Opname van Cadmium in planten

CODA-Centrum voor Onderzoek
in Diergeneeskunde en Agrochemie
Opname van Cadmium in planten
met bijzondere aandacht voor
landbouwgewassen
Ir. A. Ruttens and Prof. J. Vangronsveld (UHasselt)
Dr. Ludwig De Temmerman (CODA)
Inhoud:
1. Cadmium: algemene weetjes
2. Factoren die de opname van cadmium
in planten beïnvloeden
1.1 Omgevingsfactoren (Bodem, Lucht)
1.2 Plantfactoren
3. Specifieke gegevens mbt een aantal gewassen
4. Transfer naar vee?
1. Cadmium:Algemene weetjes
Cadmium=metaal
Cadmium pysical properties
Chemical
symbol
Cd
Form
white, soft
metal
Characteristics
malleable,
ductile and
flexible
Melting point
Atomic number
Atomic weight
Density
321°C
48
112.41
8.64 g/cm³
Cadmium - gebruik
Cadmium-voorkomen
• Natuurlijke bronnen
– Cadmium=sporenelement
– Verwering van gesteenten
– Vulkaanuitbarstingen
• Cadmiumwinning
Natural cadmium levels in
the environment
Earth's crust
0.1 to 0.5
µg/g
Atmosphere
0.1 to 5
ng/m³*
Marine
sediment
~1 µg/g
Sea-water
~0.1 µg/l
* ng = nanograms = 10E-9 g
-hoofdzakelijk uit Zn houdende ertsen (vb. sfaliet)
-in mindere mate ook Cu and Pb (vb. galena en malachiet)
•Natuurlijke bronnen
(achtergrondblootstelling)
•Antropogene bronnen
(aanrijking van het milieu
=>verhoogde blootstelling)
Figuur:
relatieve bijdrage (%)
van de verschillende Cd-bronnen
tot de menselijke blootstelling
(niet rokers)
Cadmium: bekommernis?
•Gezondheidseffecten (zie verder)
•beperkte marge tussen achtergrondblootstelling
en toelaatbare blootstelling
Cadmium: gezondheidseffecten
Metallothionein
=> nierdysfuncties
50-75% of total Cd acculumates
in liver and kidney
=>Cd half-life = 20-30 years
=>aantasting beendergestel
- Itai-itai (Japan)
- Osteoporosis en osteomalacia
=> Carcinogeen (longkanker), mutageen
Cadmium –Blootstelling
Oraal
Inhalatoir
• voedsel (plantaardige producten!)
•Stof: 0.042 µg/dag
• bodemingestie (pica)
•(roken+1.5 µg/dag)
• 22 µg/dag
•50% absorptie
•5-6% absorptie
=>3% inhalatoire blootstelling
=>97% orale blootstelling
(rokers:50%)
• Cadmium in Vlaanderen :
Noordlimburg en Antwerpse Kempen:
-vestiging van Zn smelters sinds einde
van de 19 eeuw
-280 km² aangerijkt met Cadmium
-cadmiumconcentraties in landbouwgewassen en nieren
van runderen waargenomen boven de toegelaten normen
700
600
500
400
300
200
100
0
1950
1970
1989
Cd production
250
300
600
Cd emssion
340
200
0.35
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Cd emission (kg/day)
Cd production (ton/year)
-Historische pollutie!
Source: Staessen et al., 1995
⇒Emissies werden lager in de loop van de tijd:
-overschakeling van pyrometallurgie naar electrolse
-verbeterde filtersystemen,….
(van 1995 tot 2000 Cd emissie in Vlaanderen nog gehalveerd)
Inhoud:
1. Cadmium: algemene weetjes
2. Factoren die de opname van cadmium
in planten beïnvloeden
1.1 Omgevingsfactoren (Bodem, Lucht)
1.2 Plantfactoren
3. Specifieke gegevens mbt een aantal gewassen
4. Transfer naar vee?
2. Factoren die de opname
van cadmium in planten beïnvloeden
2.1 Omgevingsfactoren
Lucht
(20-30%)
Bodem
(70-80%)