摘要:重金属镉是已被列入我国《优先控制化学品名录(第一批)》和《有毒有害水污染物名录(第一批)》的危险化学物质。
为了宣传普及危险化学品安全知识,加强危险化学品的风险防控,现根据国内外相关资料,概要介绍镉的基本理化特性、健康和环境危害、GHS危险性分类、暴露途径和安全防控措施以及国内外相关法规管控要求,供各界读者研究参考。
1、基本理化特性
金属镉主要由锌矿、铅或铜矿开采和加工的副产品中提炼出来。镉主要用于制造电池、颜料、涂料和电镀溶液、聚合物稳定剂、金属合金等工业产品和消费产品。金属镉的基本理化特性如下:
中文名称:镉英文名称:Cadmium化学式:Cd
CAS登记号:-43-9
物理状态、外观:一种柔软、银白色,低熔点的金属。暴露在80℃下时变脆。接触潮湿空气时,失去光泽。
沸点:℃熔点:℃密度:8.6g/cm3
水中溶解度:不溶。镉化合物的水中溶解度,因物而异,各不相同。
蒸气压:1mmHg,°C时自燃温度:℃(镉粉尘)
物理危险性:以粉末或颗粒形状与空气混合,可能发生粉尘爆炸。
化学危险性:与酸类反应,生成易燃/爆炸性氢气。镉粉尘与氧化剂、叠氮化氢、锌、硒或碲反应,有着火和爆炸危险。
2、健康和环境危害
(1)急性(短期)健康影响
镉刺激鼻子和喉咙。吸入高浓度镉会对肺脏造成严重损伤,并可能导致死亡。食入高浓度镉会严重刺激胃部,导致呕吐、腹泻,甚至会导致死亡。
动物实验研究表明,食入或饮用镉可能会导致高血压、血液缺铁、肝脏疾病或者神经或脑损伤。
(2)慢性(长期)健康影响
长期吸入空气中镉颗粒物可能导致肺脏损伤和骨骼脆弱。
长期呼吸含较低浓度镉的空气会导致镉在肾脏中积累,可能造成肾脏损伤。
最近的研究表明,接触镉与膀胱癌和慢性阻塞性气道疾病(COAD)的相关性。人类和动物实验研究报告提供了有限的证据,表明长期吸入镉导致肺癌的风险增加。
镉是人类致癌物。国际癌症研究机构(IARC)确定镉和镉化合物为第1类致癌物质(人类致癌物)。
美国环保局将镉分类为B1组致癌物(很可能是人类致癌物)。美国职业安全与健康研究院(NIOSH)将镉和镉化合物粉尘和烟雾列为潜在职业致癌物质。
镉是一种具有潜在生殖和发育毒性的物质。美国加利福尼亚州根据其第65号提案,已将镉指定为生殖毒性物质。
(3)对生态环境的影响
镉主要通过人类活动进入到环境中,如采矿和冶炼作业、燃料燃烧、含金属产品处置以及磷肥或污水污泥的施用。镉附着在细小颗粒物上可以排放进入空气中,尤其是在焚烧过程中。
在大气环境中发现的镉颗粒物主要是氧化镉,也有些氯化镉存在。在水体中,镉可以与水形成水合离子存在,也可以与其他无机或有机物质的离子形成复合物存在。
镉离子对各种真核细胞(包括人类细胞)是有毒的。一旦被吸收到身体内,镉非常缓慢才能从体内消除掉,并蓄积在人类和动物体内。
年代在日本富山县曾发生一起悲惨的集体镉中毒事件,证明了镉的严重毒性。
当年镉从附近铅锌矿采矿废物中渗出排放,污染了富山县乡村的供水系统,导致接触镉污染物的人群染患上“痛痛”病。这种疾病的症状包括肾功能障碍和骨骼软化。
3、GHS危险性分类信息
根据联合国《全球化学品统一分类和标签制度(GHS)》的分类标准,镉的GHS分类结果如表1所示。
4、暴露途径和安全防控措施
(1)工人健康
职业接触的主要途径是吸入粉尘和烟雾。偶然也会从受污染的手、吸香烟或食物中经口食入。
职业接触主要发生在锌、铅和铜矿冶炼和精炼作业;镉涂层钢的焊接或再熔炼作业;加工使用含镉焊药作业;生产、加工和处理镉粉末;喷涂含镉颜料以及加工含镉废金属作业。
(2)公众健康
对一般人群来说,接触镉的主要途径是经口进食污染的食物。吸烟是摄入镉的另一个重要来源。通过饮水摄入和从大气中吸入镉气溶胶也是镉的潜在暴露源。
(3)事故泄漏处置措施
撤离危险区域。警告可能受影响的周边区域。只有采取适当的防护措施后,才能允许进入危险区域。佩戴呼吸防护面具、护目镜、手部防护和身体防护用具。
在不产生粉尘情况下,将泄漏物清扫进可密闭的容器中,然后转移到安全场所。然后通风泄漏区域,用大量水冲净污染的地面。
对水体的危害:该物质对水体会造成严重污染危害。应避免泄漏物进入水体、下水道或渗入地面。向主管部门报告污染物排放和渗透情况。
(4)消防措施火灾类型:D,可燃金属。适用灭火剂:适用于金属火灾的灭火剂;砂土。
指导意见:在突然释放和产生大量灰尘时,寻求立即覆盖。喷水保持料桶冷却。可能的话,将贮存料桶从危险区域转移至安全区域。
关闭全部引燃源。需要对火源进行长时间观察。仅使用防爆设备。不要让污染物径流进入污水系统。
特殊防护设备:穿戴自给式呼吸器和特制密封的防护服。
5、各国法规管控要求
(1)美国
由于镉及其化合物对人类健康的严重不利影响,美国职业安全与健康管理局(OSHA)和环境保护局都对其实施严格监管。美国和部分州对镉和镉化合物的法规监管要求见表2。
(2)欧盟
根据欧盟《REACH条例(EC//)》附件XVII第23项要求,镉及其化合物必须不得:——用于某些塑料的染色;——在染色最终产品中循环使用,如果塑料中金属镉含量超过0.01%(质量);
——用作为聚氯乙烯和氯乙烯共聚物制作某些最终产品的稳定剂;
——用于表面处理(镉镀)某些设备和机器。
欧盟《REACH条例(EC//)》规定了列入附件XVII的极高