Ряды ртути, свинца и никеля пополняются ещё одним незаменимым элементом, но знаменитым своим тяжёлым характером.
Кадмий
В природной среде кадмий образует сравнительно небольшое количество минералов — несколько сульфидов (гринкоит или кадмиевая охра, CdS), селенид (кадмоселит — CdSe), карбонат (отавит — CdCO3) и арсенат (нихолмит — Cd3Zn2(AsO3OH)2(AsO4)24×H2O). Кроме того, встречается самородный кадмий. При этом основное количество этого металла содержится в виде примесей в минералах других элементов.
В современной промышленности кадмий, благодаря своей прочности и износостойкости, применяется для производства оболочки аккумуляторов, подшипников, в атомных реакторах. Из сплава кадмия и меди изготавливают высоковольтные провода.
Основной антропогенный источник кадмия — предприятия цветной, горнодобывающей и обогатительной промышленности и металлургии, а также гальваническое производство и сельское хозяйство.
Фосфатные удобрения содержат от 0,1 до 170 г/т кадмия.
Сульфиды кадмия применяются в живописи, так как соединения имеют ярко-желтый цвет. Ювелиры используют кадмий в качестве примеси к золоту, делая его более пластичным.
Содержание кадмия в почвах недалеко от горнометаллургических комбинатов в 20-50 раз может превышать фоновые значения. Шламы городских отстойников содержат до 1500 мг/кг кадмия. Мировые атмосферные выбросы кадмия ежегодно составляют 5,5 тысяч тонн — немалый вклад вносят выбросы крупных городов, связанные с истиранием шин, эрозией пластмассовых изделий, красок и клеящих материалов. Благодаря этому антропогенный вклад поступления кадмия в окружающую среду в 3 раза превышает естественные источники.
Влияние кадмия на организм человека
Металлический кадмий относительно безвреден. А вот его соединения, проникающие в организм, уже могут оказывать неблагоприятные эффекты — они воздействуют на иммунную систему, лёгкие, сердечно-сосудистую систему, печень, почки, а также представляют мутагенную и онкогенную опасность. Канцерогенный эффект кадмия проявляется в увеличении частоты возникновения рака предстательной железы у рабочих кадмиевых производств.
Через дыхательные пути в организм человека поступает менее 1 % от суточной дозы кадмия. Дополнительную опасность представляет табачный дым, так как практически половина содержащегося в нем кадмия осаждается в легких курящего человека.
При выкуривании 1 пачки сигарет в организм поступает около 1 мкг кадмия.
Доля элемента, поступающего в организм с водой, в общей суточной дозе составляет 5-10 %. В местах, где расположены кадмиевые источники загрязнения, необходимо учитывать возможность избыточного его поступления с сельскохозяйственной продукцией, выращиваемой на загрязненных почвах. Суммарное ежедневное поступление в организм человека варьирует от 6 мкг (для некурящих людей, проживающих в сельской местности и потребляющих незагрязненную кадмием пищу) до 115 мг (у курильщиков, живущих в загрязненных кадмием района).
Во время Второй мировой войны в Японии в результате увеличения добычи свинцовых и цинковых руд поступление кадмия в окружающую среду сильно возросло. Люди, сутками трудившиеся в шахтах и употребляющие в пищу рис и рыбу, стали умирать от болезни, названной «Итай-итай». В 1946 году было установлено, что это тяжёлая форма хронического отравления кадмием. Концентрация тяжёлого металла в рисе достигала 1 мкг/г, а поступление кадмия в организм рабочих превышало 300 мкг в сутки.
Болезнь «Итай-итай» характеризуется деформацией скелета с заметным уменьшением роста, сопровождается болями в пояснице и мышцах ног, утиной походкой.
Как и в случае с другими химическими элементами, влияние кадмия зависит от его количества в организме и направленности действия. К примеру, кадмий используют при лечении опухолей с середины XX века. Более того, при дефиците кадмия нарушается выработка гиппуровой кислоты в печени, а без неё этот орган не сможет эффективно обезвреживать поступающие в организм яды.
