Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada : document technique – cadmium

On a fixé la concentration maximale acceptable de cadmium dans l'eau potable à 0,005 mg/L (5 µg/L) en fonction de critères d'ordre sanitaire. C'est la nourriture qui constitue la principale source de cadmium pour les personnes qui ne sont pas exposées à ce métal dans leur travail. Un comité mixte d'experts de la FAO et de l'OMS a proposé, à titre provisoire, que l'apport hebdomadaire maximal admissible de cadmium pour l'adulte se situe entre 0,4 et 0,5 mg. Comme il est difficile de réduire la teneur en cadmium des aliments, il faut diminuer autant que possible l'apport de ce métal dans l'eau potable. La consommation quotidienne d'eau à la concentration maximale acceptable de cadmium fournirait environ 12 pour cent de l'apport maximal admissible indiqué ci-dessus.

Généralités

Le cadmium est un métal d'un blanc argenté, brillant mais qui se ternit; il est malléable et ductile, et sa pression de vapeur est assez élevée. Il se manifeste presque toujours à l'état divalent; chimiquement, il ressemble beaucoup au zinc et le remplace isomorphiquement dans presque tous ses minerais.Note de bas de page 1 On rencontre en général le cadmium à l'état de sulfure, ou greenockite, et il est souvent présent comme impureté dans le minerai de zinc appelé sphalérite (ZnS);Note de bas de page 2Note de bas de page 3 son extraction est rentable seulement lorsqu'on grille ce minerai ou qu'on traite d'autres minerais métalliques non ferreux comme ceux de plomb et de cuivre. Le minerai de zinc canadien contient de 0,001 à 0,067 pour cent de cadmium récupérable; normalement, les concentrés de zinc contiennent de 0,1 à 0,3 pour cent de cadmium, mais il existe des concentrés qui en contiennent jusqu'à 0,7 pour cent.Note de bas de page 2Note de bas de page 3

Au début du siècle, la demande de cadmium était minime, et on ne faisait aucune tentative pour le récupérer au cours de la métallurgie du zinc. Par conséquent, le cadmium contaminait les objets en zinc ou était rejeté dans l'environnement au cours du grillage du minerai de zinc.Note de bas de page 4 Depuis les années 1930, la demande mondiale de cadmium a augmenté constam-ment, au point qu'actuellement sa consommation est limitée en fait par la faible concentration de ce métal dans les minerais de zinc cadmifères et par la production de zinc affiné.Note de bas de page 3Note de bas de page 4 Selon certaines estimations, la production et la consommation canadiennes de cadmium en 1982 atteignaient respectivement 890 et 34 tonnes.Note de bas de page 5 Le cadmium parvient également au Canada sous forme d'impuretés dans les concentrés de plomb et de zinc importés, dans des objets contenant une teneur inconnue de cadmium et sous forme d'impuretés dans d'autres métaux ou alliages.Note de bas de page 3

Le cadmium sert surtout en électroplastie pour la protection d'autres métaux ou alliages contre la corrosion. Il est largement employé dans la fabrication d'alliages à bas point de fusion, de cuivre à faible teneur en cadmium et comme composant des baguettes de soudage ou de brasage. Au Canada, on utilise aussi le cadmium pour la fabrication du savon de cadmium, un stabilisant des plastiques et notamment du chlorure de polyvinyle, et des pigments.Note de bas de page 2 Parmi les produits nécessitant un apport moindre en cadmium, on cite: les fongicides pour pelouses de golf, les barres de commande et les écrans de protection des réacteurs nucléaires, les luminophores des écrans de télévision, les accumulateurs au nickel-cadmium, les huiles à moteur et les activateurs pour la vulcanisation du caoutchouc.Note de bas de page 6Une analyse signale que l'emploi des produits à base de cadmium a augmenté de 5 à 10 pour cent l'an au cours de ces dernières années, et que le potentiel de croissance est très élevé.Note de bas de page 3

Présence dans l'environnement

Le cadmium est un élément assez rare. Il est réparti uniformément dans la croûte terrestre, où sa concentration moyenne serait de 0,15 à 0,2 mg/kg.Note de bas de page 4Note de bas de page 7 La proportion de cadmium par rapport au zinc peut varier considérablement: dans la plupart des minéraux et des sols, elle va de 1:100 à1:1 000.Note de bas de page 8 Dans la nature, on le trouve sous forme de divers composés minéraux et de complexes des chélateurs naturels; les composés organocadmiés, extrêment instables, n'ont pas été détectés dans le milieu naturel.Note de bas de page 9
Bien que le cadmium ne trouve des applications utiles que depuis une époque assez récente, les métaux qu'il accompagne généralement, comme le cuivre, le plomb et le zinc, sont employés depuis plusieurs millénaires.Note de bas de page 8 Par conséquent, la contamination de l'environnement s'est produite tout au long de cette période. Les nouvelles utilisations du cadmium n'ont fait qu'aggraver cette diffusion du métal. Outre la contamination résultant de ses applications connues ou de celles de ses composés, sa présence accidentelle dans l'environnement sous forme d'articles galvanisés, de boues d'épuration et d'engrais ne peut qu'accroître la charge polluante du milieu qui nous entoure.Note de bas de page 3 On le qualifie d'élément àutilisation dispersive, en raison de son introduction sans retenue dans l'environnement.Note de bas de page 10Ce sont les déchets industriels et les ordures ménagères qui constituent les principales sources de pollution par le cadmium.
La solubilité du cadmium dans l'eau dépend dans une large mesure de l'acidité de ce milieu. La dissolution du cadmium en suspension ou adsorbé par les sédiments peut se produire lorsque le pH de l'eau diminue.Note de bas de page 7 On a indiqué l'importance de connaître les concentrations de cadmium dans les matières en suspension et dans les sédiments pour l'évaluation du degré de contamination d'un plan d'eau.Note de bas de page 8 Il se peut que la teneur de l'eau en cadmium dissous soit trop faible pour qu'on puisse le détecter, même si ces solides en contiennent, et surtout si l'eau est neutre ou alcaline.Note de bas de page 11
La concentration de cadmium dans l'eau douce non polluée est généralement inférieure à 0,001 mg/L,Note de bas de page 4Note de bas de page 7Note de bas de page 8 et celle de l'eau de mer d'environ 0,00015 mg/L.Note de bas de page 4Note de bas de page 7Les eaux superficielles contenant plus que quelques microgrammes de cadmium par litre sont probablement polluées par les rejets des usines métallurgiques, des ateliers d'électroplastie, des fabriques de pigments cadmiés, de textiles, de plastiques stabilisés au cadmium ou d'accumulateurs au nickel-cadmium, ou par les boues d'épuration.Note de bas de page 7 Aux États-Unis, les données recueillies au sujet de 2 569 échantillons d'eau super-ficielle ont montré une concentration moyenne de cadmium inférieure à 0,001 mg/L; la concentration la plus élevée signalée était de 0,13 mg/L.Note de bas de page 7 Les concentrations de cadmium relevées à plusieurs stations d'échantillonnage du lac ÉriéNote de bas de page 12 et du lac OntarioNote de bas de page 13Note de bas de page 14 ne dépassaient pas 0,002 mg/L et étaient bien souvent inférieures à 0,001 mg/L.Note de bas de page 13 Une étude effectuée dans la partie maritime de l'estuaire du Saint-Laurent a relevé la présence de concentrations s'inscrivant dans une plage de 0,0001 à0,0056 mg/L (concentration médiane: 0,0005 mg/L).Note de bas de page 15 Dans le cours inférieur du Fraser et dans certains de ses affluents, on a trouvé des concentrations inférieures à0,001 mg/L, sauf dans deux cas, où l'on a mesuré des concentrations de 0,008 et 0,005 mg/L.Note de bas de page 16
L'eau potable contient de faibles concentrations de cadmium (inférieures à 0,001 mg/L) lorsqu'elle provient de sources d'approvisionnement non polluées. Un relevé des sources d'approvisionnement en eau potable au Canada, publié en 1979, montrait que la concentration maximale de cadmium dans l'eau brute était de 0,00113 mg/L, et de 0,00027 mg/L dans l'eau potable; la concentration médiane dans chaque cas ne dépassait pas 0,00001 mg/L.Note de bas de page 17 Plus récemment, l'analyse de 3 067 échantillons d'eau brute prélevés d'un bout àl'autre du Canada, dans le cadre du programme NAQUADAT, n'a permis de trouver que quatre échantillons contenant des concentrations de cadmium supérieures au seuil de détection (0,01 mg/L), la concentration la plus élevée étant de 0,061 mg/L.Note de bas de page 18
Au cours d'une enquête sur la ration alimentaire du Canadien, on a constaté que les concentrations de cadmium dans l'eau potable de cinq villes du pays étaient inférieures à 0,0001 mg/L, la moyenne étant de 0,000044 mg/L.Note de bas de page 19 Des études sur la ration alimentaire effectuées aux États-Unis ont révélé que la concentration moyenne de cadmium dans l'eau potable était de 0,0017 mg/L.Note de bas de page 20
Il se peut que les données sur l'eau potable recueillies à la source ou immédiatement après son passage dans l'installation de traitement du réseau de distribution n'indiquent pas la concentration effective en cadmium de l'eau du robinet. Le cadmium présent comme impureté dans les tuyaux galvanisés, ou comme métal dans les baguettes de soudage ou de brasage des tuyauteries des chauffe-eau et des fontaines réfrigérées peut contaminer l'eau peu avant sa distribution.Note de bas de page 9 Ce risque est accru si l'eau, légèrement acide, contient peu de minéraux dissous.Note de bas de page 21 Elle peut également dissoudre le métal des tuyaux de polyéthylène noir stabilisé par des composés du cadmium. Ces sources de contamination ne libèrent du cadmium en quantité appréciable que si l'eau y séjourne longtemps; c'est pourquoi la première eau tirée risque d'en contenir.Note de bas de page 6Note de bas de page 21Note de bas de page 22
À la même température, la pression de vapeur du cadmium est supérieure à celle du zinc et d'autres métaux auxquels il est généralement associé.Note de bas de page 23 Des émanations de cadmium risquent donc de se produire au cours du traitement industriel de ces métaux. On estime que sur 560 tonnes de cadmium rejetées dans l'atmosphère par diverses sources canadiennes en 1972, 78 pour cent provenaient du grillage des minerais de cuivre et de nickel. Le reste provenait d'autres industries métallurgiques (3,6 pour cent), de l'utilisation des combustibles fossiles (18 pour cent), de l'incinération d'ordures ménagères, de l'application de produits phytosanitaires, et de l'abrasion d'objets contenant du cadmium.Note de bas de page 2
Les fortes concentrations de cadmium dans l'air sont le lot des villes très industrialisées, notamment de celles qui ont des usines d'affinage et des fonderies;Note de bas de page 4 les concentrations peuvent y être des centaines de fois supérieures à celles mesurées dans les régions non polluées.Note de bas de page 8 Dans les régions non industrielles, la concentration de cadmium dans l'air se situe autour de 0,000001 mg/m3.Note de bas de page 24 On n'a recueilli que peu de données sur les concentrations de cadmium dans l'air des agglomérations canadiennes. Lors d'une étude effectuée d'août à septembre 1971 dans le voisinage de l'usine Surrette Battery, à Springhill en Nouvelle- Écosse, on a relevé les concentrations moyennes sur 24 heures à quatre stations. Elles s'inscrivaient dans une plage de 0,000007 à 0,000023 mg/m3.Note de bas de page 25 En 1969, le U.S. National Air Sampling Network a mesuré les concentrations moyennes annuelles dans 29 stations hors-ville: toutes étaient inférieures à 0,000003 mg/m3; celles des 20 plus grandes villes s'inscrivaient dans une plage de 0,000006 à 0,000036 mg/m3.Note de bas de page 8 Au cours de périodes plus courtes, on peut relever des concentrations moyennes plus élevées dans certains quartiers urbains.
Les données sur la teneur en cadmium des aliments ne manquent pas mais, comme l'ont fait remarquer certains auteurs,Note de bas de page 6Note de bas de page 8Note de bas de page 9 il faut interpréter avec prudence les données recueillies par spectrophotométrie d'absorption atomique. Ainsi, la présence d'un élément perturbateur, le sodium, a-t-elle faussé à la hausse les mesures de concentration du cadmium dans certains aliments.
La présence de cadmium dans les végétaux peut provenir du dépôt d'aérosols de ce métal sur les feuilles et autres parties aériennes, et de l'absorption, par les racines, du cadmium du sol. Les plantes en accumulent diverses quantités par cette dernière voie, et leur tolérance à l'égard du cadmium du sol varie selon les espèces. Les données disponibles montrent que les concentrations normales de cadmium dans les aliments sont bien plus faibles que celles mesurées dans les plantes poussant dans des sols contaminés par ce métal ou àproximité d'usines qui en rejettent.Note de bas de page 26 Certains mollusques et crustacés, tels les crabes et les huîtres, peuvent accumuler des concentrations de cadmium extrêmement élevées dans certains tissus, même s'ils vivent dans des eaux à faibles teneurs. Les reins et le foie des porcs, des moutons et des bovins peuvent également concentrer ce métal.Note de bas de page 9 L'utilisation délibérée du cadmium pour fabriquer des récipients de stockage ou d'emballage des produits alimentaires ou des boissons est interdite dans la plupart des pays,Note de bas de page 26 dont le Canada.Note de bas de page 13 Toutefois, la possibilité de contamination accidentelle existe encore, et il est déjà arrivé que des récipients plaqués ou galvanisés au cadmium aient été utilisés pour distribuer, stocker ou traiter des produits alimentaires.Note de bas de page 26
Les concentrations de cadmium mesurées dans les produits alimentaires varient considérablement; dans la plupart des cas, elles tournent autour de 0,05 mg/kg en poids humide.Note de bas de page 7Note de bas de page 9 Les concentrations dans le foie et les rognons de boeuf ainsi que dans les parties crémeuses du crabe peuvent s'élever à 0,2, 1,6 et 21,0 mg/kg respectivement.Note de bas de page 13 Les viandes fraîches en contiennent généralement moins de 0,05 mg/kg et le poisson moins de 0,02 mg/kg.Note de bas de page 8 Les concentrations de cadmium dans les produits alimentaires originaires des régions polluées par ce métal peuvent être fort élevées: on a découvert dans le riz et le blé cultivés dans certaines régions polluées du Japon des concentrations atteignant près de 1 mg/kg, soit au moins 10 fois plus que celles mesurées dans la plupart des régions du monde.Note de bas de page 8 Des études sur les concentrations infimes de métal dans divers groupes de produits alimentaires, effectuées dans la région d'Ottawa-Hull en 1969,Note de bas de page 27 à Vancouver en 1970,Note de bas de page 28 et à Halifax en 1971,Note de bas de page 28 ont indiqué une répartition sensiblement uniforme du cadmium dans toute la ration alimentaire. À Vancouver, les teneurs moyennes allaient de 0,01 mg/kg pour le lait et les produits laitiers à 0,13 mg/kg pour les légumes-feuilles. Ces études n'ont pas fourni de données spécifiques concernant des produits comme les rognons et la chair de crabe. On peut obtenir des données plus détaillées en s'adressant aux responsables du programme national de surveillance des denrées alimentaires de Santé et Bien-être social Canada.Note de bas de page 29 Les concentrations moyennes de cadmium, dans la partie comestible pesée fraîche, allaient de 0,1 (0,01 à 0,13) mg/kg pour la viande et la volaille à 0,60 (0,13 à 2,78) mg/kg pour le rognon de boeuf.Note de bas de page 29 La concentration moyenne dans les 16 types d'aliments inscrits dans la liste, soit 0,05 mg/kg, était dépassée par celle du rognon de boeuf (0,6 mg/kg) et de porc (0,26 mg/kg) ainsi que par celle du foie de boeuf (0,15 mg/kg), de porc (0,09 mg/kg) et de poulet (0,06 mg/kg). Normalement, ces produits ne constituent qu'une faible proportion de la ration alimentaire. On a constaté que les légumes-feuilles provenant des jardins situés à proximité de la fonderie de Trail, en Colombie-Britannique, contenaient jusqu'à 0,0024 mg de cadmium par gramme.Note de bas de page 30
Une étude préliminaire de la contamination des poissons d'eau douce au Canada révèle que les concentrations de cadmium dans la chair des espèces vivant à proximité et hors des zones industrielles ne diffèrent pas sensiblement, en général: les concentrations ne dépassaient jamais 0,06 mg/kg.Note de bas de page 30 Les concentrations de cadmium dans les jus de fruits, les boissons gazeuses et le vin vendu au consommateur canadien étaient inférieures à 0,01 mg/L.Note de bas de page 31Note de bas de page 32

Exposition des Canadiens

Au Canada, ce sont les aliments qui font la plus forte contribution à l'apport total de cadmium. On a évalué l'apport quotidien moyen dans un certain nombre de pays: il oscille entre 0,02 et 0,06 mg.Note de bas de page 33 Une étude de la ration alimentaire des Canadiens a montré que l'apport quotidien moyen de cadmium atteint environ 0,014 mg, dans une plage de 0,007 à 0,034 mg.Note de bas de page 19 Moins de 4 pour cent de l'apport quotidien provient des boissons. Aux États-Unis, les apports quotidiens moyens sont de l'ordre de 0,010 à 0,040 mg.Note de bas de page 20Note de bas de page 34Note de bas de page 35
La consommation d'eau potable provenant de sources d'approvisionnement non polluées ne fournit qu'une faible contribution à l'apport total de cadmium de la ration alimentaire. En fait, la contamination de l'eau et la dissolution du cadmium en provenance des tuyauteries ou des joints pourraient constituer des sources plus importantes. L'utilisation de la première eau sortie du robinet pour remplir le biberon pourrait faire un apport important de cadmium au nourrisson. Les quelques données disponibles montrent que, la plupart du temps, l'eau fait un apport de cadmium inférieur à 0,01 mg par jour si l'on suppose qu'elle contient la concentration maximale de 0,005 mg/L et que l'adulte en boit 1,5 L par jour.Note de bas de page 36 Certains Canadiens ingèrent de cette façon plus de 0,02 mg de cadmium par jour. Il faudrait effectuer des études plus poussées sur les concentrations de cadmium dans l'eau prise au robinet avant de pouvoir les mesurer avec précision.
En supposant qu'une personne inhale 20 m3 d'air par jour, le cadmium qui y est contenu ne devrait pas contribuer pour plus de 0,0006 mg à l'apport total quotidien aux habitants des régions non urbaines. Selon des données recueillies aux États-Unis, les citadins inhalent de 0,0001 à 0,0007 mg de cadmium par jour; les habitants des alentours des usines rejetant du cadmium inhalent une quantité de métal pouvant atteindre de 0,002 à 0,01 mg par jour.Note de bas de page 8
Par conséquent, l'apport quotidien de cadmium par la nourriture, l'eau et l'air à l'adulte canadien non exposé à ce métal dans son travail va de moins de 0,01 à environ 0,05 mg; les teneurs des aliments en cadmium dépendent en grande partie de ses concentrations dans l'air et l'eau, lesquelles à leur tour dépendent de l'emplacement géographique. Les fumeurs risquent d'être plus exposés. Une cigarette contient environ 0,001 mg de cadmium, dont 10 à 20 pour cent sont inhalés;Note de bas de page 9 la consommation de 20 cigarettes par jour entraîne donc un apport quotidien supplémentaire de 0,002 à 0,004 mg de métal. On a estimé que la charge corporelle totale de cadmium et la concentration de cadmium dans le rein sont environ deux fois plus élevées chez les grands fumeurs que chez les non fumeurs.Note de bas de page 37Note de bas de page 38 Aux États-Unis, on a relevé de fortes concentrations de cadmium dans des échantillons de poussière des maisons d'une petite ville des États-Unis:Note de bas de page 40 le métal provenait de tapis de caoutchouc ou de tapis à l'envers caoutchouté actuellement utilisés dans de nombreuses maisons de rapport et autres bâtiments. On croit qu'un enfant portant ses mains poussiéreuses à sa bouche peut ingérer 0,002 mg de cadmium par jour dans ces appartements.

Techniques de traitement des eaux

La déminéralisation des eaux captées par la chaux ou par la coagulation au sulfate ferrique permet d'éliminer efficacement le cadmium qui y est contenu. L'adoucissement à la chaux permet d'éliminer environ 98 pour cent d'une concentration initiale de cadmium de 0,03 mg par litre d'eau d'un pH allant de 8,5 à 11,3; la coagulation au sulfate ferrique en élimine plus de 90 pour cent à un pH dépassant 8, mais seulement 30 pour cent au pH 7. La coagulation à l'alun élimine moins de 50 pour cent du cadmium d'une eau à un pH allant de 6,5 à 8,3.Note de bas de page 42 À l'échelle industrielle, on a recours à l'échangeur d'ions pour éliminer le cadmium des eaux résiduaires, et on a signalé qu'un adoucisseur d'eau domestique par échange d'ions éliminait 99 pour cent du cadmium présent dans l'eau potable.Note de bas de page 35L'osmose inverse permettrait également d'en éliminer 90 pour cent ou plus.Note de bas de page 43

Effets sur la santé

À l'heure actuelle, on ne croit pas que le cadmium soit un élément indispensable à l'homme ou aux animaux. Toutefois, des études préliminaires indiquent que la présence de faibles concentrations de cadmium dans la ration alimentaire peut stimuler la croissance des mammifères.Note de bas de page 44-46

Absorption

Plusieurs études effectuées sur l'homme ont montré que l'intestin absorbe de 4 à 7 pour cent d'une dose unique de cadmium ingérée.Note de bas de page 47-49 Le taux d'absorption du nitrate de cadmium ou du chlorure de cadmium mesuré sur des animaux de laboratoire varie de 0,5 à 3 pour cent.Note de bas de page 8 Au cours d'une autre étude, on a ajouté du cadmium à l'eau servie à des rats, qui ont retenu moins de 1 pour cent de la quantité ingérée pendant des mois.Note de bas de page 50 Les résultats des expériences sur des animaux de laboratoire indiquent également que l'absorption intestinale dépend de l'âge et de la ration alimentaire du sujet.Note de bas de page 51 La quantité absorbée dépend aussi de la présence d'autres éléments comme le fer, le calcium et les protéines.Note de bas de page 38 On estime que la dose totale absorbée par l'homme atteint de 0,0002 à0,005 mg/jour.Note de bas de page 39 Des études effectuées sur des animaux ont montré que les femelles absorbent une plus forte proportion du cadmium de leur ration alimentaire que les mâles.Note de bas de page 52Chez les êtres humains, on a constaté que les femmes souffrant d'une carence en fer absorbent jusqu'à 20 pour cent du cadmium ingéré.Note de bas de page 53Note de bas de page 54
On ne connaît pas les facteurs qui déterminent le dépôt et l'absorption du cadmium dans les poumons, et son élimination. Quoique peu de données quantitatives aient été publiées, on estime qu'environ 25 pour cent des composés du cadmium solubles inhalés sont absorbés.Note de bas de page 55 Cette proportion varie considérablement selon la taille des particules et la solubilité des composés du cadmium. Il semble que l'absorption de cadmium par inhalation de la fumée de cigarette soit importante.Note de bas de page 7Après avoir pénétré dans les voies respiratoires, une partie du métal est repoussée vers le tractus gastro-intestinal par l'action mucociliaire.

Répartition dans l'organisme

Le cadmium absorbé s'accumule surtout dans le cortex du rein et dans le foie. Le pancréas, la thyroïde, la vésicule biliaire et les testicules peuvent aussi en contenir des concentrations assez élevées.Note de bas de page 55 Plusieurs études semblent indiquer que l'accumulation de cadmium dans le corps humain dépend de l'âge;Note de bas de page 56Note de bas de page 57 un auteur affirme que la quantité de cadmium contenue dans le corps humain est multipliée par 200 au cours des trois premières années de la vie, et qu'ainsi, au cours de cette période, l'homme accumule près d'un tiers de sa charge corporelle totale de cadmium.Note de bas de page 58 Chez la femme enceinte, le placenta constitue une barrière efficace contre le cadmium, et on estime que la charge corporelle du nouveau-né est inférieure à 0,001 mg, alors que celle de l'adulte atteint de 15 à 30 mg.Note de bas de page 59 Le cadmium s'accumule au cours des années, jusqu'à une concentration maximale vers l'âge de 50 ans; la charge corporelle totale oscille alors entre 5 et 40 mg.Note de bas de page 60 Près de la moitié de cette charge se trouve dans les reins et le foie; la concentration de cadmium dans le cortex du rein varie de 0,005 à 0,1 mg/g.Note de bas de page 55 Les concentrations de cadmium dans la substance corticale du rein sont normalement de 5 à 20 fois celles mesurées dans le foie.Note de bas de page 7
Chez les animaux, l'exposition au cadmium pendant quelques minutes suffit à faire pénétrer le métal dans le plasma sanguin,Note de bas de page 61 d'où il est rapidement extrait par le foie et les reins. Vingt-quatre heures après l'exposition, la plupart du cadmium est réparti dans les cellules sanguines,Note de bas de page 62 probablement fixé à la métal-lothionéine, protéine fixatrice, riche en cadmium et en thionéine.Note de bas de page 63 On a mis en évidence la présence de métallothionéine dans le foie, les reins, le duodénum, l'urine et le sang des animaux.Note de bas de page 63 On suppose qu'elle traverse la membrane des hématies pour atteindre le rein.Note de bas de page 8 Le cadmium des hématies est également libéré dans le plasma au cours de leur hémolyse.Note de bas de page 64 La métallothionéine joue un rôle important pour la détoxication cadmique; les effets toxiques se produisent probablement lorsque cette protéine est présente dans le foie en quantité insuffisante pour fixer le cadmium absorbé.Note de bas de page 65 Une étude in vitro a montré que l'alpha-2 macroglobuline du sérum humain est aussi une protéine fixatrice de cadmium.Note de bas de page 66

Excrétion

     Seule une faible proportion du cadmium absorbé (moins de 10 pour cent selon certaines expériences effectuées sur les animaux)Note de bas de page 8 est excrétée, principale-ment dans l'urine et les fèces. Il est éliminé en quantités négligeables par les cheveux, les ongles et la sueur. La quantité de cadmium excrétée quotidiennement par un adulte "normal" atteindrait 0,002 mg.Note de bas de page 8Note de bas de page 55 Chez les sujets exposés au cadmium dans leur travail, les concentrations de ce métal dans l'urine peuvent être quelques centaines de fois plus fortes.Note de bas de page 8 Certaines études montrent que l'excrétion du cadmium se produit en trois étapes et que sa demi-vie biologique, en raison de la lenteur de l'excrétion, est de 20 à 30 années.Note de bas de page 8Note de bas de page 67

Effets toxiques

On n'a pas déterminé la dose létale de cadmium absorbé par voie orale chez l'homme; on estime qu'elle atteint plusieurs centaines de milligrammes.Note de bas de page 68 Des doses de seulement 15 à 30 mgNote de bas de page 68 provenant d'aliments acides conservés dans des boîtes cadmiées ont provoqué des gastro-entérites aiguës.Note de bas de page 69Note de bas de page 70 La consommation de boissons contenant de 13 à 15 mg de cadmium par litre a entraîné des vomissements et des crampes gastro-intestinales chez l'homme.Note de bas de page 71-73
Des empoisonnements aigus au cadmium ont été produits par l'inhalation de fumées délétères pendant la fusion ou la coulée du cadmium.Note de bas de page 55 Des décès sont survenus après 5 heures d'exposition à de l'air contenant 8 mg de cadmium par mètre cube. Cependant, certains travailleurs se sont rétablis après avoir respiré pendant 2 heures de l'air contenant 11 mg de cadmium par mètre cube.Note de bas de page 74 Certains ont souffert de pneumonie aiguë après avoir respiré de l'air contenant du cadmium à des concentrations de 0,5 à 2,5 mg/m3 pendant 3 jours.Note de bas de page 75Les symptômes d'empoisonnement aigu sont l'oedème pulmonaire, des maux de tête, des nausées, des vomisse-ments, des frissons, un état de faiblesse et de la diarrhée.Note de bas de page 76
On a relié l'ingestion chronique de cadmium avec la maladie itaï-itaï, observée tout d'abord au Japon. Le rôle du métal dans l'étiologie de ce syndrome est imprécis, tout comme la dose qui en déclenche l'apparition. Les symptômes, qui se manifestent le plus souvent chez des femmes âgées ayant eu de nombreux enfants, sont les mêmes que ceux de l'ostéomalacie (ramollissement généralisé des os); le mal se caractérise par des douleurs lombaires, des myalgies et des fractures spontanées avec déformation du squelette. Cette maladie s'accompagne des symptômes rénaux classiques de l'intoxication par le cadmium des rejets industriels: la protéinurie, et fréquemment la glycosurie et l'amino-acidurie.Note de bas de page 8 On a évalué l'apport individuel de cadmium ingéré à 0,6 mg dans la région où l'itaï-itaï est endémique,Note de bas de page 77 mais cet apport devait être beaucoup plus élevé avant 1955, moment où l'on a pris des mesures de dépollution dans la mine voisine. Les études épidémiologiques effectuées dans d'autres parties du Japon indiquent que l'incidence de la protéinurie est importante dans les régions polluées par le cadmium.
On a proposé l'existence d'une relation entre l'ingestion chronique de cadmium et l'hyperten-sion;Note de bas de page 77Note de bas de page 78 toutefois, les données disponibles ne permettent pas de tirer des conclusions.Note de bas de page 79 Plusieurs études ont montré que les reins des hypertendus contiennent davantage de cadmium et que la proportion cadmium/zinc y est plus élevée que chez les bien portants. Par contre, l'autopsie de 80 cadavres n'a révélé aucune relation entre les maladies cardio-vasculaires et les concentrations de cadmium dans le rein.Note de bas de page 80 De plus, on n'a observé aucune relation entre l'hypertension et l'excrétion de cadmium dans les urines.Note de bas de page 81
L'administration de cadmium par voie orale cause de l'hypertension chez des animaux; cependant, la courbe dose-réponse n'est pas une fonction monotone. On observe les effets les plus marquants après l'administration, par voie orale, de 0,1 mg de cadmium par jour, ou de 0,0001 à 0,001 mg/kg par injections intrapéritonéales. Des doses 10 fois plus fortes n'ont cependant que peu d'effet.Note de bas de page 82
L'exposition chronique aux poussières de cadmium en suspension dans l'air produit un certain nombre d'effets nocifs; les deux principaux sont l'emphysème pulmonaireNote de bas de page 83 et la protéinurie.Note de bas de page 55 L'emphysème se manifeste après une vingtaine d'années d'exposition; on n'a pas déterminé systématiquement les degrés d'exposition qui entraînent ainsi une invalidité. Une étude a montré que l'exposition à des concentrations de cadmium de 3 à 15 mg/m3 provoquait l'emphysème. Des troubles rénaux incluant l'excrétion de protéines à faible poids moléculaire dans l'urine, ainsi qu'une augmentation des acides aminés, du calcium et du glucose qu'elle contient accompagnent l'emphysème.Note de bas de page 8Certaines autopsies ont montré que les principaux effets de l'intoxication à long terme sur le rein se manifestent dans les tubules, mais qu'ils ne sont prononcés que dans les cas les plus graves.Note de bas de page 84-86 On a indiqué que la concentration critique minimale de cadmium dans le rein produisant des altérations rénales tubulaires serait d'environ 0,2 mg/g.Note de bas de page 87Note de bas de page 88 Certains indices portent à croire qu'une exposition prolongée entraîne un accrois-sement de l'incidence des calculs rénaux.Note de bas de page 89 Il semble que l'exposition chronique au cadmium affecte indirectement les os ou les détériore directement avant que les lésions rénales tubulaires n'apparaissent.Note de bas de page 90 Les fonctions hépatiques peuvent être altérées par une exposition importante; toutefois, on n'a signalé que peu de cas de maladies hépatiques consécutives à une exposition au cadmium dans le lieu de travail.Note de bas de page 79
Les hormones sexuelles et l'ingestion de calcium, de protéines ou de vitamine D, de zinc et de sélénium peuvent modifier la toxicité du cadmium.Note de bas de page 55 Le zinc est antagoniste du cadmium, et on a montré qu'il pouvait prévenir ou réduire divers effets de l'administration expérimentale de cadmium, comme l'hypertension,Note de bas de page 91 les anomalies foetalesNote de bas de page 92 et les lésions ovariennesNote de bas de page 93 et testiculaires.Note de bas de page 94

Pouvoir tératogène et effets sur la procréation

On ne connaît aucun cas de tératogenèse parmi les populations exposées au cadmium,Note de bas de page 39 mais l'administration par voie parentérale de doses de 1,25 mg de composés du cadmium par kilogramme à des rates s'est révélée tératogène: le cadmium inhibe le transfert placentaire du zinc.Note de bas de page 95 L'administration par voie orale de doses de 10 mg/kg par jour pendant six semaines a produit des malformations congénitales chez des rats.Note de bas de page 96

Pouvoir mutagène

Des études in vitro et in vivo des propriétés mutagènes du cadmium ont donné des résultats discordants. À tout prendre, il semble que certains composés de ce métal soient faiblement mutagènes.Note de bas de page 97

Pouvoir cancérogène

Au cours d'études effectuées sur des animaux de laboratoire, certains composés de cadmium ont produit un sarcome à leur point d'injection, ainsi que des tumeurs dans les cellules intersticielles des testicules de rats.Note de bas de page 98 L'inhalation d'aérosols de chlorure de cadmium a produit une forte incidence de cancers primitifs du poumon chez des rats.Note de bas de page 98 Toutefois, l'administration de sels de cadmium par ingestion n'a pas provoqué de cancer.Note de bas de page 97
Des études épidémiologiques effectuées sur des ouvriers exposés au cadmium dans leur travail n'ont fourni que des données peu concluantes sur l'augmen-tation des risques de cancer du poumon, de la prostate et du rein qui en résulterait. Il est difficile d'interpréter les résultats, à cause de facteurs obscurcissants comme l'habitude de fumer ou l'exposition àd'autres agents potentiellement cancérogènes.Note de bas de page 38Note de bas de page 97 L'Environmental Protection Agency des États-Unis a conclu que l'inhalation de cadmium est corrélée avec le cancer du poumon chez les ouvriers, en fonction de la quantité présente dans l'air, mais qu'il n'y a pas de preuve que l'ingestion de cadmium soit cancérogène.Note de bas de page 99

Apport quotidien acceptable

L'Organisation mondiale de la santé a recommandé que l'apport de cadmium admissible provisoirement n'excède pas 0,4 à 0,5 mg par semaine ou 0,057 à 0,071 mg/jour.Note de bas de page 87
En se fondant sur un modèle multicompartimental de la répartition du cadmium dans le corps et sur l'écart-type prévu des concentrations de ce métal dans le cortex du rein humain, on a estimé qu'un apport quotidien de 0,04 à 0,05 mg ne mettrait que 0,1 pour cent de la population en situation d'atteindre le seuil "critique" de 0,2 mg/g dans le cortex du rein après 50 années.Note de bas de page 41Note de bas de page 100

Justification

  1. On estime que le cadmium n'est pas un élément indispensable au métabolisme chez l'homme. Ce sont les aliments qui font le principal apport de cadmium chez les personnes non exposées à ce métal dans le milieu de travail. Comme il est difficile de diminuer la teneur en cadmium des aliments, il faut réduire autant que possible sa teneur dans l'eau potable.
  2. Un comité mixte d'experts de la FAO et de l'OMS a estimé qu'un apport hebdomadaire de 0,4 à 0,5 mg de cadmium serait provisoirement admissible. La consommation quotidienne de 1,5 L d'eau contenant du cadmium à une concentration de 0,005 mg/L contri-bue pour environ 12 pour cent à l'apport admissible provisoirement.
  3. Par conséquent, la concentration maximale acceptable de cadmium dans l'eau potable est de 0,005 mg/L.

Références bibliographiques

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