鎳污染是指由鎳及其化合物造成的環(huán)境污染。鎳在地球上的分布較為普遍,其在地殼中的平均豐度為75ppm。鎳具有較強(qiáng)的親硫性,通常以硫化鎳礦和氧化鎳礦的形式存在于自然環(huán)境中,并常見(jiàn)于其他金屬礦石中。全球每年鎳的遷移量包括巖石風(fēng)化的320,000噸、河流輸送的19,000噸、開(kāi)采的560,000噸以及礦物燃料燃燒排放的5,600噸。盡管鎳被認(rèn)為是對(duì)環(huán)境的一種潛在危害物質(zhì),但在工業(yè)領(lǐng)域,鎳主要用于生產(chǎn)不銹鋼和耐腐蝕合金,同時(shí)也廣泛應(yīng)用于電鍍、鑄造硬幣、制造催化劑和玻璃陶瓷等領(lǐng)域。
影響
大氣污染
鎳污染的一個(gè)重要方面是對(duì)大氣的影響。石油中含有約1.4至64ppm的鎳,煤炭中也含有少量鎳。這些鎳在燃燒過(guò)程中被釋放到大氣中,成為大氣污染物的主要來(lái)源之一。在鎳礦石和其他含鎳金屬礦石的冶煉過(guò)程中,尤其是鋼鐵冶煉時(shí),部分礦粉會(huì)隨著氣流進(jìn)入大氣。在焙燒過(guò)程中,鎳及其化合物也會(huì)被排放,主要包括不溶于水的硫化鎳(NiS)、氧化鎳(NiO)和金屬鎳粉塵等,它們成為了大氣中的顆粒物。燃燒產(chǎn)生的鎳粉塵遇熱的一氧化碳會(huì)產(chǎn)生易揮發(fā)的、劇毒的致癌物四羰基鎳[Ni(CO)4]。然而,羰基鎳在空氣中易于分解。此外,火山噴發(fā)、海浪飛濺、植物花粉、礦物質(zhì)和土壤顆粒的飛揚(yáng)也可能導(dǎo)致鎳進(jìn)入大氣。在美國(guó)的一些城市調(diào)查中,大氣中鎳的濃度范圍為0.01至0.16微克/立方米,濃度受地區(qū)和季節(jié)因素影響,城市大氣中鎳的濃度一般高于鄉(xiāng)村。
水體污染
鎳污染還會(huì)影響水體。天然水中的鎳通常以鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽以及某些有機(jī)和無(wú)機(jī)絡(luò)合物的形式溶解于水中。水中的可溶性鎳離子可以與水結(jié)合形成水合離子,并可能被Fe3+、Mn4+的氫氧化物、粘土或絮狀有機(jī)化合物吸附,或者與硫化物(S2-)反應(yīng)生成硫化鎳沉淀。工業(yè)上常用的鍍鎳原料是鎳的硫酸鹽(NiSO4·6H2O,NiSO4·7H2O)或氯化鎳(NiCl2),這些物質(zhì)隨廢水排出后,其中的可溶性鎳離子在酸性條件下穩(wěn)定,在堿性條件下則會(huì)形成氫氧化鎳[Ni(OH)2]沉淀,因此通常采用堿法來(lái)處理含鎳工業(yè)廢水。不同行業(yè)的廢水中鎳的濃度差異較大,例如鍍鎳工業(yè)廢水的鎳濃度范圍為2至900毫克/升,機(jī)器制造業(yè)廢水為5至35毫克/升,金屬加工業(yè)廢水為17至51毫克/升。即使是同一家企業(yè)的廢水,由于生產(chǎn)工藝和設(shè)備條件的不同,鎳的含量也會(huì)有所差異。天然淡水中的鎳濃度約為0.5微克/升,而海水中則為0.66微克/升。
土壤污染
鎳污染還會(huì)對(duì)土壤造成影響。鎳能夠在土壤中積累,土壤中的鎳主要來(lái)自巖石風(fēng)化、大氣降塵、灌溉用水(包括含鎳廢水)、農(nóng)田施肥以及植物和動(dòng)物殘?bào)w的腐爛。植物生長(zhǎng)和農(nóng)田排水也可以將鎳帶出土壤。鎳含量較高的植物主要是綠葉蔬菜和煙草,其鎳含量可達(dá)1.5至3ppm,而谷物、水果和馬鈴薯中的鎳含量較低。如果土壤中的鎳含量超過(guò)0.5ppm,則可能不利于亞麻的生長(zhǎng);當(dāng)鎳含量高達(dá)15.9至29.4ppm時(shí),可能會(huì)減緩糖用甜菜、番茄、馬鈴薯和燕麥的生長(zhǎng)。對(duì)于水稻來(lái)說(shuō),鎳產(chǎn)生毒性的臨界濃度為20ppm。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
為了控制鎳污染,各國(guó)制定了相應(yīng)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。在中國(guó),規(guī)定了車間空氣中四羰基鎳的最高容許濃度為0.001毫克/立方米,地面水中鎳的最高容許濃度為0.5毫克/升。蘇聯(lián)規(guī)定生活飲用水中鎳的最高容許濃度為0.1毫克/升。美國(guó)則規(guī)定農(nóng)業(yè)灌溉用水中鎳的含量限制:連續(xù)灌溉時(shí)為0.05毫克/升,短期灌溉時(shí)為2毫克/升。
參考資料 >
酚—鎳污染對(duì)玉米幼苗元素吸收及一些生理生化指標(biāo)的影響.百度學(xué)術(shù)搜索.2024-11-01
有機(jī)螯合劑在鎳污染土壤植物修復(fù)中的研究進(jìn)展.百度學(xué)術(shù)搜索.2024-11-01
鎳污染對(duì)土壤微生物的生態(tài)效應(yīng).百度學(xué)術(shù)搜索.2024-11-01