Cadmium

Cadmium (Cd) is net als zink en kwik een zwaar metaal. Hoewel cadmium wijdverspreid voorkomt in de aardkorst, is het een vrij zeldzaam element (0,1-0,2 mg/kg). Hogere concentraties worden gevonden in associatie met zink-, lood- en koperertsen. Sedimenten en mariene fosfaten bevatten 15 mg Cd/kg. Afhankelijk van de oorsprong, varieert het cadmiumgehalte van fosfaatmeststoffen tussen de 2 en de 200 mg/kg.

Daarnaast komt cadmium voor in verschillende ertsen, steenkool en fossiele brandstoffen. De wereldwijde natuurlijke atmosferische emissies van cadmium bedragen ca. 8.10² ton/jaar. In totaal goed voor slechts 10% van de totale emissies. Meer dan de helft van deze natuurlijke emissies wordt veroorzaakt door vulkanen (5.10² ton/jaar). Andere natuurlijke bronnen zijn afscheidingen van de vegetatie (2.10² ton/jaar) en opwaaiend stof (1.10² ton/jaar). Zowat 2% van de natuurlijke emissies van cadmium zou afkomstig zijn van bosbranden. In de jaren 1970 suggereerden sommige auteurs dat het ontgassen van rotsen als een belangrijke emissiebron werd gezien. Deze suggesties werden nog niet gekwantificeerd (EC, 2001; WHO, 1992b).

Antropogene bronnen

Productie

Er bestaan twee manieren om cadmium te produceren: pyro-hydrometallurgisch en elektrolytisch (HSDB, 2002a).

Gebruik

Cadmium, zijn legeringen, en zijn componenten worden gebruikt in een groot aantal consumptie-artikelen en industriële materialen. Het gebruik van cadmiumcomponenten omvat:

  • actieve elektrode materialen in nikkel-cadmium batterijen (70% van het totale Cd-gebruik);
  • kleurstoffen, meestal gebruikt in plastiek, keramiek en glas (12%);
  • stabilizeerders voor PVC tegen hitte en licht (7%);
  • coatings op staal en sommige non-ferro metalen (8%);
  • en componenten van verschillende gespecialiseerde legeringen (2%).

CdCO3 en CdCl2 werden gebruikt als fungiciden op golfterreinen en gazons, maar einde jaren 1980 verbande de EPA ze. CdCl2 wordt nog gebruikt in de productie van CdS, om speciale spiegels te maken en voor het kleuren en veelkleurig printen (WHO, 1993). Op cadmium gebaseerde kleurstoffen worden hoofdzakelijk gebruikt voor plastic, keramiek, glazen en emaillen voorwerpen. CdS en cadmiumtelluride worden hoofdzakelijk verwerkt in zonnecellen en in een aantal elektronische toestellen die afhankelijk zijn van de halfgeleider eigenschappen van Cd (WHO, 1993).

Emissie

De cadmiumemissies afkomstig van menselijke activiteiten worden geschat op 4.000- 13.000 ton per jaar waarvan het grootste aandeel afkomstig is van mijnbouwactiviteiten en het verbranden van fossiele brandstoffen. Cadmium komt in de atmosfeer terechtkomen door het verbranden van fossiele brandstoffen (vb. elektrische centrales op steenkool) en huishoudelijk afval. Ook meststoffen bevatten vaak cadmium. Hierdoor kan de stof in de bodem dringen (ATSDR, 1999).

De emissies naar de lucht zijn in Vlaanderen tussen 1995-2000 meer dan gehalveerd (sinds 1998: minder dan 1 ton Cd/jaar). De korte termijndoelstelling (KTD) van de Derde Noordzeeconferentie1 is dan ook bereikt. Het is ook het enige zware metaal waarvoor nu reeds de middellange termijndoelstelling (MLTD) gehaald is. De industrie, waarbinnen de belangrijkste de non-ferro industrie is, is verantwoordelijk voor 71% van de emissies naar de lucht. Handel en diensten

dragen zo’n 16% bij tot de emissies en energie 4% en verkeer en vervoer 9%.

De totale emissies naar oppervlaktewater vertonen eveneens een dalende trend. Voor Cd wordt nu reeds aan de MLTD beantwoord: in 2000 werd er een reductie van 96% (MLTD: minimaal 85%) vastgesteld t.o.v. het niveau van 1985. Ook hier bedragen de emissies minder dan 1 ton/jaar. De lozing van Cd naar het oppervlaktewater is voor 64% afkomstig van de industrie (VMM, 2001b).

Non-ferro-industrie, historische vervuiler
De Vlaamse en Nederlandse Kempen zijn sterk vervuild door zware metalen. De oorzaak van deze verontreiniging is de non-ferro-industrie uit de vorige eeuw. Die smolt ertsen om er metalen uit te winnen zoals zink, lood, koper en arseen. Hierbij kwamen zware metalen, waaronder cadmium, vrij in het milieu.

De verschillende blootstellingsroutes aan cadmium en eventuele andere relevante stoffen voor de mens zijn:

  • Orale blootstelling, die verder wordt uitgesplitst naar:
    • orale blootstelling via voeding;
    • orale blootstelling via grondingestie;
    • orale blootstelling via stofingestie.
  • Inhalatoire blootstelling van stof.
  • Dermale blootstelling.

Deze worden gekwantificeerd voor volwassenen en kinderen in de Nederlandse Kempen.

Dermale blootstelling levert geen significante bijdrage aan de totale blootstelling aan cadmium. Slechts een klein deel van cadmium op de huid dringt door de huid heen als bijdrage aan systemische blootstelling (Hostýnek et al., 1993). Daarnaast is het onwaarschijnlijk dat in een residentiële omgeving hoge concentraties cadmium op de huid belanden. Ten opzichte van de overige routes van cadmiumblootstelling is  blootstelling via de huid verwaarloosbaar. Daarom wordt dit in dit rapport buiten beschouwing gelaten. Dit rapport beschrijft de inhalatoire en orale toxicologische eigenschappen van cadmium en de overige metalen. De nadruk ligt daarbij op grenswaarden voor deze opnameroutes, zoals ze afgeleid zijn voor deze metalen door RIVM of andere erkende instanties. Zoals gezegd opperde Nawrot et al. (2006) de specifieke suggestie dat cadmium in geïnhaleerde lucht een belangrijke blootstellingsbron is in verband met de verhoogde longtumorincidentie (van cadmium is een inhalatoire carcinogene werking bekend). Vandaar dat in het huidige rapport extra aandacht wordt besteed aan het inhalatoire longkankerrisico door cadmium. De huidige risicobeoordeling maakt een onderscheid in de berekening van de blootstelling tussen kinderen en volwassenen. Als kinderen worden kinderen van 1 tot 6 jaar bedoeld, terwijl de parameterisatie van de risicobeoordeling zoveel mogelijk is gebaseerd op een kind van 2,5 tot 3 jaar (Otte et al., 2001).

 

Ook interessant voor u