Une présence plus importante d'enchytréides (petits vers translucides habituellement associés aux sols asphyxiants, acides et pauvres) et de nématodes a été constatée dans les parcelles faiblement contaminées. La diversité des nématodes était plus grande à faible (0-5 cm) ou moyenne (5-10 cm) profondeur que dans les parcelles témoins ou celles très contaminées[112].
  La proportion de « ravageurs » augmentait avec la contamination.
  La respiration du sols diminuait sur les sols contaminés[112].
  La contamination réduisait la nitrification, cependant la totalité de l'azote minéral était transformé en nitrates après 14 jours[112].
  L'activité Sulfatase a été l'activité enzymatique la plus réduite par les fortes contaminations. À 100 mg/kg, le Cu, Cr et As n'ont causé qu'une faible inhibition de l'activité biologique globale du sol. Des effets plus délétères sur la vie du sol étaient observés à 400 et 800 mg/kg[112]. Dans le cas présent (où les apports en métaux ont cessé), les effets globaux sur la production fourragère ont semblé ne pas justifier une dépollution des sites[112].
• Dans des conditions anoxiques et réductrices (remontée de nappe ou inondation notamment), de l'arsenic pur peut être libéré des formes complexées ou organiques[113]. Dans les rizières il semble pouvoir être un facteur de stérilité du riz[114]

Elles sont mal connues, mais elles existent.

• Par exemple, une exposition à l'arsenic seul ne semble pas avoir d'effet mutagène sur l'organisme ; mais si elle est associée à des radiations UV de courte longueur d'onde, l'arsenic agit comme un promoteur de tumeur dans le processus de carcinogénèse[115].

La cinétique de l'arsenic dans l'environnement varie selon le contexte pédogéologique, l'acidité des eaux lixiviantes, et sa spéciation.

Habituellement, l’arsenic est dispersé et se retrouve en faible quantité dans l’environnement. Les concentrations habituelles sont :

• dans les sols : entre 2 et 15 mg/L ;
• dans l’eau : moins de 10 µg/L ;
• dans les aliments : moins de 0,1 mg/kg ;
• dans l’air : entre 0,005 et 0,1 mg/m³.

Les activités minières (extraction du plomb, zinc argent mais aussi du fer[116] sont des sources de pollution par l'arsenic), la lixiviation et le ruissellement[40] sont contrôlés par de nombreux facteurs.
À titre d'exemple[40], en mésocosme de laboratoire de 0,9 m³, incluant 200 litres d'eau, après quatre mois de lixiviation d'un sol pollué par un pesticide arsenical, régulièrement arrosé, 0,6 % de l'arsenic total du sol (40 mg) a été relargué dans l'eau. Sur cette quantité relarguée, 7,5 % étaient en solution dans la colonne d'eau, 44 % étaient dans les sédiments peu profonds et 48,5 % plus profondément enfouis dans le sédiment. Dans la nature, le courant, la bioturbation et la bioconcentration peuvent modifier la cinétique de cet arsenic lessivé. Ici, différentes formes d'arsenic ; arsenite [As (III)], arséniate de [As (V)], acide monométhylarsonique (AMMA) et acide diméthylarsinique (DMAA), ont été recherchés dans l'eau lixiviée et dans l'eau interstitielle des sédiments[40]. Seul l'arséniate a été lessivé dans le sol. Dans l'eau du mésocosme il était l'espèce dissoute prédominante, mais du DMAA et des espèces particulaires ont aussi été détectés. Dans les sédiments superficiels, l'arséniate était ici encore l'espèce la plus abondante avec un peu de DMAA, alors que dans les sédiments profonds l'arsénite était prédominant[40].

Les composés organo-arséniés actuellement utilisés dans les golfs ne sont pas réputés très toxiques pour l’être humain ou les animaux à sang chaud, mais leur décomposition dans l'environnement laisse des sous-produits arsenicaux inorganiques hautement toxiques, et éventuellement susceptibles de bioaccumulation ou bioconcentration.
L'association golfique USGA a sponsorisé une étude visant à modéliser le devenir dans le sol et l'eau d’infiltration des différentes formes (« espèces ») d'arsenic provenant du méthanearséniate monosodique (MSMA) notamment dans la zone racinaire du gazon. Pour cela un équivalent gazon de golf a été semé et entretenu par l’Université de Floride[117] et des lysimètres ont permis d'y mesurer la quantité d’eau percolant au travers des racines du gazon et dans le sol, ainsi que la quantité de nitrate et de MSMA lessivés au passage (avec évaluation de l'arsenic total et de sa spéciation). Il était intéressant d'évaluer les flux de nitrates en même temps que ceux d'arsenic, car l'arsenic (sous forme d'arsenite par exemple) agit synergiquement avec l’azote dans certains processus toxiques et d’acidification[118] Les résultats ont confirmé que comme dans les sols naturels ou agricoles, la composition du substrat (proportion de tourbe, argile et sable) influence fortement la mobilité et la lixiviation de l’arsenic[40], différemment selon ses espèces. Quatre produits de dégradation du MSMA étaient attendus. Ils ont été recherchés et trouvés dans les lysimètres ; l'arsénite (As^III), l'arséniate (ASV), l'acide monométhylarsinique (MMAA) et l’acide diméthylarsinique (DMAA).

Le métier de viticulteur est l'un de ceux qui étaient encore récemment les plus exposés aux pesticides arsénicaux. Ils ont été utilisés durant plus d'un siècle sur la vignes comme insecticides et fongicides. Théoriquement interdit en 1973, leur usage s'est en France prolongé grâce à une dérogation autorisant les vignerons à continuer à les utiliser (jusqu’en 2001) pour traiter l’Esca, une maladie fongique incurable du bois des ceps de vigne). Ces pesticides peuvent induire plusieurs types de cancers (carcinome basocellulaire cutané, carcinome spinocellulaire, cancer bronchique primitif, cancer des voies urinaires, adénocarcinome hépatocellulaire et angiosarcome du foie). De même que d'autres groupes de pesticides utilisés en agriculture, ils sont aussi suspectés d’augmenter le risque de maladie de Parkinson et de lymphome non hodgkinien[119], d'être des perturbateurs endocriniens et facteurs de délétion de la spermatogenèse. En 2018, une étude[119] a évalué qu'en vingt ans (de 1979 à 2000), le nombre d’ouvriers agricoles exposés a diminué de près de 40 % (passant de 101 359 à 61 376) alors que les effectifs des exploitations viticoles chutaient de plus de moitié en France, et alors que la « main d’œuvre familiale » de l’ensemble des exploitations agricoles de France métropolitaine restait stable (3,6 à 4,2 %) sur la période. L’exposition a augmenté parmi la main-d’œuvre familiale et la main-d’œuvre salariée des viticulteurs à but récréatif ou professionnel (10,5 à 19,6 %) et chez celles cultivant la vigne dans un but exclusivement professionnel (20 à 25 %). Les auteurs de l'étude estiment qu'un meilleur suivi post-professionnel est nécessaire, avec « le cas échéant, une reconnaissance en maladie professionnelle »[119].

• INERIS, Fiche de données toxicologiques et environnementales des substances chimiques, Arsenic et ses dérivés inorganiques, Version n^o 3, juillet 2006.
• INRS, Arsenic et composés inorganiques (dosés dans l'urine / Arsenic urinaire) ; Base de données Médecine du travail / toxicologie « Biotox ».
• (en) ATSDR, Toxic Substances Portal–Arsenic : Public Health Statement for Arsenic, Atlanta, GA, Agency for Toxic Substances & Disease Registry, U.S. Centers for Disease Control and Prevention.

• Madame Bovary s'empoisonne à l'arsenic.
• Le « pudding à l'arsenic » empoisonne Cléopâtre dans Astérix et Cléopâtre.
• Arsenic et vieilles dentelles est une pièce de théâtre américaine.

• Présentation succincte de l'élément, sur lenntech.fr
• Présentation de l'élément, sur futura-sciences.com
• (en) Images de l'arsenic, sous différentes formes
• Arsenic et santé, résumé de GreenFacts d’un rapport scientifique du Programme International sur la Sécurité Chimique de l’OMS
• Étude de l’INVS (10/09/08) sur l’exposition au plomb, cadmium et à l’arsenic par des sols pollués en Aveyron.
• Document canadien sur l’arsenic
• Arsenic en milieu marin [PDF], 65 p., Ifremer, 1993
• (en) Marsh Test en visuel [vidéo], sur YouTube
• (en) Conférence sur la pollution des eaux et aquifères par As [vidéo], sur YouTube
• (en) « Technical data for Arsenic » (consulté le 15 août 2016), avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope