Cadmium

Qu’est ce que le cadmium ?

Le cadmium (Cd) est un métal lourd qui n’existe pas à l’état natif. Il est obtenu industriellement comme sous-produit de la métallurgie du zinc. Il est utilisé dans de nombreux procédés industriels comme la fabrication des accumulateurs électriques, la production de pigments, les écrans de télévision, la photographie, la métallisation des surfaces, etc. C’est l’un des métaux lourds les plus toxiques pour l’humain (avec le plomb et le mercure).

Le cadmium (Cd) est un métal de transition caractérisé par :

• sa couleur blanc-bleuâtre,
• sa malléabilité,
• sa grande ductilité (capacité à s’étirer sans se rompre).

En raison de ses propriétés physiques particulières, le cadmium est utilisé dans plusieurs applications industrielles. Il est omniprésent dans l’environnement. On le retrouve notamment dans : l’air, l’eau, et les sols.

La fumée de cigarette contient par exemple de fines particules d’oxyde de cadmium. Ce métal peut même traverser les barrières biologiques et s’accumuler dans les tissus humains. Cela entraîne des problèmes de santé importants, surtout si l’exposition est prolongée ou à des niveaux élevés.

En raison de sa toxicité, l’utilisation du cadmium est strictement réglementée dans de nombreux pays.

Comment le cadmium est-il produit et utilisé ?

La production de cadmium commence généralement avec l’extraction de minerai contenant du zinc. Concrètement, on récupère le cadmium lors du processus de raffinage du zinc durant lequel il se concentre dans les résidus et est ensuite isolé.

Moins fréquemment, le cadmium peut provenir de la production de plomb et de cuivre. Le métal est ensuite purifié et préparé pour ses différentes utilisations industrielles.

Galvanoplastie

La galvanoplastie (ou cadmiage) est l’une des principales applications du cadmium. Cette technique consiste à appliquer un revêtement de cadmium sur des pièces métalliques (notamment en acier et en alliages légers). Le but : améliorer leur résistance à la corrosion.

Le cadmium est particulièrement efficace dans les environnements chauds, humides et marins. Ce qui en fait un choix privilégié pour des pièces utilisées dans la construction aéronautique et marine. Le processus utilise des bains alcalins à base de cyanure pour déposer le cadmium sous forme de revêtement durable et esthétique.

Accumulateurs alcalins Cadmium-Nickel

Les accumulateurs alcalins cadmium-nickel (ou batteries Ni-Cd) utilisent des hydroxydes de cadmium et de nickel comme éléments actifs. Ces batteries se caractérisent par :

• leur capacité à conserver la charge pendant de longues périodes,
• leur faible encombrement,
• leur résistance aux conditions extrêmes.

On les utilise couramment sur divers appareils électriques : allant des outils domestiques aux équipements scientifiques. Leur conception permet des cycles de charge et de décharge rapides. Ce qui les rend très pratiques.

Alliages

Le cadmium est utilisé dans divers alliages, qui se divisent en trois catégories selon la teneur en cadmium :

• les alliages à base de cadmium,
• les alliages avec une teneur élevée en cadmium,
• les alliages avec une faible teneur.

Historiquement, on se servait de ces alliages pour fabriquer des pièces antifriction (notamment des coussinets). Ils s’avèrent aussi indispensables dans certains processus de soudure.

Important :

En raison des préoccupations sanitaires liées à la toxicité du cadmium, son usage dans divers domaines a diminué. Les autorités ont même mis en place des réglementations pour limiter son utilisation sur les bijoux et certains matériaux.

Industrie nucléaire

Dans le domaine nucléaire, le cadmium se veut être un matériau absorbant les neutrons dans les barres de commande des réacteurs. L’isotope 113 du cadmium est particulièrement efficace pour capturer les neutrons thermiques. Ce qui aide à réguler la réaction nucléaire.

Il n’est également pas rare d’utiliser le cadmium dans des applications spécialisées comme :

• les sources de rayonnement gamma,
• les capteurs sensibles à l’infrarouge.

Composés chimiques

On utilise le sulfure de cadmium comme pigments dans les peintures, les encres, les céramiques et les verres. Les composés de cadmium sont également employés comme stabilisants dans les plastiques.

Conversion de l’énergie solaire

Plus récemment, on utilise le cadmium dans la conversion de l’énergie solaire (notamment à travers les cellules solaires à couche mince). Concrètement, le tellurure de cadmium permet de produire des panneaux solaires efficaces. Cela contribue au développement des technologies renouvelables.

Où trouve-t-on le cadmium ?

L’alimentation est la source principale de contamination au cadmium pour les personnes non-fumeuses. On peut le retrouver dans plusieurs aliments tels que : 

• les moules 
• les mollusques
• les crustacés
• les algues
• le riz
• les céréales comme le blé
• les légumes cultivés avec engrais
• les pommes de terre

Mais le cadmium se trouve aussi dans la fumée de tabac, ce qui rend la contamination encore plus élevée chez les fumeurs.

Quelles sont les sources d’exposition au cadmium ?

Le cadmium est un métal lourd toxique. Il est présent dans notre environnement et peut pénétrer dans notre organisme par diverses voies.

Certes, les concentrations naturelles de cadmium dans l’environnement sont faibles. Les activités humaines ont malheureusement considérablement augmenté sa présence ainsi que notre exposition à ce métal.

Les principales voies d’exposition au cadmium

• Ingestion : L’ingestion est la voie d’exposition la plus courante pour la population générale. En effet, on retrouve le cadmium dans de nombreux aliments :

• • Les légumes-feuilles : cultivés dans des sols contaminés, ils peuvent accumuler de grandes quantités de cadmium.
  • Les céréales : Le riz cultivé dans des sols contaminés peut également contenir des niveaux élevés de cadmium.
  • Les fruits de mer : Les mollusques et crustacés peuvent concentrer le cadmium présent dans l’eau.
  • Le foie et les reins d’animaux : Ces organes sont connus pour accumuler les métaux lourds, dont le cadmium.
  • Le chocolat : En raison de la teneur en cacao, le chocolat peut contenir des quantités significatives de cadmium.
• Inhalation : La fumée de cigarette constitue la principale source d’exposition par inhalation. En réalité, les feuilles de tabac absorbent naturellement le cadmium présent dans le sol. Il est ensuite libéré lors de la combustion. Les fumeurs sont donc exposés à des niveaux de cadmium beaucoup plus élevés que les non-fumeurs.
• Exposition professionnelle : Les travailleurs peuvent inhaler des poussières de cadmium lors de : l’extraction minière, la fabrication de batteries, la production de pigments.

Produits de consommation contenant du cadmium

Le cadmium est utilisé dans la fabrication de nombreux produits de consommation courante :

• Peintures et revêtements : Le cadmium est utilisé comme pigment pour donner une couleur vive aux peintures.
• Batteries : Le cadmium est un composant essentiel des batteries rechargeables.
• Plastiques : Le cadmium est utilisé comme stabilisant dans certains plastiques.
• Céramique : Le cadmium est utilisé pour créer des glaçures colorées.

Les symptômes d’une intoxication au cadmium

 Le cadmium est un métal avec des composés très toxiques et néfastes pour l’organisme.

L’absorption du cadmium peut se faire par voie digestive et par voie respiratoire. Il s’accumule tout le long de notre vie dans les poumons, le rein, le foie ou le pancréas et même à faible concentration il peut provoquer de nombreux troubles, plus ou moins graves.

Ces symptômes peuvent être : 

• Des vertiges 
• Des douleurs osseuses
• Des troubles respiratoires
• De l’anémie
• Des lésions au niveau des reins

Ces symptômes indiquent l’apparition de maladies osseuses, du système nerveux central, immunitaires ou encore d’une fertilité perturbée.

Pour en savoir plus sur les métaux lourds en général, n’hésitez pas à consulter la page : Métaux lourds santé : un enjeu de santé publique

Quels sont les effets du cadmium sur la santé ?

Le cadmium a des effets nocifs significatifs sur la santé humaine.

Dommages aux reins

L’une des principales cibles du cadmium est le système rénal. Ce métal se fixe aux protéines dans le foie avant d’être transporté vers les reins. Là, il s’accumule et perturbe les mécanismes de filtration. Ce qui entraîne la perte de protéines et de sucre dans l’urine.

Cette accumulation peut conduire à une insuffisance rénale chronique, nécessitant un suivi médical régulier.

Problèmes pulmonaires

L’inhalation de cadmium (surtout dans des environnements industriels ou par le tabagisme) peut gravement affecter les poumons. L’intoxication à ce métal lourd peut provoquer des symptômes respiratoires : toux, dyspnée (difficulté à respirer)…

Dans les cas extrêmes, l’inhalation de cadmium peut entraîner des lésions pulmonaires sévères qui peuvent être fatales.

Troubles digestifs

Une exposition aiguë au cadmium peut entraîner des douleurs abdominales, des vomissements et de la diarrhée. Ces symptômes sont souvent le signe d’une intoxication aiguë.

Effets osseux

L’exposition chronique au cadmium peut également affecter le système squelettique. Les personnes exposées à long terme peuvent en effet présenter une fragilité accrue des os. Ce qui augmente le risque de fractures et d’ostéoporose.

Problèmes reproductifs

Le cadmium peut nuire à la fertilité. Certaines recherches montrent en effet qu’une exposition prolongée peut entraîner des échecs de reproduction et des problèmes liés à la fertilité. Ce problème affecte autant les hommes que les femmes.

Effets neurologiques et psychologiques

Le cadmium a des impacts sur le système nerveux central. Il peut entraîner des troubles neurologiques, affectant la cognition et la coordination motrice.

Certains chercheurs associent même une exposition prolongée au cadmium à des troubles psychologiques, incluant l’anxiété et la dépression.

Risque de cancer

L’exposition prolongée peut augmenter le risque de développer divers types de cancers, en particulier des cancers du poumon. S’ajoutent à cela d’autres types en raison de l’altération potentielle de l’ADN.

Comment réduire l’exposition au cadmium et l’éliminer de l’organisme ?

Il est essentiel de réduire l’exposition à ce métal afin de maintenir une bonne santé. Voici des stratégies pour y parvenir :

Réduction de l’exposition au cadmium

Pour réduire l’exposition au cadmium, il est important de modérer la consommation d’aliments connus pour leur richesse en cadmium. Cela inclut :

• le foie,
• les champignons,
• les moules,
• les crustacés,
• la poudre de cacao,
• les algues séchées.

Préférez des aliments cultivés dans des sols moins contaminés. De quoi minimiser l’absorption de ce métal !

Le tabagisme constitue une source importante d’exposition au cadmium. Arrêtez donc de fumer. Aussi, évitez les environnements fumeurs.

Vous travaillez dans des industries qui utilisent le cadmium ? Il est crucial de suivre les protocoles de sécurité. Cela inclut l’utilisation de masques respiratoires et de vêtements de protection. Le but : réduire le contact avec ce métal toxique.

Dans les zones résidentielles proches des sites industriels ou des décharges, il est utile de surveiller les niveaux de cadmium dans le sol et l’eau. Des filtres à eau et des barrières végétales peuvent aider à limiter l’exposition à ce métal.

Élimination du cadmium de l’organisme

L’utilisation des chélateurs naturels peut aider à la détoxification aux métaux lourds comme le cadmium.

Les chélateurs sont des substances qui se lient aux métaux lourds pour faciliter leur élimination du corps. Plusieurs chélateurs naturels peuvent aider à éliminer le cadmium :

Chlorella

Cette microalgue verte est connue pour ses puissantes propriétés détoxifiantes. La chlorella se lie aux métaux lourds présents dans l’organisme, y compris le cadmium. Elle aide à les éliminer via le système digestif. Riche en chlorophylle et en nutriments, elle renforce également le système immunitaire et favorise la régénération cellulaire.

Ail des ours

Souvent utilisé en médecine naturelle, l’ail des ours possède des propriétés similaires à celles de l’ail classique, mais avec une concentration encore plus élevée en composés soufrés. Ces composés se lient aux métaux lourds et facilitent leur excrétion.

L’ail des ours est également reconnu pour :

• ses effets antioxydants,
• son rôle dans la protection des organes (notamment le foie) contre les toxines.

Associés à d’autres plantes comme la coriandre ou le chardon-Marie, ces deux chélateurs sont de précieux alliés pour :

• éliminer le cadmium accumulé dans le corps,
• réduire les risques associés à une exposition prolongée.