Кадмий

Кадмий — химический элемент II группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева; белый, блестящий, тяжёлый, мягкий, тягучий металл.

При сбросе в водоемы промышленных сточных вод, очищенных обычными способами, содержание кадмия увеличивается в несколько десятков раз.

Вблизи металлургических предприятий из-за оседания кадмия из атмосферы содержание его на поверхности почвы в 20-50 раз выше, чем на контрольных участках; в воздухе крупных промышленных городов концентрация кадмия достигает 15 ПДК.  В почву кадмий поступает также с минеральными удобрениями. Загрязнение почвы кадмием сохраняется длительное время и после того, как этот металл перестает поступать вновь. В процессах образования кадмиево-органических соединений участвует и почвенная микрофлора. В итоге кадмий накапливается в ионной форме в кислых водах или в виде нерастворимых гидроксида и карбоната. Он может находиться в почве и в виде комплексных соединений. В зонах повышенного содержания кадмия в почве устанавливается 20-30-кратное увеличение его концентрации в наземных частях растений по сравнению с растениями незагрязненных территорий.

В природные воды кадмий поступает при выщелачивании почв, полиметаллических и медных руд, в результате разложения водных организмов, способных его накапливать. ПДК кадмия в питьевой воде для России составляет 0,001 мг/м³, для стран ЕС — 0,005 мг/м³.
 
Соединения кадмия выносятся в поверхностные воды со сточными водами свинцово-цинковых заводов, рудообогатительных фабрик, ряда химических предприятий (производство серной кислоты), гальванического производства, а также с шахтными водами. Понижение концентрации растворенных соединений кадмия происходит за счет процессов сорбции, выпадения в осадок гидроксида и карбоната кадмия и потребления их водными организмами. Растворенные формы кадмия в природных водах представляют собой главным образом минеральные и органо-минеральные комплексы. Основной взвешенной формой кадмия являются его сорбированные соединения. Значительная часть кадмия может мигрировать в составе клеток гидробионтов.

Избыточное поступление кадмия в организм может приводить к анемии, поражению печени, кардиопатии, эмфиземе легких, остеопорозу, деформации скелета, развитию гипертонии. Соединения кадмия очень ядовиты. Механизм действия кадмия заключается в угнетении активности ряда ферментных систем в результате блокирования карбоксильных, аминных и особенно SH-групп белковых молекул и микроэлементов, таких как Zn, Cu, Fe, V, Se. Наиболее опасным является поражение почек, выражающееся в дисфункции почечных канальцев и клубочков с замедлением канальцевой реабсорбции, протеинурией, глюкозурией, последующими аминоацидурией, фосфатурией. Избыток кадмия вызывает и усиливает дефицит Zn и Se. Воздействие на протяжении продолжительного времени может вызывать поражение почек и легких, ослабление костей. Симптомы кадмиевого отравления: белок в моче, поражение центральной нервной системы, острые костные боли, дисфункция половых органов. Кадмий влияет на кровяное давление, может служить причиной образования камней в почках (в почках он накапливается особенно интенсивно).

Опасность представляют все химические формы кадмия. Смертельной для человека может быть одноразовая доза в 30-40 мг. Особенностью кадмия является большое время удержания: за 1 сут из организма выводится около 0,1 % полученной дозы. При попадании в организм человека могут наблюдаться подавление антител, шелушение кожи, эмфизема, сердечные заболевания, гипертония, нарушение метаболизма кальция, поражение почек, выпадение волос, потеря цинка организмом.

Весьма демонстративен пример с болезнью "итай-итай". Это заболевание было впервые отмечено в Японии в 1940-х гг. и характеризовалось сильными болями, деформацией скелета, переломами костей, повреждением почек. Спустя 15-30 лет более 150 человек погибли от хронического отравления кадмием. В основе этого отравления — орошение рисовых чеков и соевых плантаций водой из р. Дзинцу, загрязненной кадмием из стоков цинкового рудника. Концентрация кадмия в рисе была на порядок больше, чем обычно, он и аккумулировался в организме жителей.