頂棚

[拼音]:nie wuran

[英文]:pollution by nickel

鎳在地殼中的平均丰度為75ppm,在微量元素中是含量比較豐富的元素。它有很強的親硫性,主要以硫化鎳礦和氧化鎳礦的形態存在,在鐵、鈷、銅和一些稀土礦中,往往有鎳共生。全世界每年鎳的遷移狀況是:岩石風化量為320 000噸,河流輸送量為19 000噸,開採量為560 000噸,礦物燃料燃燒排放5 600噸。目前認為鎳對環境只是一種潛在的危害物。工業上大部分鎳用於製造不鏽鋼和抗腐蝕合金,並廣泛用於鍍鎳、鑄幣、製造催化劑和玻璃陶瓷等。

對大氣的汙染

石油中鎳的含量為1.4~64ppm,大部分煤也含有微量鎳,通過燃燒過程被釋放出來,這是大氣中鎳的主要來源。在冶煉鎳礦石及其他含鎳金屬礦石(特別是冶煉鋼鐵)時,部分礦粉會隨氣流進入大氣。在焙燒過程中也有鎳及其化合物排出,主要為不溶於水的硫化鎳(NiS)、氧化鎳(NiO)、金屬鎳粉塵等,成為大氣中的飄塵。燃燒生成的鎳粉塵遇到熱的一氧化碳,會生成易揮發的、毒性很大、 且有致癌性的羰基鎳Ni(CO)4(見鎳汙染與癌),但它在空氣中容易分解。汽車等內燃機的廢氣中含一氧化碳,可與鎳起反應,因此有的國家已禁止使用含鎳的汽油新增劑,以防止羰基鎳的生成。自然界中火山的爆發,微滴海水的蒸發,植物花粉、礦物和土壤微粒的飛揚也能導致鎳進入大氣。根據美國一些城市調查,大氣中鎳的濃度為 0.01~0.16微克/米3,濃度隨地區、季節等因素而變化。城市大氣中鎳的濃度高於農村。

對水體的汙染

天然水中的鎳常以鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽以及某些有機和無機絡合物的形式溶解於水。水中的可溶性鎳離子能與水結合形成水合離子

,當遇到Fe3+、Mn4+的氫氧化物、粘土或絮狀的有機物時會被吸附,也會和硫離子(S2-)反應生成硫化鎳而沉澱。工業上用於鍍鎳的原料是鎳的硫酸鹽(NiSO4·6H2O,NiSO4·7H2O)或氯化鎳 (NiCl2),隨廢水排出的可溶性鎳離子在酸性介質中穩定,在鹼性介質中便生成氫氧化鎳Ni(OH)2沉澱,因此常用鹼法處理含鎳工業廢水。不同工業的廢水中鎳濃度差別很大,如鍍鎳工業廢水為2~900毫克/升,機器製造業廢水為5~35毫克/升,金屬加工業廢水為17~51毫克/升。即使同一企業,廢水中鎳含量也會因工藝和裝置條件的差異而有所不同。天然淡水中鎳的濃度約為0.5微克/升,海水中的濃度為0.66微克/升。

對土壤的汙染

鎳可以在土壤中富集。土壤中的鎳主要來源於岩石風化,大氣降塵,灌溉用水(包括含鎳廢水),農田施肥,植物和動物殘體的腐爛等。植物生長和農田排水又可從土壤中帶走鎳。鎳含量最高的植物是綠色蔬菜和菸草,為1.5~3ppm,穀物、水果和馬鈴薯中含量很低。土壤中含鎳量如高於0.5ppm,對亞麻生長不利,濃度高達到15.9~29.4ppm,可使糖用甜菜、番茄、馬鈴薯和燕麥生長減緩。鎳對水稻產生毒性的臨界濃度是20ppm。

環境標準

中國規定車間空氣中羰基鎳的最高容許濃度為0.001毫克/米3,地面水中鎳的最高容許濃度為0.5毫克/升。蘇聯規定生活用水中鎳最高容許濃度為0.1毫克/升。美國規定農業灌溉用水的鎳含量:連續灌溉為0.05毫克/升,短期灌溉為2毫克/升。

參考書目

M.Sitting,ToxicMetal PollutionControl and Worker Protection,Noyes Data Corporation,U.S.A.,1976.