환경자료실

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자연계
분포

  지각(crust) 중의 카드뮴 농도는 평균 0.15ppm 정도이지만 토양 중에는 암석의 풍화에 의해 생성된 카드뮴이
토양입자에 흡착하기 쉬우므로 0.5ppm 정도 존재한다. 우리나라 논 토양 중 자연함유량을 조사한 결과 평균 0.14ppm으로 나타났다(1988).
일본의 경우 0.5∼2 ppm으로 알려져 있음. 물속의 카드뮴 존재량은 비오염수인 경우 1ppb 미만으로 존재한다. 지표수 중의 카드뮴
농도가 2∼3 ppb 이상인 경우도 있는데 이는 산업폐수, 폐기물의 매립, 또는 슬러지를 포함한 토양으로부터 유출된 결과로 수질이 오염된
경우일 것이다.

오
염 원

(1) 주요 발생원

o 제련공정(구리, 납, 아연을 포함)

o 카드뮴 화합물 제조공정(산화카드뮴, 질산카드뮴 등)

o 화합물 사용공정(안료, 염화비닐 안정제, 고급납땜 등)

(2) 카드뮴 생산량

  세계의 카드뮴 생산량은 1910년부터 매년 증가하여 1979년에는 1,500∼2,000만톤에 달했고, 미국, 일본,
서독, 소련에서 세계 생산량의 2/3를 생산하였다. 일본에서는 1971년 2,759톤을 생산하여 안료, 염화비닐 안정제, 도금에 전체의
70%를 사용하였다. 이러한 용도는 모두 회수 불가능하여 환경오염의 원인이 된다.

독성영향

(1) 노출한계: 0.05㎎/㎥. 금속카드뮴 분진 및 염(Cd 로서)

  성인의 전체 축적량은 40㎎ 정도. 장기별에 의한 평균 카드뮴 농도는 신장 70ppm, 간장 5ppm으로 축적량은
50세까지는 나이와 함께 증가하며, 고령자에서는 감소한다. 소화기에서의 흡수는 5∼10 %이며 흡입된 카드뮴 및 그 수용성 화합물의 폐에서의
흡수율은 20∼40%로 알려져 있다. 일본의 성인 1인당 섭취량은 30∼50㎍/day로 흡수량은 2.7㎍/day (흡연자는 3.9㎍/day)로
알려지고 있다.

(2) 급성독성

  기도를 통한 폭로에서는 고농도의 산화카드뮴(CdO) 증기를 흡입하면 1∼수시간 후에 목의 자극감, 기침, 흉부이상감,
호흡곤란 등의 증상이 나타난다. 그후 1∼ 수일에 걸쳐 호흡곤란, 흉부압박감, 식욕부진, 쇠약, 구토증, 떨림, 미열 내지 고열이 난다.
중증의 경우는 심폐기능부전(肺性心 등)을 일으켜 사망에 이른다. 경증의 경우는 간질성(間質性) 폐부종에서 증식성 간질성폐렴에 이르지만 서서히
회복된다. 그 후에 재발 내지 신기능 장애를 보이지 않으나 폐기능저하를 수반하는 폐선유증(肺線維症)이 후유증으로 수년간 계속되는 경우가
있다. 경구적 폭로에서는 카드뮴 및 그 화합물은 위액에 녹아 위장점막을 강하게 자극하게 되어 오심, 구토, 복통, 설사를 일으킨다. 황산카드뮴
33㎎ 이상 또는 음식물 중 카드뮴 농도 350∼400 ppm에서 구토를 일으킨다. 또한 카드뮴 도금의 식기로부터 용출된 카드뮴에 의한
집단중독 발생이 보고되고 있다.

  스테아린산 카드뮴 등의 카드뮴 석검의 건조 작업과 포장작업자 중 몇 명이 작업 후 4시간 내지 2∼3일 후에 오심,
구토, 식욕부진을 호소하였으며, 하혈과 빈혈을 보이는 자도 있었다. 이 원인은 실내공기 중 카드뮴 농도가 16∼18 ㎎/㎥,입자크기
1∼10 ㎛의 것을 흡입하여 입자의 크기가 비교적 크기 때문에 상기도에서 위에 이행되어 위산에 의해 이온해리된 결과라고 생각된다.

(중독량)

   근육 - Rat TDLo(최저독성량): 70㎎/㎏, 신생물

(3) 만성독성

  카드뮴으로서 0.1∼1 ㎎/㎥정도의 산화카드뮴의 증기에 2∼수년간 폭로되면, 폐기종, 신장해,
단백뇨 3대 증상의 만성중독증상이 생긴다. 자각증상은 후각의 상실, 물 상태의 콧물, 기침, 피로, 체중 감소 등이다. 뼈에 병변이 생기는
경우는 드물며 사망자의 폐부검에서는 만성기관지염의 증상을 제외한 폐에 거친 스폰지 형태의 변화를 보이는 폐기종이 있다. 신장해는 세뇨관장해를
주로 일으키는 것으로 단백뇨, 당뇨, 아미노산뇨, 산성뇨, 고칼슘뇨, 다뇨가 보인다. 기타 만성으로는 치아의 카드뮴 황색환, 저색소성빈혈,
신장결석, 뇨도결석, 골염대사이상, 고혈압을 일으키는 경우도 있다. 또 장기 미량 폭로에 의한 특수한 결과로서 이타이이타이 공해병을 들
수 있다. 병리적으로 골연화증과 신장기능장해가 특징이라고 알려져 있다.

(4) 인체노출경로 및 영향

(가) 주요 노출경로

 1) 먹는물 : 정상적인 음용수 중에는 카드뮴이 1ppb 정도 이하로 존재한다. 경우에 따라서는 5ppb 이상 존재하는 경우도
있으며 10ppb 이상 검출되는 경우는 극히 드물다. 음용수로 인체 내에 노출되는 양은 일반적으로 성인이 평균 음용수 2ℓ/day 소비할
때 1∼10㎍(Cd)/day로 평가되었다.

 2) 음식물 : 대부분의 음식물은 0.1㎎(Cd)/㎏(습량) 이하 존재한다고 조사되었다. 음식물을 통해 인체에 섭취되는 카드뮴의
양은 15∼60 ㎍/day로 평가된다. 오염된 농경지에서 생산된 농작물에는 카드뮴의 농도가 더 높아진다. 일본의 전형적인 식단의 음식물엔
더 높게 나타나며 이는 일본 농경지의 카드뮴 농도가 높기 때문이다.

 3) 대기 : 일반적으로 대기 중의 카드뮴 농도는 낮다. 장기적 평균 농도는 0.001∼0.5 ㎍/m³이다.
공기를 통해 성인 1인이 0.05㎍/day 섭취하며, 오염된 지역의 경우 최고 3.5㎍/day경우도 있다. 도시가 농촌보다 30배 높다.
인체노출 경로는 음식물에 비교하면 매우 낮은값이다. 흡연자에 있어서는 담배 1가치당 1∼2㎍의 카드뮴이 존재하며 담배 1갑을 흡연하면 2∼4㎍(Cd)을
흡입하게 되며 이의 50%가 폐에 침착된다고 평가되었다.

※ FAO/WHO 합동 식품첨가물 전문가 회의(JECFA)는 성인 1인에 대하여 주당 섭취 허용량 0.5㎎/week을 초과하지 않도록
권고하고 있다(1972).

(나) 대사

  카드뮴은 인체 내에 섭취되면 소화관과 폐를 통해 흡수된다. 소화관으로 들어온 카드뮴 중 6% 정도가 흡수되고, 폐에서는
0.1㎛ 입자는 50%, 2㎛ 입자는 20% 폐에 남아 흡수된다. 혈액으로 들어온 카드뮴은 주로 간과 신장에 농축 저장되고, 생물학적 반감기는
13∼38년으로 알려져 있다. 흡수된 카드뮴은 태반을 통과하지 못하므로 신생아에 있어서는 거의 존재하지 않는다.

(다) 건강상의 영향(독성영향 참조)

 1) 급성증상 : 구토 등 소화기 증상, 기관지염, 폐기종, 빈혈, 신장결석 등.

 2) 신장피질에 축적 : 당뇨, 단백뇨, 아미노산뇨. 이따이이따이 병의 경우 신장이 비가역적으 로 손상된다.

 3) 저농도 장기간 노출 경우 : 고혈압

     고농도 노출 경우 : 기형유발, 돌연변이, 발암성

 4) 허용한계

  가) WHO. 잠정적 혈중 무영향 농도 : 10㎍(Cd)/ℓ

  나) FAO/WHO. 잠정허용섭취량 : 1주당 성인 1인당 400∼500㎍(Cd)미만/week (1일당 57∼71㎍)

  다) 부신피질 임계농도 : 200∼250㎎(Cd)/㎏

  성인의 부신피질 임계농도는 200∼250㎎(Cd)/㎏·체중이나 FAO/WHO 합동 식품첨가물 전문가 회의(JECFA)에서
권고된 성인 1일당 잠정허용 섭취량 범위(57∼71㎍/day)를 충족시키기 위해서는 부신피질 임계농도(200㎎/㎏·체중)의 약 ¼이 수용되어야
할 것으로 평가되었다.

(5) 수생생태독성

표 1.5.2. 카드뮴의 수생생태독성

 

¹ 6㎍/ℓ는 최저용량으로 시험한 것으로 이는 결과로 산출되는 무영향수준(zero effect level)이 0.02∼6㎍/ℓ의
정확성 범위보다 크지 않음을 시사한다.

² NOEC 1㎍/ℓ