Никель.
Никель – химический элемент VIII группы периодической системы Менделеева, серебристо-белый металл.
Никель – элемент земных глубин, среднее содержание его в земле – около 3%. Промышленные месторождения никеля (сульфидные руды) обычно сложены минералами никеля и меди.
Нахождение в природе и пути миграции.
В биосфере никель – сравнительно слабый мигрант. Его мало в поверхностных водах, в живом веществе. Миграция никеля носит сложный характер. С одной стороны, никель мигрирует из почвы в растения, поверхностные и подземные воды, с другой – его количество в почве постоянно пополняется вследствие разрушения почвенных минералов, отмирания и распада растений и микроорганизмов, а также за счет внесения в почву с атмосферными осадками, удобрениями и т.д. Исследование содержания металла в различных гранулометрических фракциях почвы показало, что значительная его часть концентрируется в мелких, илистых, богатых гумусом фракциях почвы.
Антропогенные источники поступления никеля в окружающую среду.
Важнейшими источниками загрязнения никелем окружающей среды являются предприятия горнорудной промышленности, цветной металлургии (89% общего поступления в окружающую среду), машиностроительные, металлообрабатывающие, химические предприятия. Сюда можно отнести также ТЭС, работающие на мазуте и каменном угле и другие производства, использующие в качестве источника энергии ископаемые углеводородные топливные материалы.
В промышленном городе поступление никеля в окружающую среду складывается из атмосферных выпадений 5,669 мг/сут., твердых отходов – 1126 мг/сут. и сточных вод 9,05 мг/сут. на человека.
Курение также является антропогенным источником загрязнения атмосферы. Одна сигарета содержит никеля 2,2-2,3 мкг, около 10-20% которого высвобождается в газовой фазе в струе сигаретного дыма при курении.
Никель мигрирует от источника загрязнения на частицах пыли. По исследованиям ученых, в районе работы топливно-энергетических предприятий рассеяние металлов, в том числе и никеля, наблюдается в радиусе до 50 км. Причем, по некоторым исследованиям, отмечается увеличение содержания никеля в пыли по мере удаления от источника. Интенсивность загрязнения никелем окружающей среды характеризуется также выпадением металла с атмосферными осадками даже в относительно чистых районах Земли (Антарктида, районы Индийского и Тихого океанов).
Биологическая роль никеля.
Никель является необходимым микроэлементом для млекопитающих и растений, обнаруживается во всех биологических материалах. В организме человека он входит в ряд ферментов. Никель участвует в регуляции метаболизма гемма в печени и почках.
Влияние на живые организмы.
Цельный металлический никель – не опасен для живых организмов. Пыль, пары никеля и его соединений – токсичны. Никель – канцерогенное вещество. ПДКмр никеля – 0,001 мг/м3.
Никель – вещество 2 класса опасности.
Общим качеством для всех видов никельсодержащих аэрозолей в пирометаллургических производствах является высокая степень дисперсности взвешенной в воздухе пыли (размеры частиц менее 1 мкм) и связанные с этим глубина проникновения в дыхательные пути, интенсивность воздействия на организм.
Никель – вещество общетоксического действия на организм. Помимо общетоксических эффектов хроническая интоксикация приводит к возникновению заболеваний носоглотки, легких, появлению злокачественных новообразований и аллергическим поражениям в виде дерматитов и экзем.
Поступление никеля в организм в природных условиях происходит, главным образом, с продуктами питания и питьевой водой. Кроме того, никель поступает в организм с атмосферным воздухом, через кожу – при контактах с никелированными предметами обихода. Общие сведения.
Никель - элемент VIII группы периодической системы; ат. н. - 28, ат. м. - 59. Название произошло от нем. kupiernickel (дьявольская медь). Открыт А. Кронштедтом (Швеция) в 1751 г.
Никель представляет собой серебристо-белый металл, блестящий, ковкий и пластичный. Устойчив к коррозии, растворяется в кислотах, не реагирует с щелочами. Природным источником никеля служат руды гарниерит, пенландит.
Соединения никеля используются для изготовления монет, в металлических покрытиях и катализаторах, различных сплавах. В медицине никель применяется при изготовлении имплантатов.
Физиологическая роль никеля.
В организм соединения никеля поступают с пищей. Много никеля содержится в чае, какао, гречихе, моркови и салате.
В желудочно-кишечном тракте человека всасывается от 1 до 10% поступившего никеля. Между тканями организма никель распределяется равномерно, только в легких его содержание с возрастом увеличивается.
Полагают, что оптимальная интенсивность поступления никеля в организм составляет 100-200 мкг/день. Дефицит никеля в организме может развиться при поступлении этого элемента в количестве 50 мкг/день и менее. Порог токсичности никеля для организма человека составляет 20 мг/день.
Из организма никель выводится в основном с фекалиями (до 95%) и в незначительных количествах с мочой и потом.
В начале XX в. было установлено, что поджелудочная железа богата никелем. При введении вслед за инсулином никеля, продлевается действие инсулина, и тем самым повышается гипогликемическая активность. Никель оказывает влияние на ферментативные процессы, окисление аскорбиновой кислоты, ускоряет переход сульфгидрильных групп в дисульфидные. Никель может угнетать действие адреналина и снижать артериальное давление. Под влиянием никеля в организме вдвое возрастает выведение кортикостероидов с мочой, усиливается антидиуретическое действие экстракта гипофиза. Избыточное поступление в организм никеля может вызывать депигментацию кожи (витилиго).
В плазме крови никель находится в основном в связанном состоянии с белками никелоплазмином (альфа-2-макроглобулин) и альфа-1-гликопротеином. Депонируется никель в поджелудочной и околощитовидных железах.
Токсическая доза для человека: 50 мг.
Летальная доза для человека: данные отсутствуют.
Индикаторы элементного статуса никеля.
Оценка содержания никеля в организме проводится по результатам исследований крови, мочи и волос. Среднее содержание никеля в моче человека составляет 0,5-2,0 мкг/л, волосах - 0,1-2,0 мкг/г, сыворотке крови - 1,7-4,4 мкг/л, цельной крови - около 5 мкн/л, коже - 0,1 мкг/г, костях - 108-111 мкг/г. Повышенная концентрация никеля в моче (свыше 50 мкг/л) свидетельствует об интоксикации никелем организма.
При обнаружении повышенного содержания никеля в волосах необходимо уточнить, были ли контакты с этим металлом. Может быть полезной аллергопроба с никелем.
Пониженное содержание никеля в организме.
Эссенциальность никеля была продемонстрирована в экспериментах на животных, у которых снижение содержания никеля в рационе приводило к укорочению задних конечностей, гипопигментации, снижению уровня холестерина в плазме крови и гематокрита, уменьшению общей двигательной активности, замедлению роста молодых животных и повышению их смертности. Отмечались патологические изменения в печени: уменьшение размеров органа, снижение содержания гликогена, активизация перекисного окисления липидов. Добавление в рацион животных никеля в количестве 50-80 мкг/кг в сутки устраняло эти симптомы или предупреждало их развитие.
Повышенное содержание никеля в организме.
Никель и его соединения, поступающие в организм с пищей, как правило, относительно нетоксичны. Однако при избыточном поступлении никеля может развиться не только контактный дерматит, но и системная гиперчувствительность к никелю. Карбонил никеля является канцерогеном. При длительном, в течение 10-40 лет, профессиональном контакте с сульфидом или оксидом никеля могут образоваться карциномы легких и носоглотки. На производствах с использованием никеля у 10-13% рабочих отмечаются аллергические реакции (папулезные, папуло-везикулезные сыпи). У женщин аллергические реакции на никель наблюдаются в 3-5 раз чаще, чем у мужчин. Описана даже так называемая "аллергия кухарок", которая развивается у поваров и домохозяек, контактирующих с никелированной посудой.
Причины избытка никеля:
избыточное поступление никеля в организм в результате бытовых и производственных причин.
Основные проявления избытка никеля:
повышение возбудимости центральной и вегетативной нервной системы;
отеки легких и мозга;
аллергические реакции кожи и слизистых оболочек верхних дыхательных путей (дерматит, ринит и др.);
тахикардия;
анемии;
снижение иммунной защиты, повышение риска развития новообразований в легких, почках, на коже.
Синергисты и антагонисты никеля.
К числу антагонистов никеля относятся серосодержащие аминокислоты, кальций, сера, железо, цинк, селен, витамин С.
Коррекция дисбаланса никеля в организме.
При интоксикации никелем следует ограничить его поступление в организм, проводить симптоматическое лечение, хелатирующую терапию (триэтилентетрамин дигидрохлорид или TRIEN). Цикламат кальция усиливает выведение никеля с мочой.
STRONTIUM ЗОХ 200Х 1W