Le cadmium, ce métal qui pèse lourd pour la santé

Toxique, reconnu cancérogène et mutagène, le cadmium est pourtant très présent dans notre alimentation. En cause, les engrais phosphatés de l’agriculture, pour laquelle l’Europe a mis quinze ans à se mettre d’accord.

Cadmium : sa définition

Cadmium 109 et élément chimique

Dans le tableau périodique des éléments, le cadmium est l’élément chimique de numéro atomique 48, de symbole Cd. Il y fait partie des métaux de transition.

Cet élément possède 38 isotopes (atomes différents selon le nombre de neutrons dans leurs noyaux) connus, dont le cadmium 106, 108 et 114 sont soupçonnés d’être radioactifs, avec une durée de demi-vie (laps de temps pour perdre la moitié de son activité) de l’ordre de dix millions de fois l’âge de l’univers.

Quant au cadmium 109, il est à ce jour une inconnue.

Il fait partie des métaux lourds : sa masse volumique supérieure à 5000kg/m3. L’Europe a englobé dans la définition des métaux lourds, « tout composé d’antimoine, d’arsenic, de cadmium, (…) ainsi que ces matériaux sous forme métallique, pour autant qu’ils soient classés comme substances dangereuses.»

Associé au zinc

En tant que tel, il n’existe pas de minerais de cadmium : il est toujours présent dans la croûte terrestre en combinaison avec du zinc, et dans une moindre mesure avec du plomb, du cuivre, des phosphates naturels.

D’ailleurs, cet élément a été découvert parce qu’il « contaminait » le zinc : en 1809 par le chimiste suédois Magnus Martin af Pontin, avant d’être isolé en 1817 par le chimiste allemand Friedrich Strohmeyer.

Cet élément s’obtient par pyrométallurgie ou hydrométallurgie du zinc, une tonne de zinc permettant d’obtenir trois kilos de cadmium.

Les sources de cadmium

Les pays producteurs sont ceux qui détiennent des minerais de zinc. Les réserves mondiales se situent principalement en Chine (92 000 tonnes), en Australie (61 000 tonnes), au Pérou (55 000 tonnes), au Mexique (47 000 tonnes), en Russie (44 000 tonnes). La France n’a plus de production minière de cadmium depuis 1993, année de la fermeture du site de Saint-Salvy (en Lot-et-Garonne).

Chaque année, 25 000 tonnes de cadmium sont libérés dans l’environnement : par l’activité volcanique et les feux de forêts dans l’atmosphère, par usure des roches dans les cours d’eau. Et pour bonne part désormais, par l’activité humaine, activités industrielles et épandage d’engrais phosphatés.

Cadmium, ses différentes utilisations

Les propriétés physiques

C’est un métal blanc argent, légèrement bleuté : très malléable et ductile, il est inoxydable. Et sous forme d’alliage, il apporte des propriétés antifriction et abaisse le point de fusion de certains métaux.

Cadmium, ses utilisations industrielles

Son principal usage industriel est sa propriété inoxydable : par cadmiage, il sert de revêtements anticorrosion à l’acier et autres métaux ferreux. Raison pour laquelle il est très employé dans l’industrie des transports, notamment dans la protection des rivets dans la marine et l’aéronautique.

Jusqu’en 2016, cet élément entrait aussi dans la fabrication de piles boutons, piles rechargeables et de batteries pour outils, perceuses, visseuses ou scies. Cet usage est désormais interdit en Europe.

En vertu de sa ductilité, il a aussi été utilisé dans la fabrication de bijoux, montures de lunettes, etc. Depuis le Règlement européen Reach, cet élément est interdit dans la fabrication de bijoux.

Cadmium et peinture

Cet élément a rapidement été utilisé en peinture, en raison de sa luminosité, de son opacité et de sa durée. Ainsi les peintres James Ensor et Van Gogh ont-ils recouru aux pigments au cadmium. Jaune, orangé, vert, mais aussi rouge des fresques, le cadmium communique à la peinture ses propres couleurs.

Cadmium et nitrate : son utilisation agricole

Le phosphore est, avec l’azote et le potassium, l’un des trois principaux éléments nutritifs des plantes. Les engrais de synthèse sont issus de phosphate naturel de calcium, qui contient du cadmium.

A partir de 2022 en Europe, la teneur maximale de cadmium dans les engrais engrais phosphatés sera de 60mg/kg au lieu de 90mg/kg aujourd’hui : une réglementation adopté le 20 novembre 2018, à l’issue d’un processus de négociations entamé en 2003.

L’Europe importe la moitié de ses engrais phosphatés : jusqu’à présent du Maroc et de l’Algérie, dont les roches phosphatées ont une teneur en cadmium plus élevée que celles de la Russie, seul pays à détenir des roches sulfatées à bas taux de cadmium.

Or, la réglementation européenne prévoit également un étiquetage « bas carbone », 20 mg/kg, qui ne peut concerner que le phosphate naturel russe. A la question de la santé s’est ajoutée la géopolitique, la sécurité alimentaire européenne placée entre les mains de Poutine.

Impact sur l’environnement

Coquillages et crustacés

C’était il y a vingt ans : plus aucun poisson dans le Lot, à la suite de rejets accidentels de cadmium dans son affluent le Riou-Mort, déjà pollué en métaux lourds par le bassin minier de Decazeville.

C’était il y a quinze ans, les champignons de Paris pourtant cultivés avec du compost, se retrouvèrent pollués au cadmium : les piles boutons passaient au travers du tamis qui triait les ordures bonnes ou non pour le compost.

Les racines des plantes captent très bien le cadmium et les feuilles des choux et salades le concentrent. Sans exclusive du côté des pommes de terre. A l’échelle mondiale, le riz par l’eau des rizières constitue le premier risque de contamination.

Quant aux fruits de mer, ils sont chez nous la voie royale pour ingérer du cadmium : huîtres et coquilles Saint-Jacques filtrent l’eau de mer et en retiennent les particules fines. Or, le cadmium déversé en amont pollue bien plus les estuaires que l’environnement immédiat où ils ont été rejetés.

Cadmium : santé et toxicité

Cet élément a des propriétés physiques et chimiques proches de celles du calcium, si bien qu’il traverse les barrières biologiques et s’accumule dans les tissus : alors qu’au mieux, il ne sert à rien.

Sur les reins

Il est stocké de façon transitoire par le foie, puis passe dans les reins. Or, à partir d’une concentration de 200 ppm (200 mg par kilogramme), les reins sont lésés de façon irréversible.

Chez les autres mammifères que l’homme, le rein et le foie sont également touchés en priorité : à ce titre, la viande de foie d’animaux abattus tardivement est à décommander. Notez que cela concerne surtout la viande de cheval, à la consommation en régression.

Sur le squelette

Dans les années 60 Japon, le cas d’intoxication massive est connu sous le nom de la « maladie itai-itai » (aïe-aïe ! ), en référence à la douleur provoquée par le ramollissement des os et articulations, avec insuffisance rénale associée.

Mais le cas n’est pas exclusivement nippon : cet élément accentue l’ostéoporose.

Sur les poumons

Attention fumeurs, le tabac expose doublement au cadmium : non seulement une cigarette en concentre un taux très élevé (1 mg pour une cigarette), mais vos poumons stockent 50% de ce cadmium, contre 10% par les voies digestives. A la prise de sang, votre taux de cadmium dans le sang se voit tout de suite : il est deux fois plus élevé que celui d’un non-fumeur.

Cadmium et cancers

C’est un CMR (C, cancérigène , M, mutagène, T, toxique pour la reproduction). Cet élément reconnu cancérogène par inhalation : il est classé dans le groupe 1 par le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer) depuis 1993.

Par ingestion, il est hautement suspecté d’avoir un lien avec certains cancers hormonodépendants, cancers de la prostate, du sein et de l’endomètre.

Cadmium et Anses

Pour l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé), le taux maximal de concentration de cadmium l’air ne doit pas dépasser 0,003 mg/ litre dans l’air, et 33µg/L dans l’eau. En Europe, la valeur seuil est de 5µg/L.

En France, l’Anses (Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail) a calculé sa propre VTR (Valeur Toxicologiques de Référence) : 0,35 µg/kg/jour.

L’Anses a également mis en avant le fait que 36% des enfants de moins de trois ans avaient de concentration en cadmium par ingestion supérieur à cette VTR. Or, les méfaits de ce métal sur la santé sont sur le long terme.

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