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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,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。


镍与水发生反应的方式和形式是什么?

在正常情况下,镍不与水反应。


镍和镍化合物的溶解度

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。


为什么镍会出现在水中?

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。
镍最终可能从点源和非点源进入水中。扩散的镍排放可能来自发电厂、垃圾焚化炉和金属工业。罗马尼亚瑞士赔率镍直接从各行各业排放到地表水中。罗马尼亚瑞士赔率它被应用于处理重金属污染地表水的合金中,在镍镉电池中,作为催化剂和颜料。纯镍常用于钢铁和金属表面的保护涂层对象。镍铜合金在钱币上的应用已经很长时间了。其他合金应用于厨房用具,珠宝和涡轮机生产。镍可用作防腐蚀剂。醋酸镍被用作纺织印染的媒染剂,碳酸镍被用作脂肪硬化和陶瓷涂料生产的催化剂,氯化镍也是如此。四羰基镍是镍清洗的副产物,应用于各种生产工艺。
镍化合物也应用于农业。磷肥中含有微量的镍。镍经常存在于化石燃料工业附近的农业土壤中。罗马尼亚瑞士赔率有机物经常吸附镍,导致煤和石油中含有微量的镍元素。在污泥、垃圾焚化炉的炉渣和飞灰中也可能发现镍化合物。更好的废物分类将被证明是有用的,因为镍的可回收率高达60%。


水中的镍对环境有什么影响?

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。
大约有70种植物积累了异常高浓度的镍。这可能高达10,000 ppm(干质量)。对于普通植物种子,液态基质中0.5-2 ppm的镍被认为是有毒的。大多数植物具有相对较高的耐镍性,但许多品种的谷物通常更容易受到影响。当加入40 ppm镍浓度的水时,这些颗粒可能会死亡。土壤的石灰化可迅速降低镍的吸收。另一方面,高浓度的镍可能会聚集其他重金属。含镍量超过200ppm(干质量)的污泥不能用于农业土壤。
五种天然存在的镍同位素都是稳定的。其他八种同位素被认为是不稳定的。


水中的镍对健康有什么影响?

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。
吸入镍造成的风险比水中的镍更大。这可能会导致肺癌或鼻肿瘤。镍致癌性可能是由镍替代引起的而且dna聚合酶上的离子。这些观察主要是在镍加工工人中进行的。通常只有吸烟才会引起这个问题。
许多人因皮肤接触镍而患皮炎。镍溶液也是如此。镍过敏在女性中比男性更常见。高浓度的镍化合物可能有毒,但这些化合物通常不溶于水,限制了潜在的危害。例如,四羰基镍不溶于水,但仍然有毒和致癌。
在摄入较高剂量的镍时,人通常会呕吐,导致镍迅速从体内排出。


哪些净水技术可以用于去除水中的镍?

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。

文学另一个元素及其与水的相互作用

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