Stručná charakteristika
Kadmium (Cd) je v zemské kůře vzácně se vyskytující kov poprvé objevený v roce 1817 jako nečistota v minerálu Smithsonitu. Cd je měkký, tažný kov, odolný proti korozi velmi podobný zinku. Hlavními zdroji Cd v prostředí je těžba, metalurgie, spalování fosilních paliv a odpadů, použití fosfátových hnojiv a další. Cd je vysoce bioakumulativní v potravních řetězcích. Díky podobnosti se zinkem a dalšími esenciálními kovy snadno proniká a poškozuje zasažený organizmus. Člověk je Cd vystaven vdechnutím, nebo pozřením. Cd je lidský karcinogen s teratogenními účinky (poškození plodu). Cd narušuje metabolismus ostatních kovů, poškozuje ledviny, kostní tkáň, imunitní i kardiovaskulární systém. Cd podléhá REACH autorizaci.
Cd si v historii prošlo řadou aplikací. Sloužilo jako lék, protikorozní ochrana železných konstrukcí, červený a žlutý pigment barev a nátěrů, stabilizátor plastických hmot (PVC) i jako hlavní součást Ni-Cd baterií. Uplatnění nalézá v pájecích kovech, polovodičích, speciálních kovových slitinách (letectví, jaderná energetika) i v laboratorních přístrojích. Přirozeně se Cd uvolňuje především sopečnou činností, antropogenní zdroje jsou však mnohokrát vyšší. Cd je nerozložitelné, jen tvoří různé sloučeniny. Z atmosféry se po určitě době dostává do půdy i vody. V půdě je relativně málo mobilní. Chování Cd v prostředí závisí na mnoha proměnných (půdní reakce, profil apod.).
Podrobná charakteristika
Kadmium je prvek patřící do skupiny těžkých kovů. Je to bílý, měkký a tažný kov svými vlastnostmi podobný zinku. V přírodě se vyskytuje vzácně. Poměrné množství kadmia v zemské kůře je asi 0,15 - 0,2 mg/kg. Mezi chemickými prvky zemské kůry je na 67. místě. Cd doprovází zinečnaté rudy, ze kterých se také vyrábí frakční destilací anebo elektrolýzou. Cd bylo objeveno v roce 1817 jako nečistota nerostu Smithsonitu (ZnCO3). Nejběžnějším oxidačním stavem je +2, může se ale vyskytovat i v oxidačním stavu +1. Cd reaguje se sírou, halogeny i dalšími nekovy. Na vzduchu shoří na oxid kademnatý. Sloučeniny kadmia jsou mimořádně jedovaté. Jeho nebezpečnost tkví mimo jiné v tom, že podobně jako rtuť a olovo vytváří organické sloučeniny.
Cd si v historii prošlo řadou aplikací. V 19. století byl např. jodid kademnatý používán jako lék na nemocné klouby, nebo omrzliny. Počátkem 20. století byla většina získaného Cd použita na protikorozní ochranu železných konstrukcí, později našlo Cd uplatnění v červených a žlutých pigmentech nejrůznějších barev a nátěrů, v 70. letech pak jako stabilizátor řady plastických materiálů (PVC). V současnosti, je i přes regulaci použití Cd hlavní složkou Ni-Cd baterii/akumulátorů, uplatnění nalézá v elektropokovování, v polovodičích, v pájecích a jiných speciálních slitinách (letectví, jaderná energetika) i v laboratorních přístrojích. Díky svým toxickým účinkům na životní prostředí i člověka, podléhá Cd autorizaci REACH. S 34% podílem na globální produkci Cd je Čína i v roce 2013 největším producentem Cd na světě (7400 tun).
Podle souhrnné zprávy Integrovaného registru znečištění za rok 2013 bylo Cd v nadlimitním množství ohlášeno pouze v únicích do ovzduší a do vody, největší množství bylo ohlášeno v přenosech látek v odpadech. V přenosech v odpadních vodách a v únicích do půdy bylo ohlášené pouze v podlimitním množství. Poměrně vysoká četnost ohlašování byla zaznamenaná v přenosech v odpadech (97) v množství o téměř 9 tun větším než v předchozím roce. V únicích do ovzduší bylo Cd v nadlimitním množství ohlášeno 13 provozovnami a v únicích do vody 5 provozovnami. Nejčetněji byl ohlašován provozovnami ze Středočeského (20) Moravskoslezského kraje (19). Mezi největší znečišťovatele patřila v roce 2013 společnost Envirpol s.r.o. provozovna Plzeň s 11 658 kg uniklého Cd do prostředí.
Účinky na zdraví lidí a zvířat
Hodnocení karcinogenity podle IARC
1 - karcinogenní pro lidiVýskyt v životním prostředí
Limity pro ovzduší
Obecný emisní limit není stanoven. Specifický emisní limit pro Cd je Zákonem o ochraně ovzduší (201/2012 Sb.) stanoven na 0,05 mg/m3. Cd patří mezi látky zjišťované primárně jednorázovým měřením.
Imisní limity pro celkový obsah znečišťující látky v částicích PM10 vyhlášené pro ochranu zdraví lidí (201/2012 Sb.).
doba průměrování: 1 kalendářní rok
imisní limit: 5 ng/m3
Limity pro vodu
0,08 (třída 2)
0,09 (třída 3)
0,15 (třída 4)
0,25 (třída 5)
0,45 (třída 2)
0,6 (třída 3)
0,9 (třída 4)
1,5 (třída 5)
6,9 μg/l - hodnota indikátoru* znečištění dle Věstníku MŽP ročník XIV - leden 2014 - částka 1.
Povrchová úprava kovů včetně plastů: 0,2 mg/l, lakování: 0,2 mg/l, smaltování 0,2 mg/l, obrábění 0,2 mg/l,
Všeobecné strojírenské činnosti: 0,2 mg/l
Výroba elektrických strojů a zařízení (elektrotechnická výroba): 0,2 mg/l
Spalování odpadů: 0,05 mg/l
1. Kadmium (chemický prvek kadmium a kadmium obsažené ve všech jeho sloučeninách a směsích)
měsíční průměr 0,2 mg/l
denní průměr 0,4 mg/l
1.2 Výroba sloučenin kadmia1)
denní průměr 1000 g/t, 0,4 mg/l
1.3 Výroba pigmentů1)
denní průměr 600 g/t, 0,4 mg/l
1.4 Výroba stabilizátorů1)
denní průměr 1000 g/t, 0,4 mg/l
1.5 Výroba galvanických článků a baterií1)
denní průměr 3000 g/t, 0,4 mg/l
1.6 Galvanické pokovování1)
denní průměr 600g/t, 0,4 mg/l
1.7 Výroba kyseliny fosforečné a/nebo fosforečných hnojiv z fosfátových hornin
měsíční průměr 0,2 mg/l
denní průměr 0,4 mg/l
1.8 Ostatní průmyslová odvětví, výroby a neprůmyslové zdroje, neuvedené v tabulce 2, s vypouštěním nad 10 kg/rok2)
denní průměr 0,4 mg/l
1) Přípustné hodnoty poměrného množství kadmia jsou uvedeny v g/t zpracovaného kadmia.
Limity pro půdu
Hodnoty indikátorů* znečištění pro zeminy podle metodického pokynu MŽP ČR (Věstník MŽP ročník XIV – leden 2014 – částka 1).
Průmyslové plochy: 800 mg/kg sušiny, ostatní plochy: 70 mg/kg sušiny.
Vyhláška 153/2016 Sb. stanoví v zemědělské půdě tzv. preventivní limity rizikových látek a prvků. Překročení těchto limitů může být za určitých podmínek rizikové a mělo by se v praxi promítnout do přijetí preventivních opatření (snížení vstupů rizikových látek do půdy).
Běžné půdy: 0,5 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).
Lehké půdy: 0,4 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).
indikační hodnota, při jejímž překročení může být ohrožena zdravotní nezávadnost potravin nebo krmiv:
Běžné půdy (pH ≤ 6,5): 1,5 mg/kg sušiny, pH > 6,5: 2,1 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou), 0,1 mg/kg sušiny (extrakce NH4NO3)
Lehké půdy (pH > 6,5): 2,0mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou), 0,04 mg/kg sušiny (extrakce NH4NO3)
Indikační hodnota, při jejímž překročení může být ohroženo zdraví lidí a zvířat: 20 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).
Ostatní limity
- polyvinylchlorid [3904 10] [3904 21] [3904 22],
- polyuretan [3909 50],
- polyethylen s nízkou hustotou [3901 10] s výjimkou tohoto polyethylenu používaného pro výrobu zásobních barevných směsí,
- acetylcelulosa [3912 11] [3912 12],
- acetylbutyrcelulosa [3912 11] [3912 12],
- epoxidové pryskyřice [3907 30],
- melaminformaldehydové pryskyřice [3909 20],
- močovinoformaldehydové pryskyřice [3909 10],
- nenasycené polyestery [3907 91],
- polyethylentereftalát [3907 60],
- polybutylentereftalát,
- transparentní polystyren [3903 11] [3903 19],
- kopolymer akrylonitril-methylmethakrylát,
- síťovaný polyethylen,
- rázuvzdorný polystyren,
- polypropylen [3902 10,
- nátěrové hmoty [3208] [3209]
Obsah kadmia ve výrobcích z těchto materiálů smí být nejvýše 0,01 % hmot. s výjimkou nátěrových hmot s vysokým obsahem zinku, ve kterých obsah kadmia může být nejvýše 0,1 % hmot.
- obalové materiály [3923 29 10] [3920 41] [3920 42],
- kancelářské a školní potřeby [3926 10],
- nábytkové kování, kování pro karoserie [3926 30],
- oděvní výrobky a doplňky (včetně rukavic) [3926 20],
- podlahové krytiny a obkladové materiály [3918 10],
- impregnované, povrchově upravené, potažené nebo laminované textilní tkaniny [5903 10],
- imitace kůže [4202],
- gramofonové desky [8524 10],
- trubky, potrubí a spojovací kusy [3917 23],
- kývavé dveře,
- vozidla pro silniční dopravu (interiér, exteriér, podvozek),
- povrchová úprava ocelových plechů pro stavebnictví a průmysl,
- isolace elektrických vodičů.
Obsah kadmia ve výrobcích z těchto materiálů smí být nejvýše 0,01 % hmot.
- zemědělství [8419 31] [8424 81] [8432] [8433] [8434] [8436],
- chladírenství a mrazírenství [8418],
- tisk a vazba knih [8440] [8442] [8443],
- výroba potravin [8210] [8417 20] [8419 81] [8421 11] [8421 22] [8422] [8435] [8437] [8438] [8476 11],
- výroba domácích potřeb [7321] [8421 12] [8450] [8509] [8516],
- výroba nábytku [8465] [8466] [9401] [9402] [9403] [9404],
- výroba sanitárního zboží [7324],
- výroba ústředního vytápění a klimatizačního zařízení [7322] [8403] [8404] [8415],
- výroba papíru a lepenky [8419 32] [8439] [8441],
- výroba textilu a oděvů [8444] [8445] [8447] [8448] [8449] [8451] [8452],
- výroba průmyslových manipulačních zařízení a strojů [8425] [8426] [8427] [8428] [8429] [8430] [8431],
- výroba silničních a zemědělských vozidel [kapitola 87],
- výroba železničních vozidel [kapitola 86],
- výroba plavidel [kapitola 89].
- výroba domácích potřeb [7321] [8421 12] [8450] [8509] [8516],
- výroba nábytku [8465] [8466] [9401] [9402] [9403] [9404],
- výroba sanitárního zboží [7324],
- výroba ústředního vytápění a klimatizačního zařízení [7322] [8403] [8404] [8415],
- výroba průmyslových manipulačních zařízení a strojů [8425] [8426] [8427] [8428] [8429] [8430] [8431],
- výroba silničních a zemědělských vozidel [kapitola 87],
- výroba železničních vozidel [kapitola 86],
- výroba plavidel [kapitola 89].
- výrobky a jejich součásti používané v letectví, kosmickém výzkumu, hornictví a v jaderném průmyslu, pokud jejich používání má vysoké nároky na bezpečnost,
- součásti bezpečnostních systémů používaných u silničních a zemědělských vozidel, železničních vozidel a plavidel,
- elektrické kontakty ve všech oblastech použití, pokud to vyžadují požadavky na bezpečnost zařízení, ve kterých jsou používány.
Mezinárodní úmluvy a legislativa
Protokol o těžkých kovech k LRTAP konvenci, který vstoupil v platnost 29. prosince 2003. ČR jej ratifikovala v srpnu 2002.
R věty
R 20/22 - Zdraví škodlivý při vdechování a při požitíS věty
S 2 - Uchovávejte mimo dosah dětíTabulka
ohlašovací prahy v kg/rok
A (ovzduší) - 10
B (voda) - 5
C (půda) - 5
D (odpady) -5
Vysvětlivky
*A = ohlašovací práh pro emise do ovzduší
B = ohlašovací práh pro emise do vody a pro přenosy do vody
C = ohlašovací práh pro emise do půdy
D = ohlašovací práh pro přenosy v odpadech
*Indikátory znečištění nenahrazují stanovené limitní koncentrace ostatních legislativních předpisů a v případech, kdy jsou tyto legislativní předpisy aplikovány, není použití indikátorů znečištění doporučeno.
Smyslem indikátorů znečištění je indikace míst s přítomností chemických látek vyžadující další zkoumání a hodnocení, zda výskyt škodliviny nereprezentuje riziko pro lidské zdraví. Obecně platí, že v místech, kde jsou koncentrace chemických látek nižší než hodnoty indikátorů, není další zkoumání vyžadováno.
Toto pravidlo neplatí pro: 1) významné plošně zvýšené koncentrace hodnocené chemické látky, které nepřekračují hodnotu indikátoru znečištění, 2) případy překročení příslušných legislativních ukazatelů (i když nebyla překročena hodnota indikátoru znečištění, 3) případy významného rizika nepříznivého vlivu na ekosystémy. V případech, kdy je prioritou ochrana ekosystému, je kromě indikátorů znečištění možné aplikovat jiné indikační hodnoty relevantní pro hodnocení ekologických rizik.
Odkazy
1) http://www.irz.cz/sites/default/files/Souhrnna_zprava_2013_IRZ_C_web.pdf
2) http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2014/mcs2014.pdf
