Kadmium – těžký kov

Kadmium. Všechno má svůj čas.

Kadmium bylo objeveno v roce 1817 německým chemikem Friedrichem Stromeyerem když kontroloval nečistoty v oxidu zinečnatém. Od té doby se z nenápadného vedlejšího produktu výroby zinku stal hojně používaný prvek a zároveň jeden z nejproblematičtějších těžkých kovů, který používáme.

Kolik kadmia máme v těle?

Průměrný nekuřák má v těle přibližně 10–30 mg kadmia.U silných kuřáků může být množství 2–3× vyšší.

Kadmium je kumulativní jed. Poločas jeho biologického vylučování z lidského organismu je 10 až 30 let. Jinými slovy: co si do těla uložíme dnes, to tam může zůstat i několik dekád.

Je kadmium nebezpečné?

Ano. Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC) klasifikuje kadmium jako: prokázaný karcinogen (skupina 1). Primárně je spojováno s rakovinou plic při inhalační expozici.

Mechanismus v těle je skutečně složitý. Kadmium se váže na bílkoviny (zejména albumin), v játrech stimuluje tvorbu metalothioneinu a následně se ukládá především v ledvinách. Pokud je zátěž vyšší, než dokáže organismus zvládnout, dochází k chronickému poškození ledvin.

Vyšší obsah kadmia v organismu může vést k:

• poškození ledvin (proteinurie)

• odvápnění kostí, osteoporóze

• bolestem kostí

• zvýšenému riziku rakoviny plic

• poruchám plodnosti

• poruchám čichu

• emfyzému

Zvlášť citlivé jsou ledviny a kostní tkáň.

Kadmium v potravinách

Kadmium je přirozeně přítomné v horninách. Do půdy se dostává zvětráváním, ale také průmyslovou činností a používáním fosfátových hnojiv.

Kadmium se relativně snadno dostává do potravního řetězce prostřednictvím:

• obilovin

• brambor

• rýže

• listové zeleniny

• kakaa (má přirozenou schopnost kadmium z půdy velmi účinně vstřebávat)

• slunečnicových semen

Evropská unie má dnes poměrně přísné limity.

Kuřáci přijímají významnou část kadmia inhalací – jedna cigareta obsahuje zhruba 1–2 mikrogramy kadmia, z nichž se část vstřebá plícemi.

Kadmium v průmyslu

Kadmium je vedlejším produktem těžby a zpracování zinku a olova.

Používá se nebo používalo:

• v NiCd bateriích

• při galvanickém pokovování

• v pigmentech (žluté a červené barvy)

• v plastech jako stabilizátor

• ve slitinách s nízkým bodem tání

V EU je dnes jeho použití silně omezeno směrnicemi REACH a RoHS.

NiCd baterie jsou postupně nahrazovány jinými technologiemi.

Značná část pochází ze spalování uhlí a hutnictví. Evropská legislativa za posledních 30 let snížila emise o více než 70 %, ale problém zůstává v půdách, kde se kadmium hromadí.

Průmyslové ekologické katastrofy spojené s kadmiem

Zhruba od roku 1910 docházelo v japonské prefektuře Toyama ke kontaminaci řeky Jinzū odpady z těžby zinku. Kadmium se dostalo do rýžových polí a následně do potravinového řetězce.

V oblasti se u obyvatel objevilo těžké poškození ledvin a extrémní odvápnění kostí Onemocnění dostalo jméno „Itai-itai“ (nemoc „au-au“).Šlo o jeden z prvních případů, kdy byl těžký kov jednoznačně propojen s chronickou environmentální otravou populace. Pozdější průzkumy ukázaly, že kadmiem byly v Japonsku zasaženy i další oblasti.

V čínské provincii Hunan bylo v roce 2010 odhaleno silné zamoření rýže kadmiem v okolí hutí a dolů. Některé vzorky překračovaly bezpečné limity několikanásobně!

V roce 2012 došlo v čínské provincii Guangxi k rozsáhlému úniku kadmia do řeky Longjiang. Do řeky uniklo odhadem 20 tun kadmia a řeka byla kontaminována v délce 100 km.

V oblasti Mae Sot na severu Thajska byly na začátku 21. století objeveny vysoké koncentrace kadmia v rýži a půdě v okolí těžby zinku. Zamořeno bylo několik tisíc hektarů půdy. Následky se řeší dodnes dlouhodobou sanací půdy.

A například v Belgii (oblast Kempen) byla půda silně kontaminována kadmiem z hutí zinku už od 19. století a některé zemědělské plochy musely být dlouhodobě vyřazeny z produkce.

Problém havárií spojených s úniky kadmia je v tom, že vše probíhá velmi pomalu. Zpravidla platí následující scénář:

1. důl nebo huť vypouští kadmium

2. kadmium se ukládá v půdě

3. rostliny ho absorbují

4. dostane se do potravního řetězce

5. zdravotní problémy se objeví o 10–30 let později

A právě proto patří kadmium mezi nejzáludnější průmyslové toxiny moderní civilizace.

Kadmium v půdě

Kadmium v hnojivech je velmi nenápadný zdroj kontaminace. Jedním z největších zdrojů kadmia v zemědělské půdě nejsou doly ani hutě, ale fosfátová hnojiva. Fosfor je totiž získáván z fosfátových hornin. A ty téměř vždy obsahují stopová množství kadmia.

Koncentrace kadmia v surové fosfátové hornině se může pohybovat přibližně mezi 1 až 200 mg kadmia na kilogram fosfátu (podle geologického původu ložiska). A horniny z oblastí třeba severní Afriky mohou obsahovat kadmia výrazně více než jiné zdroje. Po zpracování se kadmium dostává i do komerčních hnojiv. V Evropě se jeho koncentrace ve fosfátových hnojivech běžně pohybuje kolem 36 mg kadmia na kilogram oxidu fosforečného. Podle evropských modelů znamená aplikace fosfátových hnojiv do zemědělské půdy přibližně 0,5 až 1 gram kadmia na hektar ročně. Ano, zní to jako zanedbatelné množství, ale je třeba mít na zřeteli, že se v půdě velmi pomalu rozkládá, postupně se akumuluje a prostřednictvím rostlin se dostává do potravního řetězce.

Kadmium v České republice

ČR patří mezi země s poměrně intenzivním používáním minerálních hnojiv. Podle údajů ministerstva zemědělství se na českých polích každoročně aplikuje přibližně 250–300 tisíc tun minerálních fosfátových hnojiv! Monitoring půd v ČR ukazuje, že průměrné koncentrace kadmia v zemědělské půdě se většinou pohybují kolem 0,2–0,4 mg kadmia na kilogram půdy.

#ekologie