镍(Ni)和水
镍和水:反应机制、环境影响和健康影响
海水中含有约0.5-2 ppb的镍,河流中大约含有0.3 ppb。浮游植物含有1- 10ppm的镍(干质量),导致103.-104与海水相比的生物浓缩因子。可在淡水和咸水中发现双氧水藻类,可能含有0.2 - 84 ppm的镍。龙虾含镍0.14-60 ppm,软体动物含镍0.1-850 ppm,鱼类含镍0.1- 11 ppm(所有值均基于干质量)。镍在水中以镍的形式存在2 +(aq)有时也称为NiCO3..它既可以溶解,也可以与无机配体络合。镍也可能与粒子结合。
在正常情况下,镍不与水反应。
元素镍在T=20时不溶于水oC压强= 1巴。然而,镍化合物可能是水溶性的。氯化镍最溶于水;553克/升在20oC,到880克/升在99.9oC.碳酸镍的水溶性为90毫克/升,而其他镍化合物,如氧化镍、硫化镍和四羰基镍不溶于水。
镍可以在板岩、砂岩、粘土矿物和玄武岩中找到。镍的主要来源是镍镍矿。元素积聚在沉积物中,是各种生物循环的一部分。
镍是许多生物的食物需求,但大剂量可能有毒。金属镍和其他一些镍化合物对哺乳动物有致畸和致癌性。植物中镍的浓度通常为1 μg/g,浓度超过50 μg/g会产生毒性。茶叶的镍含量非常高,每公斤干茶叶含有7.6毫克的镍。镍浓度在0.5 - 10ppm之间时,会抑制藻类的生长。鱼类显然不太容易受到镍的影响,但这在不同物种之间有所不同。对于透明水蚤LD50持续48小时是1.9 ppm。大水蚤的慢性镍毒性在30-150 ppb之间。LD的50对于海洋龙虾来说,浓度在150到300 ppm之间。在主要以水生生物为食的鸟类器官中,镍的浓度为0.6-36 ppm(干质量)。镍在大鼠体内的富集主要发生在肺部,其浓度是其他器官的4-40倍。
人体含有大约10毫克的镍。镍是许多生物的饮食需求,因此它可能对人类有重要意义。据估计,人类的膳食需求仅为5 μg,这是150 μg摄入量的结果。镍可能在尿素酶将尿素转化为氨的过程中起作用。镍不能被消化腺吸收,除非它是络合的。
镍可以用以下方法从水中去除活性炭吸附。凝固是另一个可行的选择。镍只有在一定的条件下才能完全析出,即pH值至少为9.5,在此条件下镍才能完全转化为氢氧化镍。 |
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