Биологический период полувыведения из организма человека 25 лет (между 13 и 47 годами).
В чистом атмосферном воздухе над Южным полюсом содержание Cd минимальное < 0,015 нг/м3, максимальное его содержание в Венгрии 1,6 нг/м3, генеральное среднее из приведенных значений 0,3+0,02 нг/м3. По некоторым данным в аэрозоле атмосферы фоновых территорийсоставило (в нг/м3): Московская обасть 0,2, Крым 0,5, Белоруссия и Казахстан 1,2. Распределение Cd в аэрозоле селитебной зоны северо-востока г. Москвы в 1991-1992гг. Было различным в разное время года (нг/м3): зима 2,3+2,2, осень 1+0,8, весна 1,2+1, лето 0,8+0,3 (среднегодовое 1,5+1,4). Основное количество Cd в Москве связано с выбросами ТЭС.
Практически весь Cd в атмосферных осадках или хелатизирован синтетическими хелатами, или алкилирован (метилирован) в Cd-органические комплексы. Но учитывая, что атмосферные осадки сконструированы во времени и сезонам года, неясно, как меняется соотношение форм миграции Cd в процессах атмогенной седиментации.
Среди остальных тяжелых металлов для Cd характерен наибольший вынос растворимой формы из тумана в моросящую дождевую фазу, по сравнению с обычной дождевой фазой, в которой концентрация Cd увеличивается до 100 раз. Седиментация Cd с жидкими осадками разделяется на три периода времени:
период стабильно высокой концентрации от 0 до 5-8 минут после начала дождя;
фаза резкого снижения концентрации, отвечающая метастабильному состоянию Cd - от 5-8 до 15-18 минут;
фаза выравникания концентраций до постоянного и чрезвычайно низкого уровня - более 20 минут после начала выпадений.
Генеральное среднее содержание Cd в океанической воде 8.10-9 %, в речной воде 1.10-8 или 7.10-9 и 2.10-8 (раствор). Для океанических вод установлено отчетливое увеличение содержания Cd в глубинных слоях по сравнению с поверхностными (% x 10-10) - Атлантический 38 и 1,1; Тихий 100 и 1,1; время пребывания оценивается в 30000 лет. Среднее фоновое содержание в подземных водах 3.10-5 %.
В водах зоны гипергенеза среднее содержание Cd составляет 3,3.10-4 мг/л. Особенно высоки концентрации Cd в кислых водах зоны окисления рудных месторождений (до 20 мг/л). Например, для колчеданных месторождений Урала от 0,7 до 380 мг/л. По А.И. Перельману, Cd относится к высокоподвижным элементам кислых вод зоны гипергенеза. С этим связана интенсивная миграция его в зоне гипергенеза сульфидных руд, залегающих в силикатных (в виде CdSO4) породах, которая сопровождается образованием довольно протяженных водных ореолов (2-3 км). Наоборот, низкая растворимость Cd в щелочных водах приводит к накоплению его в зоне окисления сульфидных руд в карбонатных породах, где он осаждается из гидрокарбонатных щелочных вод гидроксидами железа, а также карбонатами и сульфидами цветных металлов (рН > 6).
Техногенное воздействие Cd на окружающую среду особенно велико в связи с его способностью к накоплению во времени, среди сильнотоксичных металлов. Во многих странах Cd включен в список токсичных загрязнителей наряду с As, Pb, Hg.
Применение Cd довольно многообразно, но главным современным направлением являются Ni- Cd батареи и электроника. Снижается потребление Cd в гальванических покрытиях. Широко применяется для производства пигмента (15% мирового потребления), стабилизации пластмасс (11%). Потребляется Cd также в оптике акустоэлектронике, полупроводниках, атомных реакторах, солнечных батареях.
Вопрос о реабилитации Cd был поднят в Японии, стране понесшей наибольший урон от этого элемента, поскольку выяснилось, что в возникновении болезни итаи-итаи и различных почечных осложнениях повинен не только Cd.
В нашей стране ПДК Cd в водоемах хозяйственно-бытового назначения установлена в 0,01 мг/л. Такая же ПДК рекомендована ВОЗ. На производстве Cd нормируется во всех странах, для металлического Cd ЛД50 = 890 (мг/кг), более опасны нитрат и сульфат (ЛД50 = 47), оксид и хлорид (67), наименее токсичны сульфид и сульфидселенид.
СанПиН “Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов и мышьяка в продовольственном сырье и пищевых продуктах” устанавливает такие ПДКпр для Cd (мг/кг) : зерно, крупа 0,1, конфеты 0,1, сахар 0,05, хлеб 0,05, масло сливочное 0,03, маргарины 0,05, масло растительное 0,05, сыр, творог 0,2, фрукты свежие 0,03, соки 0,02, специи и пряности 0,2, чай 1,0, моллюски и ракообразные 2,0, минеральные воды 0,01, пиво, вино и др спиртные напитки 0,03 и т.д.
Кадмий в наибольшей степени (коэффициент концентрации n.1000) накапливается в отходах гальванотехники , при производстве вторичных цветных металлов (в пылях), в радиотехники и лакокрасочных производствах, при сжигании бытового мусора, выхлопах дизельных моторов . В крупных промышленных городах в атмосферной взвеси содержание Cd в среднем в 19 раз превышает фоновое, в пыли электрофильтров сжигания мусора - в 1850 раз, еще более высокие концентрации (до 2000) Cd в отстойниках поверхностных водотоков (особенно в осадках очистных сооружений гальванических производств - в 86000 раз). Реки индустриальных стран несут большие количества Cd, например, Рейн ежегодно выносил в 70-х годах в океан ~ 120 т Cd.
Большое количество Cd попадает в окружающую среду при добыче и обогащении сульфидных руд, т.к. сфалерит во многих случаях не извлекается и попадая в отвалы разрушается, а Cd освобождается и мигрирует.
По данным исследований в США в частных домах воды в пластиковых (12,0-14,0 мкг/л) и медных (8,3мкг/л) трубах содержат гораздо больше Cd, чем в железных (1,1-0,8 мкг/л).
Использование технических вод для полива увеличено содержание Cd относительно фона для почв в 6 раз, для растений в 30 раз.
Ежегодно во всем мире в атмосферу в виде Cd и CdS поступало ~7300 т Cd, при естественном поступлении ~ 830 т. В водных системах 30-60 % Cd (реки) осаждается в донном иле при соотношении осадок: раствор 30000.
Плата за сброс Cd2+ (максимальна среди ТМ) в пределах ПДК установлена в размере 443500 р/т, в пределах временно согласованных норм 2217500 р/т (в ценах 1991г).
Кадмий невозможно изъять из загрязненных сред, поэтому он относится к элементам кумулятивного действия. Он опасен в любых формах, чаще всего в газообразных.
Итак, кадмий относится к высокотоксичным, канцерогенным и кумулятивным металлам с невыясненным воздействием низких концентраций и возможным биологическим значением для организмов. Несмотря на низкий кларк Cd во всех геохимических системах, он важен экологически в силу своей супертоксичности, значительной подвижности в водной и газовой фазах и способности ко вторичному накоплению в различных средах и объектах биосферы. Его концентрации характерны для гидротермальных и гидрогенно-осадочных руд Zn, в меньшей степени Cu и Pb, а также для выбросов многих производств.
