Никель. Какой вред для здоровья несет никель и его соединения?

Никель является серебристо – белым, пластичным металлом, и сам по себе он химически проявляет невысокую активность. Это объясняет его высокую коррозионную стойкость. Никель очень широко применяется в народном хозяйстве, распространен в природе и является незаменимым микроэлементом, входящим в состав человеческого организма. Но, попадая на кожу и в органы дыхания, как в чистом виде, так и в составе соединений, никель несет вред для человека, он способен вызывать острые и хронические отравления.

Как применяется никель, зачем он нужен в организме, какими соединениями и при каких условиях можно отравиться, каковы симптомы отравления и что делать при подозрении на интоксикацию никелем и его соединениями? Какова польза и вред никеля?

Применение никеля и источники загрязнения окружающей среды

Простейшим примером является никелирование металлических деталей, сантехники. Этот металл входит во многие стали и сплавы, применяется в химической промышленности как катализатор, но одним из наиболее важных сфер применения металла является гальваническая техника и химическое машиностроение. На фото ниже – электролизный цех.

На заводе по производству никеля

В аэрокосмической промышленности широко применяются жаропрочные материалы на основе никеля, металлургия использует такие хромоникелевые стали и сплавы, как константан, нейзильбер, нихром, пермаллой, инвар и другие. Каждый из них обладает своими уникальными свойствами. Это вещество широко применяется в производстве самых разных источников постоянного тока: в аккумуляторной промышленности. Даже для производства струн щипковых инструментов, а точнее, для их обмотки требуются сталь с повышенным содержанием никеля.

Никелированная посуда

В быту нас окружает никелированная посуда (никелирование, которое проводится гальваническим методом и предохраняет материалы от коррозии), он применяется для покрытия ножей, ложек и вилок, используется в производстве зубных протезов и коронок.

Никель способен загрязнять воду, особенно в сточной зоне химических производств, заводов по производству каучука и горно-обогатительных комбинатов. Практически 97% выброса металла в атмосферу приходится на предприятия отечественного концерна «Норильский никель» в таких населенных пунктах, как Норильск, Мончегорск, Апатиты. Он попадает в воздух как отход при сжигании различных сортов каменного угля.

Смотрите также никелевый лом.

Никель в организме человека

Жизненно необходим этот металл для правильного синтеза наследственного материала (ДНК). Он входит в состав ферментов, которые контролируют процессы клеточного деления. Он необходим для создания форменных элементов крови, незаменим в жировом обмене и процессах клеточного дыхания. Без никеля, повышенное количество которого содержатся в поджелудочной железе, невозможен правильный обмен углеводов, поскольку металл повышает активность инсулина.

В какой пище встречается никель

Суточная потребность человека в этом микроэлементе полностью обеспечивается его содержанием в мясе и рыбе, в хлебобулочных изделиях, в овощах и фруктах, молочных продуктах и ягодах.

Как и чем можно отравиться?

Вред никеля состоит не только в том, что его количество в значительной степени превышает необходимые и очень малые дозировки. Токсичность связана с попаданием в организм, прежде всего, его свободных ионов, имеющих положительную валентность (Ni 2+) Они в более высокой степени связываются тканями организма, и проявляют более высокую токсичность и канцерогенность, чем его молекулярные и комплексные соединения. Токсическое воздействие никеля на организм человека реализуется чаще всего посредством:

• вдыхания паров тетракарбонила никеля (высокотоксичного летучего соединения)
• длительного контакта металлического вещества с кожей (в том числе, ношения украшений).

Металлический никель, связанный кристаллической решеткой стали или сплава, не контактирующий непосредственно с человеческим телом, который хранится на складе, вреда здоровью не причиняет, при соблюдении основных правил техники безопасности, и организации мест хранения.

Симптомы и признаки острого и хронического отравления никелем

Наиболее простым и относительно безобидным видом отравления является аллергия на никель. Дерматологи знают, что этот металл является одной из самых часто возникающих причин контактного дерматита аллергического типа. Даже 2008 год прошел под эгидой никеля, который американским обществом изучения контактного дерматита был признан «аллергеном года», что говорит о важности проблемы. Именно за счёт аллергических свойств этого металла в странах Евросоюза законодательно ограничены предельно допустимые концентрации никеля в тех металлических изделиях, которые непосредственно контактируют с человеческой кожей. Это различные браслеты, брелки, ключи, дверные ручки, заклепки и «молнии», оправы для очков и прочие изделия. Дерматит бывает первичным и вторичным (системным).

Никелевый дерматит

Часто встречается первичная разновидность контактного дерматита. В месте длительного соприкосновения этого металла с кожей человека вначале возникает эритема, или очаги покраснения. Затем появляется огрубение кожного рисунка, возникает уплотнение кожи. Такой симптом в дерматологии называется лихенизацией, или лихенификацией. Затем появляются бугорки, или папулы. Эти симптомы аллергии на никель похожи на любой контактный дерматит, и очень важно выявить связь жалоб с металлическими деталями, натирающими кожу.

Симптомы аллергии на никель

Можно легко выяснить причину дерматита, если окажется, что это ограниченное поражение в точности соответствует местам натирания кожи металлическими предметами. Это могут быть пряжки ремней, ювелирные украшения.

Гораздо более тяжелой является общая аллергическая реакция человеческого организма на поступление в него никеля, причём металл попадает внутрь через органы дыхания, при введении различных никельсодержащих металлических имплантатов, и такой общий генерализованный дерматит можно расценивать как системную реакцию организма. Поэтому вред использования спирали из никеля в качестве внутриматочного контрацептива может значительно превысить ее пользу.

При вторичном дерматите сыпь располагается симметрично, может захватывать всё тело, или локализоваться на отдельных участках, на локтевых сгибах, на лице, под коленками. Как и любой другой аллергический дерматит, вначале возникает сенсибилизация организма при первичном контакте с аллергеном, а затем, при повторной встрече, развиваются симптомы диффузного токсического дерматита. Общая схема симптомов никелевой аллергии показана ниже.

При длительном наблюдении рабочих – никелировщиков, отмечена экзема. На коже располагаются различные папулы с элементами отёков, пятна, пузырьки, хроническое мокнутие. По данным статистики, более 10% всех профессиональных поражений кожных покровов составляют никелевые дерматиты, а у сотрудников электролизных цехов частота никелевых поражений кожи доходит до 15%. Однако, встречаются и более редкие случаи никелевого дерматита. Например, у кассиров банков, которые по долгу службы часто считали монеты, изготовленные из сплавов этого металла, возникали симптомы контактного дерматита на пальцах.

Дерматит на никель

Осторожно: карбонил никеля!

Тетракарбонил никеля является одним из самых опасных его соединений, и используется в химической промышленности как катализатор при синтезе различных органических веществ. Также он встречается в дыме сигарет, его концентрация составляет около 3 микрограмм на одну сигарету.

Его токсическое действие проявляется в виде очень сильного раздражения мелких бронхов, он способен вызвать пневмонию и отёк легких. Тетракарбонил обладает нейротоксическим действием, и если концентрация этого соединения в окружающем воздухе становится опасной для жизни, то уже через несколько часов могут развиться характерные симптомы отравления.

Никель карбонил или карбонил никеля

Вначале появляется боль в груди, прогрессирующая одышка, кашель, тошнота и слабость, головная боль. В том случае, если отравление тяжёлое, и продолжается на протяжении нескольких часов, то появляются симптомы поражения сердца, или миокардита, эпилептические припадки, острая дыхательная недостаточность. Если немедленно не прекратить поступление яда в организм, то возможно развитие диффузного поражения легких и отёка головного мозга, который чаще всего, и является причиной смерти.

Водные отравления никелем

В том случае, если человек употребляет воду, в которой находятся растворимые соли никеля, то развиваются симптомы, напоминающие острые кишечные инфекции, – возникает слабость, понос, тошнота и рвота – признаки отравления никелем. Однако при поражениях солями, развиваются еще и специфические нарушения в легких, которые проявляются одышкой и кашлем, не свойственными для острой кишечной инфекции. При полном прекращении поступления отравляющих веществ в организм такие симптомы могут сохраняться несколько суток. Вред посуды из никеля особенно велик, если в ней находятся кислые продукты – например, уксус, и хранится там долгое время.

Канцерогенное действие никеля

Действие никеля становится наиболее опасным при длительном влиянии на организм. Избыток никеля влияет на нуклеиновые кислоты, и канцерогенное действие, чаще всего, проявляется раком легких и бронхов.

Также у работников, связанных на производстве с высокими концентрациями этого вещества, возникает повышенный риск рака носа, придаточных пазух черепа и других органов, непосредственно расположенных рядом с верхними и нижними дыхательными путями. Так, исторически, до введения защиты на производстве, у работающих с никелем частота возникновения злокачественных новообразований легких была в пять раз выше, а раком придаточных пазух черепа – более чем в 100 раз превышала среднюю частоту возникновения опухолей в популяции.

Известны случаи развития злокачественных новообразований уже через 5 лет после работы на никелировочном производстве, при условии постоянного вдыхания аэрозоля, содержащего соли никеля. Также значительно повышен риск возникновения рака желудка, особенно у рабочих на обжиге и восстановлении никелево-сульфидных руд.

Неотложная помощь

Любая неотложная помощь сводится к полному устранению контакта отравившегося или с металлическим никелем, или с его парами, или с растворимыми соединениями. В случае отравления карбонилом никеля дополнительно нужно полностью снять всю одежду и механически, с помощью мыла и воды удалить его с кожных покровов. При отравлении карбонилом дают кислород, вводят симптоматические препараты, глюкокортикоидные гормоны, бронхолитики, или даже переводят на ИВЛ.

В последнее время используется при тяжелых отравлениях диэтилдитиокарбамат натрия, применяются такие средства, как дисульфирам. В случае контактного дерматита используются обычные методы лечения, связанные с применением антиаллергических препаратов, местных глюкокортикоидных гормонов. Самое главное, как лечить аллергию на никель – это первым делом избавиться от контакта с металлическими предметами.

Профилактика

На современных производствах, где существует надлежащий контроль и охрана труда, любое токсическое действие никеля и его соединений можно нивелировать, используя изолирующие респираторы, фильтрующие шланговые противогазы и спецодежду. Работниками должны применяться специальные пасты и мази, кожа рук должна обрабатываться особыми соединениями, но самое главное, что можно сделать – это устранить ручной труд, особенно загрузку и выгрузку деталей из электролизных ванн, и как можно шире применять механизацию на производстве.

Очень важным средством профилактики хронических интоксикаций является проведение периодических медицинских осмотров, а также использование специальных накожных тестовых проб соединениями никеля. В качестве скрининговой диагностики обязательно должна проводиться рентгенография носовых пазух, ежегодные консультации онколога на производстве.

Документальный фильм “Никель”

О вреде никеля и его опасном производстве