Вредата от никела в бижутата. Токсични свойства на никела и неговите съединения Липса на никел в организма

Човешкото тяло съдържа приблизително 10 mg никел (никел), най-високите концентрации са в черния дроб, белите дробове, панкреаса, бъбреците и хипофизната жлеза.

Ролята на никела в човешкото тяло

Неговата роля не е проучена достатъчно дълбоко, но е известно, че никелът:

Участва в организацията на структурата и във функционирането на основните компоненти на клетката - РНК, ДНК, протеин.
Стимулира процесите на хемопоеза, заедно с медта, и участва в процесите на хемопоеза. Никелът е подобен по своето действие на кобалта.
Активира някои ензими, като участва като структурен компонент.
Участва в метаболизма на мазнините, осигурявайки на клетките кислород.
Определени дози никел активират действието на инсулина.
Участва в хормоналната регулация на организма.
Свързани с метаболизма на глюкозата.

Никел в храната

Прояви на излишък на никел: разрушителен ефект върху хромозомите и други елементи на клетките, забавяне на активността на ензими и хормони, намалена имунна активност.

Симптоми на излишък от никел:

астма;
подуване на мозъка и белите дробове;
повишена възбудимост на централната нервна система, намален отговор на стресови ситуации;
забавяне на растежа и развитието;
в някои случаи дефицит на магнезий и излишък на цинк или желязо;
появата на алергични реакции: контактен дерматит, ринит;
депигментация на кожата - витилиго;
тахикардия, спад на кръвното налягане;
анемия;
влошаване на имунната система, увеличаване на вероятността от развитие на тумори в бъбреците, белите дробове и кожата.

Токсични свойства на никела и неговите съединения

Важна роля в замърсяването на околната среда играят тежките метали, включително никелът.

Съдържанието на никел в земната кора е 8–10–3% (по маса). Намира се главно под формата на медно-никелови сулфидни, окислени силикатни и арсенови руди. Никелът се използва за получаване на силно пластични и устойчиви на корозия сплави (с желязо, хром, мед и др.); за никелиране на медицински инструменти, части от автомобили, велосипеди, химическо оборудване, производство на батерии; в производството на мазнини и парфюми; за приготвяне на катализатори; в производството на органични съединения.

Основните източници на замърсяване на околната среда с никел са предприятия от минната промишленост, цветната металургия, машиностроенето, металообработването, химическата промишленост, инструментостроенето и други, които използват различни никелови съединения в технологичните процеси; топлоелектрически централи, работещи на мазут и въглища; транспорт.

Замърсяването с никел най-често е локално: образуват се биогеохимични "провинции" с повишено съдържание на никел в почвата, водата, въздуха и местните хранителни продукти от растителен и животински произход.

Никелът може да попадне във водата в резултат на изветряне от скалната основа и излужване от почвата. Значителни количества никел постъпват в резервоарите с отпадъчни води от промишлени предприятия.

Замърсяването на атмосферния въздух с никелови съединения възниква в резултат на емисии от предприятия за неговото производство и преработка; при изгаряне на твърди и течни горива. Никелът навлиза във въздуха с изгорелите газове на превозните средства в количества в зависимост от вида на използваното гориво, както и под формата на продукти от износване на автомобилни гуми и автомобилни части.

Таблица. Съдържание на никел (mg/kg прясно тегло) в продукти от растителен и животински произход

Зърнени и бобови растения
Зеленчуци плодове
Месо (говеждо, агнешко, свинско)

Кокоши яйца

Морската вода съдържа около 10 -5% никел, прясната вода - 10 -6 -10 -7%, подземната -
до 10-5%.

Средно 0,3–0,6 mg никел на ден влиза в човешкото тяло с храната, което според много изследователи покрива дневната нужда от него при възрастен.

Замърсявайки почвата, никелът и неговите съединения предизвикват промени в микробните ценози: броят на бактериите в повърхностния слой на почвата намалява и се увеличава на дълбочина 10–15 cm; броят на актиномицетите намалява, а броят на гъбите се увеличава.

Във водните тела, в резултат на сорбция на йони, образуване на неразтворими съединения и абсорбция от различни организми, никелът се утаява. В речните тини количеството му достига 0,01%.

Токсичността на никела и неговите съединения зависи от пътя на навлизане в тялото и разтворимостта. Токсичността на водоразтворимите никелови съединения (сулфат и хлорид) е приблизително 30 пъти по-висока от тази на слабо разтворимите съединения (оксид и сулфит).

Никеловият хлорид в концентрации 0,1–1,5 mg/l причинява смъртта на редица водорасли; при концентрация от 0,7 mg / l и повече - смъртта на дафния. При концентрация 4,0–4,5 mg/l причинява смърт на минеца и шарана след 200 часа, а при концентрация 8,1 mg/l – след няколко часа.

При концентрация от 1 mg / l никелът причинява хлороза на овеса, при по-високи концентрации се наблюдава забавяне на растежа на зеленчукови и зърнени култури, значително повишаване на съдържанието на никел в растенията.

Никелът навлиза в организма главно през дихателните пътища, стомашно-чревния тракт и кожата.

Работниците, участващи в производството на никел и неговите съединения, са предразположени към заболявания на горните дихателни пътища и бронхопулмоналната система: бронхит, емфизем (разширение) на белите дробове, намален белодробен капацитет и астма. Както хроничното, така и острото отравяне с никел и неговите съединения могат да бъдат фатални. Известен е случай на смърт на работник, който е извършвал заваръчни работи в продължение на 90 минути без респиратор.

Различните животински видове имат различна чувствителност към замърсяване на въздуха от никелови съединения. При високи концентрации на никел (за този вид) във въздуха се развива интоксикация в първите часове, която е придружена от появата на задух, апатия, загуба на апетит, повръщане, диария и симптоми на увреждане на нервната система. система; признаците на белодробна недостатъчност се увеличават до смъртта на животните за няколко часа. При хронично облъчване, както и при остро, на първо място се появяват нарушения в белодробната тъкан.

Интоксикация с никел и неговите съединения се наблюдава и при постъпване в организма с храна или вода.

Хроничното излагане на хора на никелов хлорид (до 8,6 mg / kg) в продължение на 3 месеца доведе до проява на клинични симптоми на интоксикация: летаргия, атаксия (нарушение на координацията на движението), дихателна недостатъчност, понижаване на телесната температура, слюноотделяне, страбизъм, запек. Намален баланс и усвояване на калций, магнезий и фосфор, мед, намалена фиксация на йод (въздействие върху функционалното състояние на щитовидната жлеза), признаци на развитие на протеинова дегенерация.

Абсолютно леталната доза метален никел (суспензия от метален прах) за плъхове и мишки е 1200 mg/kg, минималната летална доза е 500 mg/kg. При животни са наблюдавани загуба на тегло, левкоцитоза, треска, промени в съдовата пропускливост на кожата, нарушена чернодробна и бъбречна функция и промени в ЕКГ. В повечето случаи животните умират 3-5 дни след прилагане на никел.

Случай на двегодишно дете, погълнало 570 mg/kg никелов сулфат, починало след 8 часа в резултат на сърдечен арест.

В ниски концентрации никелът може да причини дерматит и екзема на ръцете при хора, които са чувствителни към него. В същото време същите тези заболявания възникват и при недостатъчно съдържание на никел в хранителните продукти.

Има малко данни за токсичността на никела и неговите съединения в кожата. Кожните приложения на никелов хлорид върху морски свинчета предизвикват алергични реакции на фона на токсичен ефект. Втриването на 5% разтвор на никелов сулфат в кожата на гърба на зайци води до появата на симптоми на тежка интоксикация.

В кръвта на хора с контактни дерматози е установено повишено съдържание на никел.

Първите епидемиологични проучвания за онкологичната опасност от различни никелови съединения са започнати преди повече от 60 години. Смъртността от рак на всички локализации сред работниците от 6 предприятия за производство на никел (за 13 години) надвишава смъртността в контролната група - населението на градовете, разположени в близост до тези предприятия.

Според класификацията на Международната агенция за изследване на рака (IARC), металният никел (прах) и никеловият хипосулфит са канцерогенни и опасни при концентрации съответно 0,0004–0,4 и 0,0001–0,1 mg/m 3 .

Медицински и хигиенен преглед на работниците в цеха за електролиза на завода за никел Апатит в Мончегорск (излагане на никел в концентрации 0,087–0,183 mg/m 3) показа, че честотата на спонтанните аборти при жените, работещи в завода, е много по-висока от честотата на спонтанните аборти в семейства, в които никой от съпрузите не е бил професионално изложен на никел. Рискът от спонтанни аборти при жените под въздействието на никел върху мъжете е 2 пъти по-малък в сравнение с риска при въздействието на никел директно върху жените.

Установено е, че максималното натрупване на никел в тъканите на плода се наблюдава на 12-19 седмица от бременността. Установено е наличие на никел и в тялото на новородени. Това показва преминаването на никел през плацентата. Медицинско проучване разкрива значително увеличение на броя на новородените с малформации сред жените служители на никеловия завод (16,9%) в сравнение с контролната група жени строителни работнички (5,8%).

В клетъчната култура на китайски хамстер сулфатът, хипосулфитът и никеловият оксид предизвикват изразен мутагенен ефект.

Никеловите съединения обикновено не влияят на честотата на хромозомните аберации в човешки лимфоцити, клетки от костен мозък на мишка, но увеличават честотата на микроядрата.

Въвеждането на никелов сулфат в стомаха на мъжки мишки в доза от 5,0 и 1,0 mg/kg (1/20 и 1/100 DL 50 - доза, която причинява смъртта на 50% от животните) предизвиква изразен мутагенен ефект: увеличаване на честотата на доминантните летални мутации (DLM) на всички етапи на сперматогенезата. При чифтосване с женски мъже, в зародишните клетки на които е възникнал DLM, настъпва или смъртта на оплодената яйцеклетка преди имплантирането в матката, или смъртта на развиващия се ембрион.

Излагането на никелова сол в доза от 0,5 mg/kg (1/200 DL 50) не повишава честотата на DLM в зародишните клетки на нито един етап от сперматогенезата. Въз основа на получените данни бяха установени прагово ниво (1/100 DL 50) и неактивно ниво (1/200 DL 50) на никелов сулфат.

За вещества в различни среди има максимални концентрации, при които тези вещества не оказват неблагоприятно въздействие върху хората нито на работа, нито у дома. У нас са установени пределно допустимите концентрации (ПДК) на вредни вещества в производствени условия и в околната среда.

MPC във въздуха на работната зона е концентрацията, при която вредните вещества не причиняват заболявания или отклонения в здравословното състояние на работниците (със средна 8-часова работна смяна през целия трудов стаж) директно в процеса на работа или в дългосрочен план.

За никела и неговите соли са установени следните ПДК.

1. За водоеми за санитарно-битово водопотребление - 0,1 mg/l.

2. За атмосферния въздух на населените места: разтворими никелови соли - 0,0002 mg / m 3; метален никел и никелов оксид - 0,001 mg / m 3.

3. За въздуха на работната зона: карбонил на никел - 0,0005 mg / m 3; никелови соли под формата на хидроаерозоли по отношение на никел - 0,005 mg / m 3; метален никел, неговите оксиди, сулфид и смеси от тези съединения по отношение на никел - 0,05 mg / m 3.

Проучвания на различни европейски организации (Nickel Institute, Nickel Producers Environmental Research Association (NiPERA)) за ефекта на никела върху проявата на алергични реакции показват предразположение на 5-20% от населението към такова заболяване като ACD (алергичен контактен дерматит ).

Невидим враг на женското здраве

В същото време изследванията показват, че има постепенно натрупване на токсичен никел в тялото и това заболяване може да се прояви дори в области на тялото, които не са в контакт със самия алерген. Според статистиката около 10–12% от женското население и 2–3% от мъжкото население имат вродена алергия към никел; придобит (най-често при постоянен контакт с алергена) дерматитНикелов дерматит или "никелов сърбеж".

Нов стандарт в бижутерийната индустрия

Резултатът от тези дългогодишни изследвания беше приемането на европейския стандарт EN 1811:2011, който забранява използването на никел не само в бижута, но също така ограничава използването му в ежедневни продукти (копчета, ципове, закопчалки и др.). Нашият държавен стандарт също има подобно ограничение в „ГОСТ 10733-98 Държавен стандарт на Руската федерация. Часовниците са ръчни и джобни механични. Общи спецификации”, но само за часовникарски продукти.

Раздел "Изисквания за безопасност" GOST 10733-98

Точка 4.29.1: Максимално допустимата скорост на миграция на никел не трябва да надвишава 0,5 µg/cm2 на седмица за компоненти и части от външния дизайн на часовника (калъф, гривна, верижка, катарама за каишка), които имат пряк контакт с човешкото тяло.
Параграф 6.21: Контролът върху освобождаването на никел в съответствие с 4.29.1 се извършва съгласно процедурата, одобрена по предписания начин.

Следвайки стандартите

компания EPL. Yakut diamonds" предлага на своите клиенти бижута, изработени по технологията " БЕЗ никел". Изоставихме евтиния и отровен никел и вместо него в производството на нашия

никел, е химично вещество с 28 пореден номер в таблицата на елементите. В чистата си форма никелът е сребрист твърд метал (много прилича на сребро), ковък и добре полиран. Никелът има подобни свойства на желязото и кобалта. Името на елемента идва от името на злия дух на планините, който според тях им хвърли фалшива мед "Kupfernickel" ( Купферникел- меден дявол). Съдържанието на никел в земната кора е 0,0075%.

Никелът има голямо практическо значение за промишлеността (използва се за получаване на устойчиви на корозия, силно пластични сплави, като легираща добавка и за покриване на метални изделия - никелиране). Повечето (60%) от добития никел отиват за производството на неръждаема стомана, която се използва в строителството на сгради, отива за производството на водопроводни тръби и др.

Биологично действие

Никелът е концентриран в тези органи и тъкани, където протичат интензивни метаболитни процеси, биосинтеза на хормони, витамини и други биологично активни съединения. Никелът се отлага в панкреаса и паращитовидните жлези, хипофизната жлеза.

Биологичната роля на никела не е добре разбрана.

Никелът има благоприятен ефект върху процесите на хематопоеза (в това той е като кобалт);
Помага на клетъчните мембрани и нуклеиновите киселини да поддържат нормална структура;
Участва в обмяната на витамин В12, аскорбинова киселина;
Поддържа необходимото ниво на калций;.
Засилва действието на инсулина;
Повлиява ензимните процеси;
Способен да инхибира действието на адреналина и да понижи кръвното налягане.

Никелът, включен в сплавите, използвани в ежедневието (бижута, нитове, съдове) е основната причина за алергия (контактен дерматит) към метали (интензивността на реакцията може да варира), които влизат в контакт с кожата (бижута, часовници, дънкови нитове). Никелът от храната, както и контактът с никелови сплави, често причиняват алергия под формата на екзема. При пациенти с екзема концентрацията на Cu, Zn и никел в кръвта е повишена. В Европейския съюз съдържанието на никел в продуктите, които влизат в контакт с човешката кожа, е ограничено.

При наличие на контактна алергия към никел, след контакт с метала може да се появи алергична екзема на всяка част от тялото.

Източници на никел

Растителните продукти, растящи на почви близо до производството на никел, го съдържат (никел) във високи концентрации.

Храните с високо съдържание на никел включват шоколад (особено черен), грах, леща и други бобови растения, ядки, слънчогледови семки и листни зеленчуци.

Дефицит на никел

Недостатъчният прием на никел причинява забавяне на растежа, понижаване на нивото на хемоглобина в кръвта и захарта може леко да се повиши.

Дефицитът на никел е изключително рядък, така че не трябва да приемате лекарства, съдържащи никел, без преглед. Никелът е потенциално опасен и причинява онко- и мутагенеза.

Излишък от никел в тялото

При прекомерен прием на никел в човешкото тяло, той е токсичен. Токсичността на никела зависи от пътя на навлизане в тялото и разтворимостта на неговите съединения. По-разтворимите във вода (никелов сулфат и хлорид) са 30 пъти по-токсични, слабо разтворими (оксид и сулфит).

Прекомерният прием на никел в организма може да причини промени в хемопоезата, дистрофични промени в черния дроб и бъбреците, нарушения на сърдечно-съдовата, нервната и храносмилателната система, въглехидратния и азотния метаболизъм, дисфункция на щитовидната жлеза и репродуктивната функция, язва на роговицата, кератит, витилиго, рак - и мутагенеза. При продължителна експозиция на никелов хлорид се наблюдава атаксия (нарушение на координацията на движението), дихателна недостатъчност и баланс на калций, магнезий, фосфор и йод.

Високите нива на никел в кръвта също могат да бъдат свързани с артрит и контактни дерматози.

В предприятията на металургичната промишленост, където се използват никел и неговите съединения, заболяванията на горните дихателни пътища и бронхопулмоналната система са често срещани сред работниците. Както хроничното, така и острото отравяне с никел и неговите съединения могат да бъдат фатални. Известен е случай на смърт на работник, който е извършвал заваръчни работи в продължение на 90 минути без респиратор.

Карбонилните съединения на никела, използвани в промишлеността, са канцерогенни вещества от 1-ва група на опасност.

минерал-детайли

Много често се срещат продукти, изработени от никелови сплави с други метали: бижута, нитове за дънки, кухненски прибори, водопровод, шевни игли, игли за плетене, монети. Медицински продукти: хирургически инструменти, скоби, протези, импланти. Създаден на базата на никел "умен материал" е в състояние да възстанови първоначалната си форма след деформация, по-специално от него се правят рамки за очила.

Никелът е съставна част на битовата химия и козметиката.

Числата, гравирани на гърба на вилиците и лъжиците (18/10, 18/8 или 18/0), показват процентното съдържание на хром и никел.

Добивът на никел в Руската федерация не е от голямо стратегическо значение, както например производството на нефт и газ. Въпреки това страната има значителни запаси от рудни находища на този метал и активно разработва проучени находища. Обемите на производство се увеличават всяка година, а през последните 5 години световен лидер в производството на никел е руската компания MMC Norilsk Nickel.

Основните обекти за добив в Русия се намират в Мурманска и Воронежка област, както и в Урал и в района на Норилск. Делът на световните запаси от никел на територията на Руската федерация се оценява на 13,2%, което е водещ показател сред всички страни.

Има ли заплаха за околната среда?

Но, както знаете, природата не толерира празнотата, така че добивът на минерали е свързан с определени рискове. Така че си струва да разберем защо добивът на никел е вреден. Първо, както във всяка друга минна индустрия, остава голямо количество отпадъци, които включват скали, бедни руди и различни химикали. Извлечени на повърхността, те започват да влизат в неконтролирани химични реакции, което може да доведе до екологична катастрофа.

Цялата растителност ще изчезне от зоната на добив, ще бъде нарушена естествената среда на много живи организми, които няма да могат да се адаптират към новите условия и или ще бъдат принудени да напуснат населената зона, или ще бъдат на ръба на изчезването в минния район. И предвид факта, че природната територия непрекъснато се свива поради бурната човешка дейност, това ще се превърне в сериозен проблем за опазването на природата и опазването на всички нейни обитатели.

Минните компании казват, че са наясно с всички заплахи от добива на материала и обещават да съхраняват отпадъците в специални подземни хранилища, които ще бъдат запечатани и няма да могат да навредят на околната среда. Но всичко това е на хартия, но на практика фирмите често преследват незабавни печалби, независимо от последствията от тяхната дейност.

Следователно въпросите за екологичната безопасност трябва да бъдат изнесени на държавно ниво и да се създадат комисии, които внимателно да следят за спазването на технологичния процес и мерките за сигурност. Отрицателните последици от добива на никел засягат и подпочвените води. Факт е, че извличането на руда става от дълбочина до 300 метра, така че определено количество вредни елементи навлизат в подземните води.

Локални рискове

Добивът на веществото в района на Воронеж отдавна е проблем за местните жители. Местните активисти се събират на постоянни протести и провеждат разяснителна работа с населението. Но все още не дава видими резултати. Представители на минната компания твърдят, че държат всичко под контрол и няма причина за притеснение. Междувременно вредата от добива на никел вече се вижда с просто око.

Еколозите твърдят, че без сериозни инвестиции в изграждането на защитни съоръжения след няколко години районът ще бъде на ръба на екологична катастрофа. Струва си да се има предвид фактът, че преработката на руда има още по-голямо отрицателно въздействие върху околната среда. И в нашата страна, за съжаление, е много по-евтино да платите глоба, отколкото да се занимавате с проблемите на екологичната безопасност на производството.

Добивът на никел се противопоставя не само на обществени активисти, но и на членове на екологични организации. Те предупреждават, че неконтролираният добив и липсата на необходимите структури за сигурност може да струва скъпо на местните жители в недалечно бъдеще. Сега не всеки осъзнава заплахата, тъй като едно голямо минно предприятие осигурява хиляди работни места и пълни местния бюджет. Но в този случай миньорите просто ще напуснат производството на отпадъци и ще се преместят в друга област на огромната страна, а местните жители ще останат сами с проблемите си.

Например в Новохоперск добивът се извършва чрез изграждане на подземна мина, чиято дълбочина е 245 метра. След извличането на всички никел-съдържащи руди остава празнина, която трябва да бъде запълнена със специален състав. В противен случай може да възникне провал на горните слоеве на почвата, което е изпълнено със сериозна техногенна катастрофа за близките населени места.

А добивът на никел в района на Хопер вече доведе до замърсяване на подпочвените води, което причини непоправима вреда на селскостопанските предприятия в региона. Добивите на много важни култури са намалели значително, а някои растения са престанали да поникват напълно. Фермерите започнаха да алармират и дори написаха отворено писмо до ръководството на Руската федерация, което досега остава без отговор.

Към днешна дата еколозите твърдят замърсяването на 700 хектара земя, която преди това е била използвана за отглеждане на технически култури. И тази площ се увеличава почти ежедневно. Черноземният район също е застрашен заради добива на никел. В този район има природозащитна зона с уникална екосистема, която без спешни мерки е застрашена от пълно унищожение.

В допълнение, в районите, където се добиват никелови руди, населението има увеличение на броя на респираторните заболявания с различна тежест. Увеличава се и рискът от развитие на злокачествени тумори. Затова държавата трябва да вземе този въпрос под строг контрол и решително да пресече всички престъпления срещу природата. В противен случай след няколко десетилетия човечеството напълно ще изчерпи всички ресурси на Земята и нашата планета ще стане необитаема.