Отравление кадмием - Cadmium poisoning

Отравление кадмием
СпециальностьТоксикология

Кадмий является встречающимся в природе токсичным металлом, часто подвергающимся воздействию на промышленных предприятиях, в почвах растений и в результате курения. Из-за низкого допустимого воздействия на человека передозировка может происходить даже в тех случаях, когда обнаруживаются следовые количества кадмия. Кадмий широко используется в гальваника, хотя характер операции обычно не приводит к передержке. Кадмий также содержится в некоторых промышленных красках и может представлять опасность при распылении. Операции по удалению кадмиевых красок с помощью скребка или струйной очистки могут представлять значительную опасность. Основное применение кадмия - производство никель-кадмиевых аккумуляторных батарей. Основным источником кадмия является побочный продукт рафинирования металлического цинка. [1] Воздействие кадмия рассматривается в специальных стандартах для общей промышленности, занятости на верфях, в строительной отрасли и в сельском хозяйстве.[2]

Источники

Кадмий используется в никель-кадмиевые батареи; это одни из самых популярных и наиболее распространенных продуктов на основе кадмия.

В 1950-х и 1960-х годах промышленное воздействие кадмия было высоким, но по мере того, как токсическое воздействие кадмия стало очевидным, промышленные ограничения на воздействие кадмия были снижены в большинстве промышленно развитых стран, и многие политики согласны с необходимостью дальнейшего снижения воздействия. При работе с кадмием важно делать это под вытяжной шкаф для защиты от опасных паров. С наполнителями для пайки, содержащими кадмий, следует обращаться осторожно. Серьезные проблемы токсичности возникли в результате длительного воздействия ванн с кадмиевым покрытием.

Повышение уровня кадмия в воде, воздухе и почве происходит особенно в промышленных районах. Воздействие кадмия на окружающую среду было особенно проблематичным в Япония где многие люди употребляли рис, выращенный в загрязненной кадмием оросительной воде. Это явление известно как итаи-итайская болезнь.[3]

Длительное использование воды, загрязненной кадмием, может привести к остеомиелит.[нужна цитата ]

Еда - еще один источник кадмия. Растения могут содержать небольшие или умеренные количества в непромышленных зонах, но высокие уровни могут быть обнаружены в печени и почках взрослых животных. Ежедневное поступление кадмия с пищей зависит от географического региона. Сообщается, что потребление составляет примерно от 8 до 30 мкг в Европе и США по сравнению с 59 до 113 мкг в различных регионах Японии.[4]

Курение является значительным источником воздействия кадмия. Даже небольшое количество кадмия при курении очень токсично для человека, поскольку легкие поглощают кадмий более эффективно, чем желудок.[5]

Помимо курильщиков, люди, живущие рядом опасные отходы участки или заводы, которые выбрасывают кадмий в воздух, могут подвергаться воздействию кадмия в воздухе. Однако многочисленные государственные и федеральные постановления в Соединенные Штаты контролировать количество кадмия, который может попадать в воздух из свалок и мусоросжигательные заводы так что правильно регулируемые участки не представляют опасности. Население в целом и люди, живущие вблизи мест хранения опасных отходов, могут подвергаться воздействию кадмия в загрязненных пищевых продуктах, пыль, или вода из нерегулируемых или случайных выбросов. Многочисленные правила и использование загрязнение введены меры контроля для предотвращения таких выпусков.

Рабочие могут подвергаться воздействию кадмия в воздухе из плавка и доработка металлы, или из воздуха на заводах, производящих кадмиевые продукты, такие как батареи, покрытия или пластмассы. Рабочие также могут подвергаться воздействию при пайке или сварке металла, содержащего кадмий. Приблизительно 512 000 рабочих в Соединенных Штатах каждый год находятся в среде, где может иметь место воздействие кадмия. Однако правила, устанавливающие допустимые уровни воздействия, применяются для защиты рабочих и для обеспечения того, чтобы уровни кадмия в воздухе были значительно ниже уровней, которые, как считается, могут привести к вредным последствиям.

Художники, которые работают с кадмиевые пигменты, которые обычно используются в ярко-оранжевых, красных и желтых тонах, могут легко случайно проглотить опасные количества, особенно если они используют пигменты в сухой форме, например, с мелом. пастель, или в смешивании собственных красок.

Некоторые источники фосфат в удобрения содержат кадмий в количестве до 100 мг / кг,[6][7] что может привести к увеличению концентрации кадмия в почве (например, в Новой Зеландии).[8] Кадмий можно удалить из почвы с помощью нанополимеров.[9]

В 2005 году правительство Великобритании рассекретило эксперимент по распылению кадмия над Норвичем, проведенный в начале 1960-х годов, как это задокументировано в статье BBC News.[10]

В феврале 2010 года кадмий был обнаружен во всей линейке эксклюзивных продуктов Wal-Mart. Майли Сайрус Ювелирные изделия. Чары были испытаны по приказу Ассошиэйтед Пресс и было обнаружено, что они содержат высокий уровень кадмия. Wal-Mart не прекращал продавать украшения до 12 мая, потому что «было бы слишком сложно тестировать продукты, которые уже есть на его полках».[11] 4 июня в краске для рекламных стаканов к фильму был обнаружен кадмий. Шрек навсегда, продан Макдоналдс Рестораны, отзыв о которых составляет 12 миллионов бокалов.[12]

Механизм

Кадмий - чрезвычайно токсичный промышленный загрязнитель и загрязнитель окружающей среды, классифицируемый как канцероген для человека: Группа 1, согласно Международное агентство по изучению рака;[13] Группа 2а по Агентство по охране окружающей среды (EPA); и канцероген 1B по классификации Европейское химическое агентство [14][15]

Острое воздействие паров кадмия может вызвать симптомы гриппа, включая озноб, лихорадку и мышечные боли, иногда называемые «кадмиевой синюшностью». Симптомы могут исчезнуть через неделю при отсутствии поражения дыхательных путей. Более серьезные воздействия могут вызвать трахеобронхит, пневмонит и легочные заболевания. отек. Симптомы воспаления могут проявиться через несколько часов после воздействия и включают кашель, сухость и раздражение носа и горла, головную боль, головокружение, слабость, жар, озноб и боль в груди.

Вдыхание пыли, содержащей кадмий, быстро приводит к дыхательные пути и почка проблемы, которые могут быть фатальными (часто из-за почечная недостаточность ). Проглатывание любого значительного количества кадмия вызывает немедленное отравление и повреждение печень и почки. Соединения, содержащие кадмий, также канцерогенный.[16]

Кости становятся мягкими (остеомаляция ), потеря минеральной плотности костей (остеопороз ) и становиться слабее. Это вызывает боли в суставах и спине, а также увеличивает риск переломов. В крайних случаях отравления кадмием простой вес тела вызывает перелом.

Почки теряют свою функцию удаления кислот из крови при дисфункции проксимальных почечных канальцев. Поражение почек при отравлении кадмием необратимо. Дисфункция проксимальных почечных канальцев приводит к снижению уровня фосфатов в крови (гипофосфатемия ), вызывая мышечную слабость и иногда кому. Дисфункция также вызывает подагра, форма артрит из-за скопления кристаллов мочевой кислоты в суставах из-за высокого кислотность крови (гиперурикемия ). Другой побочный эффект - повышение уровня хлористый в крови (гиперхлоремия ). Почки также могут сокращаться до 30 процентов. Воздействие кадмия также связано с развитием камней в почках.

Похожий на цинк, длительное воздействие паров кадмия может привести к аносмия.

Внутри клеток ионы кадмия действуют как каталитические пероксид водорода генератор. Этот внезапный всплеск цитозольного перекиси водорода вызывает увеличение перекисное окисление липидов и дополнительно истощает аскорбат и глутатион магазины. Перекись водорода также может преобразовывать тиол группы белков в нефункциональные сульфоновые кислоты а также способен напрямую атаковать ядерную ДНК. Эта окислительный стресс заставляет пораженную клетку производить большое количество воспалительных цитокины.[17][18]

Биомаркеры чрезмерного воздействия

Повышенная концентрация в моче бета-2 микроглобулин может быть ранним индикатором дисфункции почек у людей, хронически подвергающихся воздействию низких, но чрезмерных уровней кадмия в окружающей среде. Тест на бета-2-микроглобулин в моче - это косвенный метод измерения воздействия кадмия. При некоторых обстоятельствах Управление по охране труда и технике безопасности требует обследования на предмет повреждения почек у рабочих, подвергшихся длительному воздействию высоких уровней кадмия.[19] Концентрации кадмия в крови или моче являются лучшим показателем чрезмерного воздействия в промышленных условиях или после острого отравления, тогда как концентрации кадмия в тканях органов (легкие, печень, почки) могут быть полезны при гибели людей в результате острого или хронического отравления. Концентрация кадмия у здоровых людей без чрезмерного воздействия кадмия обычно составляет менее 1 мкг / л в крови или моче. В ACGIH индексы биологического воздействия для уровней кадмия в крови и моче составляют 5 мкг / л и 5 мкг / г креатинина, соответственно, в случайных образцах. У лиц, у которых наблюдается повреждение почек из-за хронического воздействия кадмия, часто уровень кадмия в крови или моче находится в диапазоне 25-50 мкг / л или 25-75 мкг / г креатинина соответственно. Эти диапазоны обычно составляют 1000–3000 мкг / л и 100–400 мкг / г, соответственно, у лиц, переживших острое отравление, и могут быть значительно выше в случае летального исхода.[20][21]

лечение

При однократном попадании внутрь, дезактивация желудка с помощью рвоты или промывание желудка может принести пользу вскоре после контакта. Администрация активированный уголь не доказал свою эффективность. Хелатная терапия для удаления кадмия неэффективна, поэтому наиболее важным действием является предотвращение дополнительного воздействия. [22]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Геологическая служба США (2018). Кадмий. Полученное из https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cadmium/mcs-2018-cadmi.pdf
  2. ^ «Темы безопасности и здоровья | Кадмий». Osha.gov. Получено 2013-07-08.
  3. ^ «Болезнь итай-итай». Kanazawa-med.ac.jp.
  4. ^ Elinder CG. Использование, возникновение и потребление. В: Кадмий и здоровье: эпидемиологическая и токсикологическая оценка, Фриберг Л., Элиндер К.Г., Нордберг Г.Ф. и др., CRC press, Бока-Ратон, Флорида, 1985. Том 1, стр.23.
  5. ^ Яруп, Ларс; Берглунд, Марика; Элиндер, Карл Густав; Нордберг, Гуннар; Вахтер, Мари (1998). «Воздействие кадмия на здоровье - обзор литературы и оценка риска». Скандинавский журнал труда, окружающей среды и здоровья. 24 (Дополнение 1): 1–51. JSTOR  40967243. PMID  9569444.
  6. ^ Сайерс, Дж. Кейт; MacKay, Alec D .; Браун, Майкл В .; Карри, Лэнс Д. (1986). «Химические и физические характеристики фосфоритных материалов различной реакционной способности». Журнал продовольственной науки и сельского хозяйства. 37 (11): 1057–64. Дои:10.1002 / jsfa.2740371102.
  7. ^ Труман, Н. А. (1965). «Фосфатные, вулканические и карбонатные породы острова Рождества (Индийский океан)». Журнал Геологического общества Австралии. 12 (2): 261. Bibcode:1965AuJES..12..261T. Дои:10.1080/00167616508728596.
  8. ^ Тейлор, доктор медицины (1997). «Накопление кадмия из удобрений в почвах Новой Зеландии». Наука об окружающей среде в целом. 208 (1–2): 123–6. Bibcode:1997ScTEn.208..123T. Дои:10.1016 / S0048-9697 (97) 00273-8. PMID  9496656.
  9. ^ Бопареи. (2010). Кинетика и термодинамика удаления ионов кадмия адсорбцией на частицах нанозеровалентного железа. Полученное из http://www.eng.uwo.ca/research/grc/pdfs/2011/Boparai_et_al_Kinetics.pdf
  10. ^ "BBC News - Расследование заявлений о раке спрея". 2005-12-07.
  11. ^ Причард, Джастин (2010). «ВЛИЯНИЕ НА AP: Wal-Mart предпочитает украшения кадмию - Yahoo! News». Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)
  12. ^ Геллес, Джефф (2010). "McDonald's отзывает очки Shrek, окрашенные кадмием - сделанные в Нью-Джерси". Huffington Post.
  13. ^ (IARC) Международное агентство по изучению рака. 1993. Бериллий, кадмий, ртуть и воздействия в стекольной промышленности, вып. 58. МАИР, Лион, Франция. 119238.
  14. ^ IPCS (Международная программа по химической безопасности) Кадмий – критерии здоровья окружающей среды 134. Женева: Всемирная организация здравоохранения; 1992 г. доступ 29 декабря 2009 г.. Имеется в наличии: http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc134.htm.
  15. ^ Токсикологический профиль кадмия ATSDR. Агентство по токсическим веществам и регистру заболеваний, Министерство здравоохранения и социальных служб США, Атланта, Джорджия (2012)
  16. ^ «Темы безопасности и здоровья | Кадмий - воздействие на здоровье». Osha.gov. Получено 2013-07-08.
  17. ^ Марет, Вольфганг; Мулис, Жан-Марк (2013). «Биоинорганическая химия кадмия в контексте его токсичности». Кадмий: от токсичности к важности. Ионы металлов в науках о жизни. 11. С. 1–29. Дои:10.1007/978-94-007-5179-8_1. ISBN  978-94-007-5178-1.
  18. ^ «Токсичность кадмия (Cd): как кадмий вызывает патогенные изменения? | ATSDR - Экологическая медицина и санитарное просвещение в области окружающей среды - CSEM». Atsdr.cdc.gov. Получено 2013-07-08.
  19. ^ ATSDR. Практические примеры в экологической медицине (CSEM) Клиническая оценка токсичности кадмия - Лабораторные испытания В архиве 2017-09-08 в Wayback Machine Проверено 10 сентября 2010.
  20. ^ Нордберг, Гуннар Ф. (2010). «Биомаркеры воздействия, воздействия и восприимчивости у людей и их применение в исследованиях взаимодействия металлов в Китае». Письма токсикологии. 192 (1): 45–9. Дои:10.1016 / j.toxlet.2009.06.859. PMID  19540908.
  21. ^ Р. Базельт, Утилизация токсичных лекарств и химикатов у человека, 8-е издание, Биомедицинские публикации, Фостер-Сити, Калифорния, 2008 г., стр. 212-214.
  22. ^ CDC. (2017). Токсичность кадмия Как следует лечить и вести пациентов, подвергшихся воздействию кадмия? полученное из https://www.atsdr.cdc.gov/csem/csem.asp?csem=6&po=16#tocbookmark3

Сноски

  • Шеннон М. Отравление тяжелыми металлами, в Хаддад Л.М., Шеннон М., Винчестер Дж. Ф. (редакторы): Клиническое лечение отравления и передозировки наркотиками, третье издание, 1998 г.
  • «Кадмий и ты» (PDF). Redgrave Court, Merton Road, Bootle, Merseyside, L20 7HS, Соединенное Королевство: Управление по охране здоровья и безопасности. Март 2010 г.. Получено 29 января, 2011.CS1 maint: location (ссылка на сайт)
  • Хартвиг, Андреа (2013). «Кадмий и рак». Кадмий: от токсичности к важности. Ионы металлов в науках о жизни. 11. С. 491–507. Дои:10.1007/978-94-007-5179-8_15. ISBN  978-94-007-5178-1.

внешние ссылки

Классификация