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close this bookManuel sur l'Environnement Volume III: Catalogue des Normes Antipollution (GTZ/BMZ, 1996, 663 pages)
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Cadmium

APPELLATIONS

Numéro du CAS: 7440-43-9

Nom dans le registre: Cadmium

Nom de la substance: Cadmium

Synonymes, noms commerciaux: Cadmium

Nom(s) anglais: Cadmium

Nom(s) allemand(s): Cadmium

Description générale: Métal blanc argenté lourd, mou, brillant.

PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES

Formule brute: Cd

Masse atomique relative: 112,41 g

Masse volumique: 8,642 g/cm3 à 20°C

Point d'ébullition: 767°C

Point de fusion: 320.9°C

Tension de vapeur: 0,013 Pa à 180°C

Solubilité: Soluble dans l'acide nitrique, mais plus difficilement soluble dans l'acide chlorhydrique et dans l'acide sulfurique.

PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES DE CERTAINS COMPOSES

Numéro du CAS:

1306-19-0

10108-64-2

Nom de la substance:

Oxyde de cadmium oxyde

Chlorure de cadmium

Synonymes, noms commerciaux:

Orange de cadmium, jaune de cadmium

Dichlorure de cadmium, caddy

Nom(s) anglais

Cadmium oxide

Cadmium chloride

Nom(s) allemand(s):

Cadmniumoxid

Cadmiumchlorid

Description générale:

Solide, de couleur jaune brun.

Solide cristallin incolore.




Formule brute:

CdO

CdCl2

Masse atomique relative:

128,41 g

183,32 g

Masse volumique:

6,95 g/cm3

4,05 g/cm3

Point d'ébullition:


967°C

Point de fusion:

Sublimation à partir de 700°C

568°C

Solubilité:

Dans l'eau: très faible (0,005% en poids); soluble dans les acides dilués.

Dans l'eau: facilement soluble (1 400 g/l).

ORIGINE ET UTILISATIONS

Utilisations:

Le cadmium métallique est utilisé comme anticorrosif pour le fer et comme alliage dans l'industrie automobile. Ses dérivés sont utilisés comme pigments (surtout sulfure de Cd), comme stabilisants pour les plastiques, dans la fabrication de batteries alcalines, de fongicides, d'accumulateurs Ni-Cd et de photopiles pour réacteurs nucléaires.

Origine/fabrication:

Le cadmium minéral est rare; présence fréquente à l'état isomorphe dans la quasi-totalité des minerais de zinc (95% de la production de Cd). Le Cd est séparé du zinc par distillation ou par précipitation d'une solution de sulfate au moyen de poussière de zinc .

Chiffres de production:

1980 = 18 x 103 t (production mondiale); MERIAN, 1984

TOXICITE

Mammifères:



Rat

LDLo 15 mg/kg, ims

sel. KOCH, 1989

Rat

TDLo 70 mg/kg, ims

sel. KOCH, 1989

Rat

DL50 88 mg/kg, (chlorure de cadmium)

sel. DVGW, 1988

Rat

DL50 72 mg/kg, (oxyde de cadmium)

sel. DVGW, 1988

Lapin

DL50 70-150 mg/kg, (chlorure de cadmium)

sel. DVGW, 1988

Cobaye

DL 150 mg/kg, fluorure de cadmium

sel. DVGW, 1988

Organismes aquatiques:



Daphnie

0,1 mg/l (lésion)

sel. DVGW, 1988

Epinoche

0,3 mg/l (lésion)

sel. DVGW, 1988

Vairon d'Amérique

DL 5600 mg/l (1 h)

sel. DVGW, 1988

Cyprin doré

DL 0,017 mg/l (9-18 h)

sel. DVGW, 1988

Poissons



(sans différence d'espèces)

CL50 minimum 23 ppm (264 h)

sel. KOCH, 1989

CL50 moyenne 140 ppm (24 h)

sel. KOCH, 1989


Pathologie/toxicologie:

Homme/mammifères: L'exposition chronique au cadmium porte atteinte à l'appareil digestif et aux poumons, mais aussi et surtout aux reins. Le cadmium est un toxique cumulatif: l'excellente solubilité de cet élément dans les acides faibles explique pour une large part son absorption dans l'organisme. 5% du Cd sont résorbés au travers de l'appareil gastro-intestinal, et viennent s'accumuler dans le foie et les reins; en Asie, des concentrations de Cd dans le riz provoquent la maladie de "Itai-Itai" . Les principales manifestations sont les suivantes: destruction des érythrocytes, protéinurie, rhinite, emphysème et bronchite chronique. Le cadmium et ses dérivés possèdent un pouvoir carcinogène. Le symptôme essentiel de l'intoxication chronique est l'excrétion urinaire de la ß-microglobuline par suite d'un dysfonctionnement rénal, lequel peut également entraîner des déformations osseuses.

Végétaux: Le cadmium freine les activités de photosynthèse et de transpiration, et augmente le taux de respiration. De faibles concentrations de Cd dans le sol suffisent pour provoquer des lésions sérieuses, et en particulier un rabougrissement des tiges ainsi que d'intensives stries jaunâtres sur les feuilles les plus âgées. L'absorption s'opère par les racines, mais aussi par la tige et les feuilles. En dehors des pertes de récolte, les risques sont surtout liés à la contamination (par accumulation) de plantes comestibles, par lesquelles le Cd parvient dans la chaîne alimentaire.

COMPORTEMENT DANS L'ENVIRONNEMENT

Milieu aquatique:

En milieu aquatique, le cadmium est adsorbé à raison de 2/3 à 3/4 sur les matières en suspension. Sous l'action d'agents complexants, il peut être remobilisé à partir des sédiments. La toxicité pour les poissons est entre autres choses fonction de la teneur de l'eau en calcium. De manière générale, on peut dire que des taux de calcium élevés tendent à réduire l'effet toxique du cadmium sur les poissons.

La capacité d'auto-épuration biologique des eaux de surface et des eaux souterraines est affectée à partir d'une concentration de cadmium de 0,1 mg/l (DVGW, 1988).

Atmosphère:

Le cadmium est stable au contact de l'air, car il se recouvre d'une couche d'oxyde.

Sols:

La capacité de rétention des sols face au cadmium dépend de leur teneur en bases échangeables. Dans la mesure où le cadmium est adsorbé sur les particules organiques du sol, son transport par lessivage est pratiquement nul. L'horizon où s'accumule le cadmium est la rhizosphère. Lorsque le pH est égal à 6,5, la disponibilité du cadmium est au plus bas, mais sa fixation par les plantes augmente à mesure que le pH du sol diminue.

Dégradation, produits de décomposition, demi-vie:

L'organisme humain accumule le cadmium. 50% du cadmium accumulé sont décelés dans le foie et le cortex rénal. L'excrétion du cadmium s'effectue surtout par voie urinaire, à raison de 2 mg/j en moyenne (0,2 - 3,1 ug/l). La demi-vie biologique1) du cadmium dans l'organisme humain se situe entre 15 et 25 ans (mesure faite dans les reins; GROßKLAUS, 1989).

Chaîne alimentaire:

Environ un tiers du cadmium absorbé par l'organisme humain provient de denrées d'origine animale, et deux tiers d'aliments d'origine végétale. Le tabagisme accroît sensiblement la charge de cadmium dans l'organisme.

Remarques:

1) La demi-vie biologique est la période qui est nécessaire pour qu'une certaine concentration d'un élément dans l'organisme soit réduite de moitié sous l'effet des processus normaux d'élimination.

VALEURS LIMITES DE POLLUTION

Milieu

Secteur

Pays/ organ.

Statut

Valeur

Cat.

Remarques

Source

Eau:

Eau pot.

AUS

(L)

10 mg/l



sel. MERIAN, 1984


Eau pot.

CH

(L)

5 mg/l



sel. MERIAN, 1984


Eau pot.

D

L

5 mg/l


Amendement, 1985

sel. DVGW, 1988


Eau pot.

CE

R

5 mg/l



sel. LAU-BW, 1989


Eau pot.

SU

(L)

10 mg/l



sel. MERIAN, 1984


Eau pot.

USA

(L)

10 mg/l



sel. DVGW, 1988


Eau pot.

OMS

R

5 mg/l



sel. MERIAN, 1984


Eau surface

D

L

50 mg/m3


Etude

sel. LAU-BW, 1989


Eau surface

D

L

100 mg/m3


Assainissement

sel. LAU-BW, 1989


Eau surface

D

R

5 mg/l


1) A

sel. DVGW, 1988


Eau surface

D

R

10 mg/l


2) B

sel. DVGW, 1988


Eau surface

CE

R

10 mg/m3


3) Etude

sel. LAU-BW, 1989


Eau surface

CE

R

50 mg/m3


3) Assainissement

sel. LAU-BW, 1989


Eau souterr.

D(HH)

R

2,5 mg/l


Etude

sel. LAU-BW, 1989


Eau souterr.

D(HH)

R

10 mg/l


Assainissement

sel. LAU-BW, 1989


Eau souterr.

NL

R

0,4 mg/l


Référence

sel. TERRA TECH 6/94


Eau souterr.

NL

L

6 mg/l


Intervention

sel. TERRA TECH 6/94


Effluents

CH

(L)

0,10 g/m3


Rejet dir/indir.

sel. LAU-BW, 1989


Effluents

CH

R

0,005 g/m3


Object. qualité

sel. LAU-BW, 1989


Effluents

D(BW)

R

1 g/m3



sel. LAU-BW, 1989


Eau abreuv.

D

L

6 mg/l



sel. DVGW, 1988

Sols:


CH

R

0,8 mg/kg SSA



sel. LAU-BW, 1989



CH

R

0,03 mg/kg


Teneur soluble

sel. LAU-BW, 1989



D(HH)

R

8 mg/kg RS


Etude

sel. LAU-BW, 1989



NL

R

0,8 mg/kg SSA


Référence

sel. TERRA TECH 6/94



NL

L

12 mg/kg SSA


Intervention

sel. TERRA TECH 6/94



USA

R

5 mg/kg


STLC

sel. LAU-BW, 1989



USA

R

500 mg/kg


TTLC

sel. LAU-BW, 1989


Boues épurat.

CH

L

30 mg/kg RS


Boues

sel. LAU-BW, 1989


Boues épurat.

D

L

3 mg/kg SSA


Sols

sel. LAU-BW, 1989


Boues épurat.

D

L

20 mg/kg RS


Boues

sel. LAU-BW, 1989


Boues épurat.

CE

L

1-3 mg/kg RS


Sols

sel. LAU-BW, 1989


Boues épurat.

CE

L

20 - 40 mg/kg RS


Boues

sel. LAU-BW, 1989


Boues épurat.

CE

L

1,5 - 15 g/ha et a


4)

sel. LAU-BW, 1989


Engrais

D

L

4 mg/kg


5)

sel. LAU-BW, 1989


Engrais

D

L

3 mg/kg SSA


Sols

sel. LAU-BW, 1989


Engrais

D

L

20 mg/kg


Boues

sel. LAU-BW, 1989


Compost

A

R

1-6 ppm



sel. LAU-BW, 1989


Compost

CH

L

3 mg/kg



sel. LAU-BW, 1989


Compost

D

R

3 mg/kg SSA


Sols

sel. LAU-BW, 1989

Air:


CH

L

0,010 mg/m3


6)

sel. LAU-BW, 1989



CH

L

2 mg/m3 et j


Dépôts pouss.

sel. LAU-BW, 1989



D

L

0,04 mg/m3

IW1

7) 17)

sel. TA-Luft, 1996



D

L

5 mg/m3 et j.


8)

sel. LAU-BW, 1989



OMS

R

0,001-5 mg/m3


9)

sel. LAU-BW, 1989



OMS

R

0,010-20 mg/m3


10)

sel. LAU-BW, 1989



D

L

5 mg/m3 et j.

IW1

15)

sel. TA-Luft, 1996


Amb. prof.

AUS

L

0,05 mg/m3


Pouss.&sels sol.

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

AUS

L

0,05 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

B

L

0,05 mg/m3


Pouss.&sels sol.

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

B

L

0,05 mg/m3


Fabric., oxyde Cd

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

B

L

0,05 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

BG

L

0,1 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

CS

L

0,1 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd 11)

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

CS

L

0,5 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd 12)

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

CH

L

0,1 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

CH

L

0,2 mg/m3


Pouss.&sels sol.

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

D

L

1,5 mg/dl

BAT

Sang pur

sel. DVGW, 1988


Amb. prof.

D

L

15 mg/l

BAT

Urine

sel. DVGW, 1988


Amb. prof.

DDR

L

0,1 mg/m3


Pouss.&sels sol. 11)

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

DDR

L

0,2 mg/m3


Pouss.&sels sol. 12)

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

NL

L

0,05 mg/m3


Fabric., oxyde Cadmium

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

NL

L

0,05 mg/m3


Pouss.&sels sol.

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

NL

L

0,05 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

H

L

0,1 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

I

L

0,05 mg/m3


Pouss.&sels sol.

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

I

L

0,01 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

J

L

0,1 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

PL

L

0,1 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

RO

L

0,2 mg/m3


Oxyde Cd, fumée, Cd 12)

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

S

L

0,05 mg/m3


Pouss.&sels sol.

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

S

L

0,02 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

SF

L

0,02 mg/m3


Pouss. & sels sol.

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

SF

L

0,01 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

SU

L

0,1 mg/m3


Oxyde de Cd

sel. KETTNER, 1979


Amb. prof.

SU

L

0,3 mg/m3


Hydroxyde de Cd

sel. KETTNER, 1979


Amb. prof.

SU

L

0,1 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

USA

L

0,1 mg/m3


Cd oxide, fumée, Cd 11)

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

USA

L

0,3 mg/m3


Cd oxide, fumée, Cd 12)

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

USA

(L)

0,05 mg/m3

TWA


sel. DVGW, 1988


Amb. prof.

USA

L

0,2 mg/m3


Pouss. & sels sol. 11)

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

USA

L

0,6 mg/m3


Pouss. & sels sol. 12)

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

USA

(L)

0,05 mg/m3

TWA

Oxyde de Cd., fumée

sel. ACGIH, 1986


Amb. prof.

USA

(L)

0,05 mg/m3

TWA

Fabric., oxyde Cadmium

sel. ACGIH, 1986


Amb. prof.

OMS

L

0,01 mg/m3


Pouss.&sels sol. 13)

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

OMS

L

0,25 mg/m3


Pouss.&sels sol. 12)

sel. MERIAN, 1984


Amb. prof.

YU

L

0,1 mg/m3


Ox.Cd, fumée=Cd

sel. MERIAN, 1984


Emission

D

L

0,2 mg/m3


flux massique ³ 1 g/h16)

sel. TA-Luft, 1996

Aliments:


OMS

R

0,07 mg/d



sel. RÖMPP, 1979



D

L

0,005 mg/l


Eau minérale

sel. DVGW, 1988



D

R

0,0025 mg/kg


Lait

sel. GROßKLAUS, 1989



D

R

0,05 mg/kg


Fromage

sel. GROßKLAUS, 1989



D

R

0,1 mg/kg


Viande bovine

sel. GROßKLAUS, 1989



D

R

0,1 mg/kg


Charcuterie

sel. GROßKLAUS, 1989

Remarques:

1) Pour le traitement de l'eau potable: A = désigne les seuils de pollution en dessous desquels l'eau peut être traitée pour l'alimentation en eau potable.

2) Pour le traitement de l'eau potable: B = désigne les seuils de pollution en dessous desquels de l'eau potable peut être produite au moyen des méthodes physico-chimiques connues et éprouvées.

3) Pour le traitement de l'eau potable: A1 = traitement et désinfection par des procédés physiques simples, A2 = traitement et désinfection par des procédés physiques et chimiques normaux, A3 = traitement, oxydation, adsorption et désinfection par des procédés physiques et des méthodes chimiques sophistiquées.

4) Charge de métaux lourds en 10 ans.

5) Dans engrais mixtes minéraux/organiques.

6) Moyenne arithmétique annuelle, dans poussières en suspension.

7) Moyenne arithmétique annuelle, calculée sur la base de moyennes quotidiennes, protection des êtres humains.

8) Moyenne arithmétique annuelle, calculée sur la base de moyennes mensuelles, protection de la faune, de la flore et de biens matériels.

9) Moyennes calculées sur 1 an (zones rurales); protection de l'homme.

10) Moyennes calculées sur 1 an (zones urbaines); protection de l'homme.

11) Valeur moyenne.

12) Valeur de courte durée.

13) Valeur de longue durée.

14) Absorption hebdomadaire tolérable.

15) Le cadmium et ses composés inorganiques dont les dépôts de poussière sont désignés sous Cd

16) Les poussières de cadmium et ses composeés inorganiques sont désignés sous Cd

17) Le cadmium et ses composés inorganique en forme de poussières en suspension sont désignés sous Cd

Autres dispositions dans: 'Kosmetik-Verordnung', 1985: utilisation du Cd interdite dans les produits cosmétiques; 'Farben-Gesetz', 1987. Utilisation de Cd interdite pour la fabrication de produits alimentaires, stimulants et biens de consommation courante; l'utilisation de dérivés de Cd comme produit phytosanitaire est interdite en RFA.

VALEURS COMPARATIVES/DE REFERENCE

Milieu/origine

Pays

Valeur

Source

Eaux de surface:




Rhin (Cologne):

D

0,03 - 0,2 mg/l

sel. DVGW, 1988

Rhin (Duisburg):

D

0,05 - 0,5 mg/l

sel. DVGW, 1988

Ruhr (Witten):

D

0,2 - 2,1 mg/l

sel. DVGW, 1988

Ruhr (Duisburg):

D

0,4 - 0,6 mg/l

sel. DVGW, 1988

Engrais (dans 100 kg P2O5):

USA

1,2 - 2,4 g Cd/ha

sel. BREMER UMWELT INST., 1985


Maroc

3,5 - 7 g Cd/ha

sel. BREMER UMWELT INST., 1985


SU

3,6 - 7,2 g Cd/ha

sel. BREMER UMWELT INST., 1985


Sénégal

11,4 - 22,8 g Cd/ha

sel. BREMER UMWELT INST., 1985

Cendres vol. de charbon

USA

0,1-3,9 mg/kg

sel. HOCK, 1988

Végétaux


0,05-0,2 mg/kg

sel. HOCK, 1988

EVALUATION ET REMARQUES

Le cadmium est un élément-trace qui circule en permanence dans les différentes structures biologiques et non biologiques de l'environnement. Les émissions naturelles de Cd, qui atteignent env. 40 t par an pour l'ensemble de la planète, sont faibles par rapport à la valeur estimée des émissions de nature anthropogène. Le cadmium est considéré comme l'un des métaux les plus toxiques qui soient. On a relevé des cas d'intoxication aussi bien aiguë que chronique à la suite d'une exposition professionnelle. Le cadmium compte parmi les éléments-traces dont il est établi qu'ils ont donné lieu à des intoxications de certains groupes de population à la suite d'expositions chroniques dans un environnement contaminé par le Cd.

L'accumulation de Cd dans les différents types de sédiments, la capacité de remobilisation en découlant ainsi que les tendances de bioaccumulation du Cd constituent des risques particulièrement préoccupants. Dans toute la mesure du possible, les déchets contaminés par le Cd doivent être retraités.