衣451関係、カドミウムの勉強

衣451-2国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構九州沖縄農業研究センター公報チームの南さんと電話 - kodomoyousai’s diary (hatenablog.com)

↑の農林水産省のサイトみてて、カドミウムの勉強をしたくなりました。

性質[編集]

カドミウムの単体は、安定な六方最密充填構造 (HCP) をとる。銀白色で展性に富む軟金属である。比較的酸化されにくく金属光沢を保ちやすいものの、湿気の多い空気中では徐々に酸化されて灰色になり、金属光沢も失う。

(水俣市役所の環境のフクダさんに、農業の肥料に硫酸アンモニア略してリュウアンというのがあるのを教えて頂きました!)

塩酸および希硫酸などとは徐々に反応し、無色の2価の水和カドミウムイオンを生成する。

{\ce {Cd + 2 H^+(aq) -> Cd^2+(aq) + H2}}

(イタイイタイ病はカドミウムが原因ですが、どうして農家さんがほとんどの犠牲だったのか?お米はみんな食べるけど、カドミウムイオンを田んぼから吸ったからとか?)

2価の水和カドミウムイオン Cd²⁺(aq) は極めて弱い酸としての性質 (pKa = 10.2) を示すが、その程度はよりイオン半径の小さな亜鉛イオン Zn²⁺(aq) より低い。カドミウムイオンはHSAB則では中程度のルイス酸として分類され、ヨウ化物イオンなどハロゲン化物イオンおよび、アンモニアなどと錯体を作りやすい。

常圧での融点は、320.9 °Cと金属元素の中では比較的低い方である^[5]。常圧での沸点は、765 °Cである^[4]。この値も金属元素としては、水銀およびアルカリ金属に次いで低く、したがって蒸気圧が比較的高い金属と言える。なお、カドミウム蒸気も有毒である。

(イタイイタイ病は鉱山だつたけど、現代は自動車関連の廃棄物の不法投棄とか?)

用途[編集]

ウッド合金の成分材料、顔料（カドミウムイエロー、カドミウムオレンジ、カドミウムレッドレッドなど）、二次電池（ニッカド電池）の電極など、さまざまな工業製品に利用されてきた。融点の低さを利用し、ハンダの原料として用いられたこともある。また、比較的中性子を吸収しやすい性質から、原子炉の制御用材料にも使われている。

カドミウムはめっき材料として、自動車関連業界で古くから用いられてきた。めっきが均質で、亜鉛よりはやや小さいイオン化傾向を持ち、犠牲電極として良好な性質を持つからである。また、潤滑油との馴染みが良く、焼き付きを防ぐ性質がある。やや黄色味がかったカドミウムめっきは、1960年代までのアメリカ車のエンジンルームでよく見られた。

しかし、近年はカドミウムの毒性が懸念され、その利用が忌避される傾向が強い。

化合物に半導体があるようです。

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食物の汚染[編集]

カドミウムは亜鉛に伴って産出するため、公害への関心が薄かった時代には亜鉛の精錬過程で環境に放出され、精錬所の下流域の土壌に蓄積された。また、カドミウムを使用する工場からも排水を通じて環境に放出された。1970年に通商産業省がメッキ工場、電気機器工場の排水を抜き打ち調査した結果、8割の工場で排水処理がされておらず、半数の工場で工場排水基準法の基準（当時0.1ppm）を超過した状態にあった^[6]。

土壌中に蓄積されたカドミウムは、土壌のpHが中性からアルカリ性では難溶であるために吸収されにくいのに対し、土壌の酸化条件によってイオンとして溶出して農作物に吸収され、蓄積される。日本列島の土壌は、大半が中性から酸性であることからカドミウムが溶出しやすい環境であるため、食物がカドミウムによる汚染を受けやすい状況にある。日本人は、食事によってカドミウムを1日当たり平均で26 μgを摂取していると見積もられている^[7]。秋田県のように鉱山が多い地域では、稲がカドミウムを吸収しないようにする取り組みを行っている^[8]^[9]。

日本ではコメをはじめとする食物にカドミウムの含有基準が設けられており、基準値以上を含む農作物は販売が禁止されている。食品衛生法上は玄米において上限1 ppmと規定されており、これを超過したものはすべて焼却処分すると定められている。また、食糧庁の通達により、玄米中0.4 ppm以上が検出された場合は食用にはされず、すべて工業用途に回すとしてきたものの、2008年に発覚した汚染米問題で明らかになったように、糊原料には小麦粉が用いられており、コメの工業用の用途は確認されていない。

なお、世界各国の含有基準は、台湾：0.5 ppm、韓国・中国・EU：0.2 ppm、タイ・オーストラリア：0.1 ppmである。2006年7月に開催されたコーデックス委員会総会において、国際基準が精米中に0.4 (mg/kg)とされた。日本の自治体では海外への米の輸出する際の対応や将来的な国内基準の厳格化を見越し、カドミウム低吸収性品種の開発や奨励品種の切り替えが行われている^[10]。

「農用地の土壌の汚染防止等に関する法律」も参照

国立がん研究センターによると、食品に含まれるカドミウムの長期摂取と、がん発症のリスクには明確な関連が見られないことが分かった。研究では、9府県の男女約9万人を対象に、喫煙や飲酒など、他のリスクを除いて、カドミウムの摂取量とがんの発症を調べたところ、相関は認められなかった。その理由として、食品に含まれるカドミウムの量が少ないことと、吸入ではなく摂取であることが考えられている^[7]^[11]。

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農用地の土壌の汚染防止等に関する法律 | e-Gov法令検索

昭和四十五年法律第百三十九号

（定義）

第二条　この法律において「農用地」とは、耕作の目的又は主として家畜の放牧の目的若しくは養畜の業務のための採草の目的に供される土地をいう。

２　この法律において「農作物等」とは、農作物及び農作物以外の飼料用植物をいう。

３　この法律において「特定有害物質」とは、カドミウム等その物質が農用地の土壌に含まれることに起因して人の健康をそこなうおそれがある農畜産物が生産され、又は農作物等の生育が阻害されるおそれがある物質（放射性物質を除く。）であつて、政令で定めるものをいう。

(↓これって検査分析必要ですよね!そして情報公開だと思いますが?)

（農用地土壌汚染対策地域の指定）

第三条　都道府県知事は、当該都道府県の区域内の一定の地域で、その地域内にある農用地の土壌及び当該農用地に生育する農作物等に含まれる特定有害物質の種類及び量等からみて、当該農用地の利用に起因して人の健康をそこなうおそれがある農畜産物が生産され、若しくは当該農用地における農作物等の生育が阻害されると認められるもの又はそれらのおそれが著しいと認められるものとして政令で定める要件に該当するものを農用地土壌汚染対策地域（以下「対策地域」という。）として指定することができる。

２　環境大臣は、前項の政令の制定又は改廃の立案をしようとするときは、中央環境審議会の意見を聴かなければならない。

３　都道府県知事は、対策地域を指定しようとするときは、環境基本法（平成五年法律第九十一号）第四十三条の規定により置かれる審議会その他の合議制の機関及び関係市町村長の意見を聴かなければならない。

４　都道府県知事は、対策地域を指定したときは、遅滞なく、環境省令で定めるところにより、その旨を公告するとともに、環境大臣に報告し、かつ、関係市町村長に通知しなければならない。

５　市町村長は、当該市町村の区域内の一定の地域で第一項の政令で定める要件に該当するものを対策地域として指定すべきことを都道府県知事に対し要請することができる。

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