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  (gé),英文cadmium,源自kadmia,“泥土”的意思,1817年发现。和锌一同存在于自然界中。它是一种吸收中子的优良金属,制成棒条可在核反应堆内减缓链式裂变反应速率,而且在锌-镉电池中颇为有用。它的

硫化物颜色鲜明,用来制成镉黄颜料。

      在自然界中主要成硫镉矿而存在;也有小量存在于锌矿中,所以也是锌矿冶炼时的副产品。镉的主要矿物有硫镉矿(CdS),贮存于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中。镉的世界储量估计为 900万吨。


  亚洲是全球最大的初级镉金属产区,以中国、韩国、日本为主。

  2011年受日本东北部地震的影响,日本境内几个主要的镉生产基地暂时关闭,2012年日本相关企业的逐步复工促进了全球镉产量的增长,据统计2012年全球镉产量为2.3万吨。

  根据美国国家地质局2013年1月发布的全球矿产统计数据:2012年中国镉产量为7000吨,占全球总产量的30.43%;2012年朝鲜镉产量为4100吨,占全球总产量的17.83%。

  一.用途特点

  1.用于制造合金:镉作为合金组土元能配成很多合金,如含镉0.5%~1.0%的硬铜合金,有较高的抗拉强度和耐磨性。镉(98.65%)镍(1.35%)合金是飞机发动机的轴承材料。很多低熔点合金中含有镉,著名的伍德易熔合金中含有镉达12.5%。

  2.镉具有较大的热中子俘获截面因此含银(80%)铟(15%)镉(5%)的合金可作原子反应堆的(中子吸收)控制棒。

  3.镉的化合物曾广泛用于制造(黄色)颜料、塑料稳定剂、(电视映像管)荧光粉、杀虫剂、杀菌剂、油漆等。

  4.用于电镀等。镉氧化电位高,故可用作铁、钢、铜之保护膜,广用于电镀防腐上,但因其毒性大,这项用途有减缩趋势。

  5.用于充电电池:镍—镉和银—镉、锂-镉电池具有体积小、容量大等优点

  6.镉还用于制造电工合金,如电器开关中的电触头大多采用银氧化镉材料,具有导电性能好,燃弧小,抗熔焊性能好等优点,广泛的用于家用电器开关,汽车继电器等,但是由于镉有毒并且受欧盟《报废电子电器设备指令》(WEEE)和《关于在电子电器设备中限制使用某些有害物质的指令》(RoHS)两项指令的影响[5]  ,电器开关中的银氧化镉材料逐渐被环保材料如银氧化锡,银镍材料所取代。

  二.生物毒性

  镉会对呼吸道产生刺激,长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈,镉化合物不易被肠道吸收,但可经呼吸被体内吸收,积存于肝或肾脏造成危害,尤以对肾脏损害最为明显。还可导致骨质疏松和软化。

  危害

  有急性、慢性中毒之分。吸入含镉气体可致呼吸道症状,经口摄入镉可致肝、肾症状。

  镉不是人体的必需元素。人体内的镉是出生后从外界环境中吸取的,主要通过食物、水和空气而进入体内蓄积下来。

  镉的吸收和代谢镉的烟雾和灰尘可经呼吸道吸入。肺内镉的吸收量约占总进入量的25~40%。每日吸20支香烟,可吸入镉2~4ug。镉经消化道的吸收率,与镉化合物的种类,摄入量及是否共同摄入其它金属有关。例如钙、铁摄入量低时,镉吸收可明显增加,而摄入锌时,镉的吸收可被抑制。吸收入血液的镉,主要与红细胞结合。

  肝脏和肾脏是体内贮存镉的两大器官,两者所含的镉约占体内镉总量的60%。据估计,40~60岁的正常人,体内含镉总量约30mg,其中10mg存于肾,4mg存于肝,其余分布于肺、胰、甲状腺、睾丸、毛发等处。器官组织中镉的含量,可因地区、环境污染情况的不同而有很大差异,并随年龄的增加而增加。

  进入体内的镉主要通过肾脏经尿排出,但也有相当数量由肝脏经胆汁随粪便排出。镉的排出速度很慢,人肾皮质镉的生物学半衰期是10~30年。

  临床表现

  镉及其化合物均有一定的毒性。吸入氧化镉的烟雾可产生急性中毒。中毒早期表现咽痛、咳嗽、胸闷、气短、头晕、恶心、全身酸痛、无力、发热等症状,严重者可出现中毒性肺水肿或化学性肺炎,有明显的呼吸困难、胸痛、咯大量泡沫血色痰,可因急性呼吸衰竭而死亡。用镀镉的器皿调

  制或存放酸性食物或饮料,饮食中可能含镉,误食后也可引起急性镉中毒。潜伏期短,通常经10~20分钟后,即可发生恶心、呕吐、腹痛、腹泻等症状。严重者伴有眩晕、大汗、虚脱、上肢感觉迟钝、甚至出现抽搐、休克。一般需经3~5天才可恢复。

  长期吸入镉可产生慢性中毒,引起肾脏损害,主要表现为尿中含大量低分子量蛋白质,肾小球的滤过功能虽多属正常,但肾小管的回收功能却减退,并且尿镉的排出增加。

  镉作业工人的肺气肿、贫血及骨骼改变也有报道,但这些改变与镉接触的确切关系尚不能肯定。国外也有报道接触氧化镉的工人前列腺癌发病率较高。

  急性

  急性镉中毒,根据接触史和呼吸道症状,诊断不难。慢性镉中毒除职业史和临床症状外,结合胸片、肺功能、肾小管功能和尿镉等作出诊断。

  急性镉中毒系吸入所致,先有上呼吸道粘膜刺激症状,脱离接触后上述症状减轻。经4~10小时的潜伏期,出现咳嗽、胸闷、呼吸困难,伴寒战、背部和四肢肌肉和关节酸痛,胸部X线检查有片状阴影和肺纹理增粗。严重患者出现肺水肿和心力衰竭。口服镉化合物引起中毒的临床表现酷似急性胃肠炎,有恶心、呕吐、腹痛、腹泻、全身无力、肌肉酸痛,重者有虚脱。

  慢性

  慢性镉中毒的早期肾脏损害表现为尿中出现低分子蛋白(β2微球蛋白、维生素A结合蛋白、溶菌酶和核糖核酸酶等),还可出现葡萄糖尿、高氨基酸尿和高磷酸尿。晚期患者出现慢性肾功能衰竭。肺部表现为慢性进行性阻塞性肺气肿,最终导致肺功能减退。慢性中毒患者常伴有牙齿颈部黄斑、嗅觉减退或丧失、鼻粘膜溃疡和萎缩,其他尚有食欲减退、恶心、体重减轻和高血压。长期接触镉者见有肺癌发病率增高。

  日本报告因摄食被镉污染的水源引起的一种慢性镉中毒称"痛痛病"。临床表现为背和腿疼痛、腹胀和消化不良,严重患者发生多发性病理性骨折。实验室检查有肾小管再吸收功能障碍,尿钙和尿磷酸盐排泄增加,血钙降低等。痛痛病经流行病学调查认为与镉有关。痛痛病以育龄妇女多见,故考虑除镉外,尚有营养缺乏、钙丢失和内分泌等因素。

  三.防治

  吸入大量氧化镉烟雾所致的急性中毒,其治疗与一般刺激性气体中毒的处理相同。关键在于防止肺水肿。

  应及早撤离出事现场、保持安静,卧床休息,吸入氧气,保持呼吸道畅通,可用10%硅酮雾化吸入,以消除泡沫,肾上腺皮质激素能降低毛细血管通透性,宜早期定量使用。限制液体入量,给予抗生素防止继发感染,急性食入性镉中毒时主要采用对症治疗,给予大量补液、注射阿托品用来止吐和消除腹痛。

  慢性镉中毒引起肾脏损害者,膳食中应增加钙和磷酸盐的摄入,供给充足的锌和蛋白质,金属络合剂依地酸二钠钙(caNa2EDTA)可增加镉的排出,但可加重肾脏的损害。在急、慢性中毒时均不主张使用。有报道口服氮川三乙酸(NTA)能促使镉排出(主要经由粪便),从而降低在体内的蓄积,而不损害肾脏功能。

  为了预防镉中毒,熔炼、使用镉及其化合物的场所,应具有良好的通风和密闭装置。焊接和电镀工艺除应有必要的排风设备外,操作时应戴个人防毒面具。不应在生产场所进食和吸烟。中国规定的生产场所氧化镉最高容许浓度为0.1mg/m3。

  镉污染土壤,可造成公害病痛痛病。镉对土壤的污染,主要通过两种形式,一是工业废气中的镉随风向四周扩散,经自然沉降,蓄积于工厂周围土壤中,另一种方式是含镉工业废水灌溉农田,使土壤受到镉的污染。因此为了防止镉对环境的污染,必须做好环境保护工作,严格执行镉的环境卫生标准。

  四.安全标准

  欧盟

  欧盟将镉列为高危害有毒物质和可致癌物质并予以规管。

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