Никель с атомным номером 28 является элементом десяткой группы таблицы Менделеева. В простом виде он представляет собой переходной метал высокой пластичности, благодаря чему легко поддается ковке. Вещество активно участвует в работе ключевых компонентов, а именно ДНК, РНК и белка, также оказывая влияние на гормональную регуляцию организма. Металл практически не проявляет химическую активность, поэтому устойчив к воздействию воды и воздуха.
Никель активно используется в различных сферах, в том числе для выполнения никелирования – создания специального покрытия на поверхности другого металла для его лучшей сохранности и защиты от воздействия коррозии. Его часто применяют для изготовления никелево-кадмиевых и никелево-магниевых аккумуляторов, задействуют в медицине, в частности, в протезировании, а также в музыкальной промышленности и монетном деле.
Влияние никеля на почву
Если количество никеля в почве не превышает допустимые нормы, он способен оказывать на нее благоприятное влияние, повышая урожайность сельскохозяйственных культур и общее состояние растений. Ученые связывают это со стимуляцией микробиологических процессов минерализации азотных соединений. При превышении концентрации происходит подавление процессов фотосинтеза. ОДК для разного вида почв отличается и варьируется между 20 и 80 мг/кг. В то же время среднесуточное ПДК никеля в воздухе составляет 0,003 мг/м³.
Одним из ключевых показателей, которые учитываются при оценке качества почвы, является уровень pH. Чем ближе он к оптимальному значению – 4,8-5,5, тем лучше. При сохранении такого значения почва сможет удерживать свои ресурсы, направляя их для получения максимально возможного урожая с учетом внешних факторов, в том числе качества обработки и дождей. Высокий уровень никеля и других металлов вызывает падение pH, что в свою очередь снижает урожайность, подавляя рост растений, а также ухудшает качество получаемого зерна.
Вред никеля для человека
Опасность заражения тяжелыми металлами состоит в том, что при попадании в организм они могут оставаться там навсегда. Единственный способ, позволяющий избавиться от загрязнителей – вывод вместе с белками молока и белых грибов. Поэтому на предприятиях с повышенным уровнем загрязнения работникам выдавалось молоко. Высокая концентрация никеля и других металлов приводит к развитию различных заболеваний, вызывая отравления и мутационные процессы. Также их наличие в организме в разной степени приводит к засорению почечных каналов, что способствует снижению фильтрационной способности.
Как происходит загрязнение почвы металлами?
Избыточное поступление металлов в почву напрямую связано с интенсивным техногенным загрязнением, которое в свою очередь происходит из-за активной деятельности промышленных предприятий. Также причиной накопления никеля и других веществ в почве являются различные бытовые отходы и неправильное использование гербицидов. Еще одним фактором можно назвать автомобильно-дорожный транспорт, количество которого с каждым годом только увеличивается.
В земной коре уровень содержания металла составляет 58-75 мг/кг, в почве среднее значение равно 49 мг/кг. В песчаном грунте концентрация никеля значительно меньше, чем в суглинках – показатель находится в диапазоне 8-15 мг/кг. При большом объеме он серьезно вредит урожайности сельскохозяйственных культур. Однако, его недостаток также сказывается на состоянии урожая, в особенности в результате эрозии, когда серьезное снижение уровня азота, а также различных микроэлементов приводит к ухудшению качества продукции.
Определение никеля в почве
Чтобы установить концентрацию никеля и других металлов в почве, используется множество методов, выбор которых зависит от поставленной задачи. К ним относится:
- определение подвижных форм;
- определение обменных форм;
- выявление растворимых форм;
- определение валового содержания.
Эти методики позволяют получить металл из почвы, после чего приступить к дальнейшим исследованиям для определения количественного содержания. Для этого, в свою очередь, используется две основных технологии: атомно-абсорбционная спектрометрия и масс-спектрометрия. Выбор осуществляется на основании предполагаемого объема никеля в почвенной вытяжке.
Методы анализа
Каждый метод имеет свои особенности, которые заключатся в том, как именно выявляется объем металла во взятой пробе. Так, атомно-абсорбционная спектрометрия подразумевает растворение образца в специальном веществе. После выполнения этой процедуры реагент связывают с никелем, а полученный осадок высушивают и прокаливают до стабильной массы. Взвешивание происходит на аналитических весах и позволяет определить, насколько содержание металла превышает ПДК.
Масс-спектрометрия непосредственно связана с применением плазменной атомизации. Это распространенный метод, благодаря которому можно определить сразу несколько разновидностей металлов без необходимости взятия нескольких образцов. В отличие от указанного выше метода, масс-спектрометрия отличается большей точностью и требует меньших усилий от исследователя. Проба переводится в газообразное состояние, после чего выполняется замер степени поглощения атомами, выделяемыми излучением.
Также возможно исследование образца при помощи электрохимических и химических методов. В первом случае перед началом анализа готовят почвенные вытяжки, в случае с химическим тестированием взятую пробу высушивают. Это позволяет быстрее перевести металлы в раствор, который имеет вид ионов. Таким образом удается повысить точность исследования.
Анализ почвы в лаборатории «НОРТЕСТ»
Чтобы установить точный состав почвы, а также узнать об уровне ее загрязненности никелем и другими металлами, достаточно обратиться в московский АНО «Испытательный центр «НОРТЕСТ». Благодаря нашим возможностям, а также профессиональному штату опытных специалистов все анализы проводятся быстро и без погрешностей. Чтобы избежать воздействия внешних факторов на результат, мы предлагаем комплексную услугу тестирования, включающую сбор образцов и их доставку в лабораторию нашим транспортом.