Nickel ist ein seltenes Schwermetall, das für Menschen essenziell ist. Es steht auf Position 28 im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Ni und gehört zu den Übergangsmetallen. Es kommt in ganz unterschiedlichen Industriezweigen zum Einsatz, beispielsweise in der Stahlindustrie, um Kupfer- oder Stahllegierungen herzustellen, im Flugzeugbau zur Herstellung der Turbinenblätter, in der Kraftwerktechnik oder im Fahrzeugbau. Ein Viertel des verwendeten Nickels stammt aus Recycling von nickelhaltigem Schrott. Außerdem ist Nickel auch in Düngemitteln für die Landwirtschaft enthalten.
Wo und wie häufig kommt Nickel vor? Gibt es einen Grenzwert?
Nickel liegt in reiner Form nur im Erdkern oder in Eisenmeteoriten vor. Es ist ziemlich weit verbreitet, doch immer nur in geringer Konzentration anzutreffen. Es hat einen Anteil von 0,01 Prozent an der Erdkruste. Zu den wichtigen Nickelerzen zählen:
- Garnierit
- Gelbnickelkies
- Rotnickelkies
Nickelhaltige Erze sind die Hauptquelle, um Nickel zu gewinnen. Dabei spielt vor allem der Nickelmagnetkies eine bedeutende Rolle. Er enthält Chalkopyrit, Pentlandit und Edelmetalle in Spuren. Damit sich der Nickelabbau für die Unternehmen lohnt, müssen die Erze einen Nickelgehalt von wenigstens 0,5 Prozent aufweisen.
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Wichtige Nickelvorkommen gibt es in Russland, Australien, Kanada, Neukaledonien, Indonesien und Kuba. Nickel ist häufig mit Cobalt vergesellschaftet. Im Meerwasser ist ebenfalls Nickel enthalten, und zwar zwischen 0,5 und 2 ppb. In Flüssen sind es nur etwa 0,3 ppb. Im Wasser liegt Nickel meist als Nickelcarbonat vor.
Laut Trinkwasserverordnung darf der Gehalt an Nickel im Leitungswasser 0,02 mg pro Liter Wasser nicht übersteigen. Nickel gelangt nicht nur über das Wasser, sondern auch über Nahrungsmittel oder die Luft und direkten Hautkontakt in den menschlichen Organismus. Erwachsene nehmen durchschnittlich 0,09 mg und Kinder zwischen 0,04 und 0,19 mg Nickel auf. Das ist ein normaler Wert und als nicht gesundheitsschädlich einzustufen. Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt einen Wert von 0,07 mg pro Liter Trinkwasser.
Woher kommt Nickel? Wie gelangt es ins Trinkwasser?
Nickel kommt in der Natur in vielen Gesteinen vor, beispielsweise in Basalt, Sandstein, Schiefer oder Tonmineralien. Es akkumuliert sich in Sedimenten und gelangt so in verschiedene biologische Kreisläufe.
Nickelemissionen entstehen auf Müllverbrennungsanlagen, Großfeuerungsanlagen und in der Metallindustrie. Es kann auch über das Abwasser verschiedener Industrien direkt ins Oberflächenwasser gelangen, beispielsweise in der Galvanikindustrie oder bei der Batterieherstellung. Es kommt auch als Katalysator oder als Pigment zum Einsatz. Reines Nickel dient oft als Schutzschicht auf Gegenständen aus Stahl oder Kupfer, so sind Münzen mit einer Nickel-Kupfer-Legierung überzogen. In anderen Legierungen, die in Haushaltsgeräten, Turbinen oder Schmuck zum Einsatz kommen, kann Nickel als Antikorrosionsmittel dienen.
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Wie lässt er sich reduzieren?
Um Nickel aus dem Trinkwasser zu entfernen, sind Aktivkohlefilter gut geeignet. Auch durch Koagulation lässt sich Nickel ebenfalls reduzieren. Eine weitere zuverlässige Methode ist die Umkehrosmose.
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Wie schädlich ist der Stoff für den Mensch und die Umwelt?
Wenn Sie Wasser, das viel Nickel enthält, trinken, geht davon keine Gefahr aus. Atmen Sie das Wasser allerdings ein, kann Nickel Tumore in der Nase und Lungenkrebs erzeugen. Das haben Forscher insbesondere bei Arbeitern der Nickelindustrie festgestellt. In hohen Konzentrationen wirkt Nickel toxisch. Allerdings sind viele Nickelverbindungen nicht wasserlöslich, was die Schädlichkeit möglicherweise reduzieren kann. Beim Verschlucken von größeren Mengen Nickel, kommt es meist zu Brechreizen, sodass das Nickel schnell wieder ausgeschieden wird. Nickelallergien bei Hautkontakt sind sehr weit verbreitet. Nickel löst bei vielen Menschen – mehr bei Frauen als bei Männern – eine Dermatitis aus.
Es gibt auch Organismen, für die Nickel ein essenzielles Spurenelement ist. Doch in hohen Konzentrationen ist es toxisch. Bei Säugetieren wirken elementares Nickel und auch einige Verbindungen mit Nickel krebserregend und können zu Fehlbildungen bei ungeborenen Babys führen.
Auch in Pflanzen wirkt eine höhere Nickelkonzentration toxisch. Einige Pflanzen tolerieren einen höheren Nickelgehalt im Wasser besser. Andere, beispielsweise verschiedene Getreidearten, sterben bei einem höheren Nickelgehalt ab. Nickel hemmt auch das Wachstum von Algen. Fische reagieren je nach Art mehr oder weniger empfindlich.
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