какую опасность представляет никельсодержащий катализатор для организма человека
Какую опасность представляет никельсодержащий катализатор для организма человека
а) Сульфат никеля. Отравление сульфатом никеля может привести к летальному исходу или индуцировать респираторные и неврологические расстройства и нарушения кровообращения.
б) Карбонил никеля. Это вещество считается одним из наиболее токсичных промышленных химикатов. По болезненности и смертельности действие карбонила никеля сопоставимо с действием цианистого водорода.
Типы отравлений, вызываемых никелем, перечислены в таблице ниже. Spyker составил исчерпывающий обзор категорий экспозиции к никелю.
в) Структура и классификация. Никель обнаруживается в виде металлического никеля: оксида никеля (зеленого), оксида никеля (черного), гексагидрата хлорида никеля, гексагидрата сульфата никеля и гексагидрата нитрата никеля. Никель может существовать во многих окисленных состояниях, наиболее распространенным является Ni2+.
г) Источники. Наибольший источник никеля в атмосфере — это сжигание дизельного топлива. В число других источников загрязнения атмосферы входят разработка месторождений и процессы рафинирования, муниципальные мусоросжигатели и порошок, переносимый ветром. Источники никеля в воде и почве включают ливневые стоки и сточные воды, поступающие из городских станций очистки сточных вод.
Экспозиция, связанная с потребительскими товарами, незначительна. Никель находится в большинстве пищевых продуктов. В наибольшей степени экспозиция к никелю обусловлена потреблением продуктов питания.
д) Терапевтические дозы никеля. Следующие пищевые продукты содержат никель в концентрациях, превышающих 1 мг/кг: овсяная мука, пшеничные отруби, обжаренная фасоль, соевые продукты, фундук, арахис, семена подсолнечника, лакрица, какао и темный шоколад. Употребление этих пищевых продуктов в больших количествах может повысить потребление никеля до 900 мкг в сутки.
Поглощение 0,5—2,5 г сульфата никеля привело к появлению преходящих симптомов и полному выздоровлению у 32 рабочих, выпивших воду, загрязненную и сульфатом, и хлоридом никеля (1,63 г/л).
ж) Профессиональная экспозиция. Экспозиция к никелю возможна в следующих профессиональных сферах: производстве батареек, керамических изделий, газификации угля, производстве лаков и красок, гальванопластике, гальванопокрытии и эмалировке, стекольном и ювелирном деле, производстве чернил и магнитов, металлообработке, разработке никелевых месторождений, обработке, очистке, переплавке никеля, дегидрировании нефти, производстве свечей зажигания, аэрозольном крашении, производстве нержавеющей стали, окрашивании тканей, сварке.
з) Канцерогенность. Профессиональная экспозиция к порошку, образующемуся при рафинировании никеля и содержащему субсульфид этого металла, обусловила повышенный риск развития рака легких, полости носа и, возможно, рака гортани. Субсульфид никеля является известным канцерогеном. Карбонил никеля — вероятный канцероген для человека. Металлический никель, оксид никеля и растворимые соли никеля могут обусловить развитие рака легких и носовых пазух.
и) Экспозиция к окружающей среде. Установленный OSHA предельно допустимый уровень экспозиции к никелю и его растворимым соединениям составляет 1 мг/м3. Поданным исследований с участием рабочих, занятых в производстве нержавеющей стали, предельные уровни никеля в моче должны составлять 20—50 мкг/л, что соответствует экспозиции к 500 мкг Ni/м3.
к) Никель в крови. Сообщалось, что нормальные концентрации никеля составляют до 0,1 мг на 1 кг массы тела в тканях, 3—7 мкг/л в цельной крови, 1—5 мкг/л в сыворотке и 2,5 мкг/л (2—4 мкг/л) в моче. После абсорбции наивысшие концентрации выявляются в почках, легких, печени и гипофизе. Летальная нагрузка никеля в организме человека составляет примерно 10 мг.
После экспозиции к воздуху, содержащему никель в концентрации 39 мкг/мг3, концентрация никеля в плазме составляла 93 мкг/л, в моче — 18,5 мкг.
л) Выведение. Абсорбированный никель выводится главным образом с мочой. Он также выделяется с потом и откладывается в волосах. Период полувыведения никеля из сыворотки составляет 11 ч. Период полувыведения никеля из организма, по-видимому, непродолжителен — несколько дней, аккумуляция в тканях незначительна.
м) Беременность и лактация. Не проводилось исследований по изучению воздействия никеля на беременность и лактацию у человека. У животных никель проникает через плаценту; возможно, что это происходит и в организме женщины.
н) Механизм действия никеля. Никель легко проходит через клеточную мембрану по Са2+-каналам и конкурирует с Са2+ за специфические рецепторы.
о) Клиника отравления никелем:
После экспозиции к воздуху с концентрацией никеля, превышающей 50 мг/м3, симптомы поражения респираторной и нервной систем могут появиться через 30 мин, через 1 час, в следующие 24 ч могут появиться более серьезные, опасные для жизни симптомы. Летальный исход обычно наступает через 4—11 сут и обусловлен неврологической и респираторной интоксикацией.
— Сверхчувствительность к никелю. Пользование предметами, в которых содержится никель, может индуцировать астму, крапивницу, многоформную эритему, контактный дерматит и экзему на кистях рук. Использование шовного материала из нержавеющей стали может вызвать сверхчувствительную реакцию у пациентов с аллергией на никель. Могут быть целесообразны аппликационные кожные пробы. Одноразовые хирургические кожные скобки, сделанные из никеля, могут быть противопоказаны пациентам с аллергией на никель.
— Диметилглиоксиновый тест. Комплект для проведения капельного теста включает 1 % диметилглиоксин в спиртовом растворе (1 унция жидкости) и 10 % раствор гидроксида аммония (1 унция жидкости). Наносят несколько капель каждого раствора на подлежащие исследованию металлический предмет, раствор или кожу.
О положительной реакции свидетельствует красный осадок, образование которого означает, что никель присутствует в концентрации (по меньшей мере 1:10 000), достаточной, чтобы индуцировать дерматит у чувствительных к нему лиц. Предметы из нержавеющей стали могут дать отрицательную реакцию и, по-видимому, безопасны для лиц, чувствительных к никелю. Комплекты для проведения диметилглиоксинового теста можно получить, обратившись по адресу: Alloderm Laboratories, Р. О. Box 931, Mill Valley, CA 94 941.
п) Лабораторные данные отравления никелем:
— Аналитические методы. Для определения концентраций никеля в моче может быть использована электротермическая атомно-абсорб-ционная спектрометрия. Предел обнаружения никеля — 0,1 мкг/л.
— Аномалии. Экспозиция к парам карбонила никеля может индуцировать лейкоцитоз, коррелирующий с тяжестью интоксикации. Эозинофилия обычно не выявляется. Электрокардиограмма может выявлять синусовую тахикардию или брадикардию с блокадой сердца или без нее и токсический миокардит (изменения зубцов ST, T, удлинение интервала Q—T). На рентгенограмме бывают видны неравномерные линейные тени.
— Вспомогательные исследования. Проглатывание сульфата никеля может вызвать преходящее повышение числа ретикулоцитов в крови, содержания альбумина в моче и билирубина в сыворотке.
Чтобы установить роль контакта с никелем в развитии профессиональной экземы рук, применяют тест на пролиферацию лимфоцитов.
р) Лечение отравления никелем:
— Ингаляция карбонила никеля. В легких случаях отравление лечат удалением пострадавшего от источника экспозиции и соблюдением постельного режима. Могут помочь бронходилататоры и симптоматические лекарственные средства. В случаях умеренной интоксикации могут помочь кислород, глюкоза, аскорбиновая кислота и кортикостероиды. С помощью дитиокарба, антибиотиков и других лекарственных средств лечат отек легких, пневмонию и токсический миокардит. Большинство пациентов выздоравливают без серьезных последствий.
Симптомы могут сохраняться в течение 3—6 мес. Применим дисульфирам, так как он метаболизируется с образованием 2 молекул дитиокарба (диэтилдитиокарбамат). Дитиокарб применяется в США при проведении исследований. Дитиокарб и дисульфирам не изучались в контролируемых клинических исследованиях.
— Сульфат и хлорид никеля. Для лечения лиц, проглотивших сульфат или хлорид никеля, применяются симптоматическая и поддерживающая терапия. Нет никаких данных об эффективности предназначенных для местного применения препаратов дитиокарба или дисульфирама при лечении никелевого дерматита.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Никель
Никель представляет собой металл, широко применяющийся в народном хозяйстве: для производства сталей, в керамической промышленности. Металл используется при производстве никелевых катализаторов, стекла, в сельском хозяйстве – в качестве инсектицида.
Из соединений никеля наиболее вредным является карбонил никеля, относящийся к 1 классу опасности. Не менее негативное воздействие на организм оказывают сульфат и хлорид никеля, окись и гидроокись.
Причины отравления никелем
Отравление никелем в условиях промышленного производства носит в большинстве случаев хронический характер. В организм человека токсичные соединения никеля попадают в виде промышленных туманов, аэрозолей, паров и производственной пыли, содержащей никель.
Промышленная переработка металлов приводит к накоплению в организме никелевой пыли. Возможно отравление работников сельского хозяйства при обработках растений против вредителей.
Бытовое отравление никелем встречается редко, наблюдается при интенсивном курении, ношении украшений из некачественных никелевых сплавов. Потребление продуктов, богатых никелем, использование никелированной посуды не приводят к избытку металла в организме.
Вредное влияние никеля на организм человека
Токсическое воздействие никеля зависит от многих факторов: путей проникновения соединений металла в организм, количества токсического элемента, вида соединения никеля, сопутствующих заболеваний у человека. Чаще всего отравление никелем происходит через органы дыхания на предприятиях, применяющих соединения никеля. Такие соединения металла, как сульфит и хлорид, быстро всасываются, аккумулируются в легких, печени и почках. Выводится никель из организма в основном через почки и кишечник. Соединения никеля способны проникать через гематоэнцефалический барьер (от матери к плоду).
Попав в организм, никель образует ряд соединений с высокой степенью дисперсности. Металл обладает раздражающим действием на кожные покровы и слизистые оболочки.
Карбонильный никель опасен тем, что в организме вещество разлагается на угарный газ и никель. При этом образуется карбоксигемоглобин, затрудняющий процессы клеточного дыхания, и нарушается образование сульфгидрильных групп клеточных ферментов. Такой патогенез обуславливает влияние никеля и его соединений на нервнорефлекторную регуляцию.
Согласно научным данным, никель обладает канцерогенным действием на живой организм. Хроническое отравление никелем приводит к риску развития онкологических новообразований в организме. Чаще всего регистрируют злокачественное поражение легких, почек, кожи, придаточных пазух носа при длительной работе, связанной с производством карбонильного никеля.
Признаки отравления никелем
Симптомы хронического отравления никелем довольно разнообразны. При вдыхании никелевой пыли у пострадавшего развивается литейная лихорадка. Пыль в форме аэрозоли проникает в слизистые оболочки дыхательных путей, вызывает денатурацию белка. Продукты распада белковых молекул попадают в кровь и вызывают лихорадочное состояние.
Эта патология сопровождается острыми приступами. Пострадавший ощущает вкус металла во рту, головную боль, тошноту. Может наблюдаться рвота и сонливое состояние. В первые несколько часов развивается сухой кашель, сопровождающийся болями в области груди и затрудненным дыханием. Затем развивается лихорадка: высокая температура сменяется резким ее падением, наблюдается озноб, проливной пот. Помимо лихорадочных симптомов у пострадавшего отмечается нарушение со стороны нервной системы, желудочно-кишечного тракта.
Хроническая форма отравления соединениями никеля приводит к развитию пневмонии, различных заболеваний верхних дыхательных путей: фарингитов, ларингитов, бронхитов. У пострадавший регистрируется носовое кровотечение. Возможно возникновение бронхиальной астмы.
Контактное отравление никелем приводит к поражению кожных покровов и слизистых оболочек в виде никелевой экземы или чесотки. Профессиональный дерматоз развивается при контакте с растворами солей металла. При этом на кистях рук и предплечьях развивается покраснение (эритема), отек, а затем зудящие папулы или пустулы. Наиболее часто такая форма патологии наблюдается у рабочих-никелировщиков, при нанесении на металл никелевого покрытия.
Лечение и первая помощь при отравлении никелем
В первую очередь надо прекратить доступ никеля в организм. Если это респираторная интоксикация, то пострадавшего следует вывести на свежий воздух. При контактном отравлении никелем следует тщательно промыть руки, кожные покровы и сменить одежду.
Уменьшает всасывание никеля крепкий чай, кофе, молоко и высокие концентрации аскорбиновой кислоты. При респираторной форме отравления показаны щелочные ингаляции. Внутривенно вводятся растворы глюкозы, аскорбиновой кислоты. Назначается симптоматическое лечение при нарушении сердечно-сосудистой функции, почечной недостаточности.
Профилактика
Профилактика отравлений никелем на производстве сводится к строгому выполнению техники безопасности при выполнении технологических процессов, связанных с применением никеля. Особое место в предупреждении отравлений занимает исправная вентиляционная и вытяжная системы.
Важно предотвратить контакт кожных покровов с соединениями никеля, носить спецодежду. Средства индивидуальной защиты (перчатки, маски, очки, респираторы и т. д.) также защищают кожу и дыхательные пути от проникновения никеля в организм.
Выявление людей с высокой чувствительностью к соединениям никеля и отстранении их от вредного производства должно проводится при регулярных профилактических осмотрах. В состав врачебной комиссии должны входить невропатолог, дерматолог и терапевт.
В обязательном порядке проводится флюорография органов грудной клетки. На предприятиях, применяющих никель в производственных процессах, организуют ингалятории.
Профзаболевания, связанные с интоксикацией никелем
Никель является постоянно содержащимся в организме микроэлементом, активирующим или угнетающим ряд ферментов (аргиназу, карбоксилазу, фосфатазы и др.). В крови связывается с гамма-глобулином сыворотки. Обнаружен также белок никелоплазмин, являющийся микроглобулином. Никель имеет особую тропность к легочной ткани и в эксперименте поражает ее при любом способе введения. Кроме того, никель оказывает неблагоприятное влияние на кроветворение, углеводный обмен, нервную систему.
Острые интоксикации известны только от карбонила никеля. Пары никеля и аэрозоли могут вызывать литейную лихорадку.
От пыли сульфидов и закиси никеля в обжиго-восстановительных цехах у рабочих могут развиваться изменения в легких с рентгенологической картиной никелевого пневмокониоза с диффузно склеротическим процессом в легких и образованием узелковоподобных клеточно-пылевых очагов. В дробильно-агломерационных цехах у рабочих, занятых в пирометаллургии никеля, наблюдаются пневмокониозы типа силикатозов и силикосиликатозов от смешанной пыли.
Наиболее токсичным из соединений никеля является карбонил никеля, представляющий собой желтую или бесцветную жидкость. Отравления карбонилом никеля возникают обычно остро и могут протекать тяжело (вдыхание паров в основном при аварийных ситуациях). После скрытого периода, длящегося несколько часов, развиваются лихорадка, недомогание, слабость, головная боль, кашель, которые могут держаться несколько дней. В более тяжелых случаях при контакте с большими концентрациями непосредственно после воздействия яда могут быть симптомы острой интоксикации, напоминающие отравление окисью углерода, с головной болью, тошнотой, рвотой. Через несколько часов, а иногда и дней нарастают одышка, цианоз, тахикардия, повышается температура. В легких развивается картина токсической пневмонии или отека легких, иногда увеличивается печень, функции ее нарушаются, в крови выявляют лейкоцитоз, ускоренную СОЭ. Выздоровление наступает медленно. После тяжелых отравлений может развиться диффузный пневмофиброз.
В последние годы большое внимание привлекает другой механизм действия никеля и его соединений, а именно их канцерогенное влияние. В Англии уже давно карциномы носа, придаточных полостей и легких у рабочих, контактирующих с никелем, считаются профессиональными заболеваниями. Никель рассматривается как канцероген в большинстве стран мира, в том числе и у нас. В последние годы появляются сообщения о повышенной частоте рака желудка у лиц, работающих с никелем. Имеются данные о возможности загрязнения соединениями никеля воздуха крупных промышленных городов, в частности, было зарегистрировано повышение концентрации никеля в Чикаго (США).
Влияние никеля на организм человека
Никель микроэлемент. Не секрет, что минералы занимают важное место среди жизненно необходимых человеку веществ. Роль многих макро- и микроэлементов столь важна для нас, что учёные назвали их незаменимыми. Это означает, что их запасы в человеческих тканях, органах, жидкостях должны непременно постоянно пополняться в необходимых количествах из внешней среды. Мы получаем их с пищей и водой. К таким незаменимым минераламотносится и микроэлемент никель, об истории открытия которого, свойствах, вреде и пользе для здоровья людей и будет рассказано в этой статье.
Никель в оптимальной природной форме и дозировке содержится в продуктах пчеловодства — таких как цветочная пыльца, маточное молочко и трутневый расплод, которые входят в состав многих натуральных витаминно-минеральных комплексов компании «Парафарм»: «Леветон П», «Элтон П», «Леветон Форте», «Элтон Форте», «Апитонус П», «Остеомед», «Остео-Вит», «Остеомед Форте», «Эромакс», «Мемо-Вит» и «Кардиотон». Именно поэтому мы уделяем столько внимания каждому природному веществу, рассказывая о его важности и пользе для здоровья организма.
История открытия никеля
Но, конечно, говорить о широкомасштабной никелевой промышленности можно только с конца Х I Х века.
Свойства и применение никеля
Со свойствами и применением никеля мы сталкиваемся ежедневно, даже если не подозреваем об этом, ведь этот минерал прочно вошёл в различные сферы жизни современного человека.
Этот красивый светло-серебрист ый металл, немного похожий на серебро или платину, отличается пластичностью и ковкостью, невысокой химической активностью – теми качествами, которые делают его привлекательным в различных производствах. Литой никель почти так же прочен, как мягкая сталь. Низкая реакционная способность не даёт ему разрушаться под воздействием воздуха, воды, паров, многих кислот, словом, делает его стойким к коррозии. А пластичность, вязкость этого металла в чистом виде позволяет изготавливать из него тончайшие листы и проволоку. Важна в промышленности и способность его смешиваться с разными металлами в многочисленные сплавы.
В нашем быту мы часто имеем дело с никелированными вещами – посудой, перилами, трубами, кранами, деталями мебели. Также постоянно присутствуют в нашем обиходе предметы, сделанные из сплавов, содержащих никель, и самого никеля: деньги, швейные иголки и фурнитура, очки, украшения, гитарные струны… В медтехнике сплавы никеля применяются для изготовления протезов и брекет-систем. Когда мы видим нержавеющую сталь, мы снова сталкиваемся с никелем, непременно в ней присутствующим. Не обходятся без никеля электротехника и кораблестроение, химическая промышленность и оборонная индустрия, машиностроение, атомная и нефтегазовая промышленность.
Никель в организме человека
Значение никеля в организме человека ещё не до конца изучено, однако открывшихся фактов учёным хватило, чтобы признать его незаменимым для здоровья веществом. Наибольшее содержание никеля у нас в поджелудочной и паращитовидных железах, гипофизе, печени и почках, мышцах и лёгких. И хотя концентрация его в тканях и органах крайне мала (всего в нашем теле в среднем около 10 мг, но возможны колебания от 2 до 14 мг), он необходим для нормального роста и развития, рождения жизнеспособного потомства. Это доказали эксперименты над животными, из рациона которых исключался никель.
Дело в том, что этот микроэлемент – активный участник минерального обмена. От него зависят ферментативные процессы – разложение и образование белков, углеводов, жиров, гормонов, витаминов и других соединений. Так, никель влияет на окисление и усвоение аскорбиновой кислоты, позволяет лучше всасываться кальцию.
Никель ускоряет метаболизм железа и выработку гемоглобина и, соответственно, благотворно влияет на образование эритроцитов и снабжение кислородом тканей. Он улучшает усвоение меди и витамина В12, также нужных для кроветворения. Именно поэтому при значительных потерях крови, его вводят подкожно для экстренного увеличения числа эритроцитов.
Интересна взаимосвязь никеля с инсулином и глюкозой: благодаря ему в поджелудочной железе активнее вырабатывается инсулин, и таким образом снижается содержание сахара в крови. Введение цинка в организм диабетиков помогает продлить активность полученного инсулина. Достаточное содержание никеля в поджелудочной железе значительно уменьшает риск развития рака этого органа.
Положительное влияние никеля на половую сферу мужчин связана с его причастностью к образованию спермы.
Кроме того, этот минерал способствует уменьшению давления и активности адреналина, избыточные выбросы которого опасны для здоровья. Усиливая антидиуретическу ю активность гипофиза, никель помогает почкам. Исследования подтвердили роль никеля в функционировании нуклеиновых кислот ДНК и РНК, то есть он задействован в передаче наследственной информации. Обеспечивает этот микроэлемент и сохранность структурной целостности мембран клеток.
Итак, никель важен для организма как участник общего обмена веществ, кроветворения, гормональных и окислительно-вос становительных процессов, влияет на иммунитет, здоровье и самочувствие человека в целом.
Суточная норма никеля в организме человека
Говоря о суточной норме никеля в день для организма человека, сразу подчеркнём, что искусственно синтезированные соединения этого микроэлемента токсичны для людей и могут вызвать рак, поэтому речь идёт исключительно о никеле, содержащемся в продуктах питания или выделенном из таковых. Учёные полагают, что в сутки достаточно потреблять от 0,1 до 0,3 мг этого минерала.
Опасность недостатка и избытка никеля в организме человека
Дефицит никеля отмечается редко, в отличии от опасного избытка в организме человека. Лабораторные опыты над животными показывают, что его нехватка ведёт к гипопигментации кожных покровов, повышению содержания сахара, снижению холестерина и эритроцитов в крови, анемии, болезням печени, уменьшению моторной активности, замедлению роста и развития, гибели потомства, ранней смерти.
Однако гораздо чаще медикам приходится сталкиваться с избытком никеля в организме человека и его пагубными последствиями для здоровья, поэтому увлекаться никельсодержащим и фармакологически ми препаратами не стоит. Доза в 40 – 50 мг признана токсичной для людей. Перенасыщенность тканей и органов этим микроэлементом чревата серьёзными нарушениями:
Особенно опасно постоянное воздействие (а тем более острое отравление при несоблюдении техники безопасности) никеля и его соединений на производстве. Но и использование некачественных никелированных предметов быта также может быть причиной аллергий. То же касается и украшений из этого светлого металла. Любителям пирсинга следует быть особенно внимательными к выбору аксессуаров, ведь их контакт с металлом гораздо интенсивнее, чем у всех. Избыточномувоздействию никеля подвергают себя курильщики, вдыхающие повышенное количество этого микроэлемента вместе с табачным дымом.
Никель в добавках и витаминно-минера льных комплексах для спортсменов
В связи с нешуточными последствиями переизбытка рассматриваемого нами минерала может возникнуть вопрос: зачем же добавляют никель в добавки и витаминно-минера льные комплексы для спортсменов? Не будем забывать, что высокие физические нагрузки значительно усиливают все обменные процессы и, соответственно, потребность в необходимых организму веществах. Кроме того, обнаружена избирательная концентрация никеля в чёрном веществе головного мозга – зоне, ответственной за регуляцию двигательных функций и тонус мышц. Для спортсменов важно и то, что этот микроэлемент помогает в деле наращивания мускулов. Однако для проявления этого его свойства в организме человека должно находиться нормальное количество витамина В12.
Содержание никеля в продуктах питания
Сбалансированное питание обеспечивает человека всеми нужными витаминами и минералами, и никель здесь не исключение, поэтому полезным будет знание о том, каково содержание никеля в продуктах питания.
Богаты никелем зерновые и бобовые культуры (0,089–1,09 мг/кг) и печень (0,125–0,5 мг/кг). В овощах и фруктах (капуста, картофель, морковь, лук, вишня, абрикосы и др.) среднее содержание его колеблется от 0,1 до 2,0 мг/кг; в мясе – 0,02–0,1, а в яйцах – 0,02–0,03 мг/кг. Содержится этот микроэлемент и в дрожжах, орехах, грибах, рыбе и морепродуктах, молоке, петрушке и укропе, семенах тыквы, какао и многих других продуктах. Примерно четверть необходимого нам никеля мы получаем с водой.
Читайте также:
Влияние кофе на печень
Влияние пчелиного подмора на поджелудочную железу
Влияние пива на поджелудочную железу
Влияние алкоголя на печень и поджелудочную железу
Влияние антибиотиков на поджелудочную железу