Kadmium – ett hälsohot
Av Vesna Djokic´, livsmedelskemist och universitetsadjunkt i miljöteknik
I den här artikeln beskriver författaren naturlig och antropogen förekomst av kadmium i
miljön och hur ämnet tas upp av levande organismer, dess negativa hälsoeffekter samt hur
människan kan minska sin exponering av kadmium.
Jordens berggrund är uppbyggd av bergarter som i sin struktur består av olika mineraler. Ett
mineral är fast oorganiskt ämne som bara kan bestå av ett enda kemiskt grundämne eller en
sammansättning av olika kemiska grundämnen. Vid vittring, d.v.s. mekanisk och kemisk
nedbrytning av mineraler, bildas s.k. sekundära mineraler som lera, sand, grus och fria
grundämnen i form av positivt eller negativt laddade joner. Grundämnena kommer ut först i
mark och när de sedan frigörs från mark och berggrund går de vidare ut i vattnet.
Grundämnena tas upp av växter som i sin tur konsumeras av människor och djur. Vissa djur
som äter dessa växter blir sedan föda åt människor. Människor och djur dricker även vatten
som innehåller grundämnen som frigjorts från mark och berggrund.
Många av de grundämnen som förekommer i mark och vatten är livsnödvändiga (essentiella)
för levande organismers normala tillväxt och utveckling. Vissa är livsnödvändiga för alla
organismer och andra bara för vissa organismer. Ett essentiellt grundämne kännetecknas av att
det krävs en viss lägsta koncentration av ämnet för att organismen ska kunna utvecklas och
fungera normalt.[2] Om de essentiella ämnena tillförs organismen i allt för stor mängd kan de
å andra sidan vara toxiska. Bland de ämnen som är livsnödvändiga och som samtidigt kan bli
toxiska för människor om de tillförs i allt för stor mängd är bl.a. kalium, magnesium, kalcium,
koppar, järn, mangan, kobolt, zink, krom, fluor och selen.[3,4] Vid lägre koncentrationer än
den minsta nödvändiga nivån uppstår bristsymptom hos organismen.[2] Både växter och djur
har biologiska mekanismer som reglerar halten av livsviktiga ämnen så att dessa ligger på en
för organismen acceptabel nivå.[1]
Det finns också grundämnen som inte har någon essentiell biologisk funktion, men som kan
ge toxisk verkan. Bland dessa märks arsenik, kadmium, bly och kvicksilver.[3,4]
Med andra ord kan alltså mark, vatten och berggrund vara direkt skadliga för människors och
djurs hälsa om de innehåller för höga halter av livsnödvändiga och icke livsnödvändiga
grundämnen, men också om de innehåller för låga halter av de essentiella grundämnena
eftersom detta kan ge upphov till bristsymptom.[3]
Kadmium i mat
Förekomst
Kadmium är ett relativt vanligt ämne i jordskorpan. Det förekommer vanligen tillsammans
med zink, framförallt i mineralet zinkblände. Andra naturliga källor till kadmium är
vulkaniska utbrott, sten-erosion, skogsbränder och vindburet damm.
Kadmium finns alltså naturligt i både luft, vatten och jord, och vi människor exponeras för
ämnet genom mat, dricksvatten, rökning samt inandning av luftburet kadmium. Livsmedel
som inälvsmat, skaldjur, spannmålsprodukter, grönsaker och rotfrukter står dock för de största
tillskotten av kadmium hos människor.[8] I Sverige är spannmål och potatis de två främsta
1
källorna som står för cirka 80 % av kadmiumintaget.[7] Olika sorter av sädesslag och potatis
kan dock skilja sig beträffande upptagna kadmiummängder.
I marken är kadmium lättrörligt och tas lätt upp av växter. Tobak är en växt som har särskilt
lätt att absorbera kadmium ur marken, och rökare får därför i sig mycket större doser än ickerökare.
Kadmiumets växttillgänglighet ökar med sjunkande pH, varför försurning av åkermark kan
orsaka förhöjda kadmiumhalter i grödorna. Sjunkande pH i marken kan dessutom öka
urlakningen av kadmium till vatten och sjöar, vilket i sin tur leder till ytterligare anrikning av
kadmium hos djur och växter.[1]
Kadmiumhalten ökar i åkermarken eftersom kadmium utöver sin naturliga uppkomst tillförs
åkermarken via luftnedfall (från antropogena källor), avloppsslam i form av rötslam (används
som fosforgödsel), fosforhaltiga handelsgödsel och stallgödsel.
Tillförsel av kadmium via fosforhaltig handelsgödsel sker genom att man använder
kadmiumhaltigt råfosfat, apatit, för framställning av handelsgödsel. Tack vare att man numera
väljer råfosfat med låga kadmiumhalter har halterna i handelsgödsel minskat med 30 %
jämfört med på 1970-talet.[4] Den största mängden kadmium tillförs svensk åkermark via
avloppsslam. Den vanligaste handelsgödseln (NPK) innehåller cirka 6 mg kadmium/kg fosfor,
medan avloppsslam kan innehålla upp till 40-50 mg kadmium/kg fosfor. Enligt SCB har
medelvärdet för kadmium i svenskt avloppsslam ökat från cirka 35 mg kadmium/kg fosfor år
2004 till 37mg kadmium/kg fosfor år 2006.[7] Eftersom avloppsslam och handelsgödsel
spridits flitigt på åkermark, har halterna av kadmium i åkermark ökat med mer än 30 % sedan
1990-talet.[10]
Det har funnits en tveksamhet gällande kvaliteten på den växtnäring som återförs åkermark
med avloppsslam. Därför har Svenskt Vatten i nära samråd med berörda aktörer tagit fram ett
certifieringssystem, REVAQ, för återföring av växtnäring med avloppsslam. Ett certifierat
avloppsslam får inte innehålla en högre kadmiumfosforkvot än 35 mg kadmium/kg fosfor som
årsmedelvärde.[11]
Men frågan är om certifiering av avloppslammet löser problem med tillförsel av andra
föroreningar, t.ex. andra tungmetaller, organiska miljögifter, läkemedelsrester, kemikalier från
textiler etc.[7] Dagens reningsverk är inte byggda för att ta bort de olika kemikalierna och de
följer därför med rötslam och behandlat avloppsvatten.
Hälsoeffekter
Människans upptag av kadmium sker främst i mag-tarmkanalen där kadmiumet penetrerar
biologiska membran med hjälp av ett transportsystem som är avsett för kalcium. Kadmiumet
binds vanligen starkt till SH-grupper i proteinet metallthionein. Detta svavelrika protein vars
egentliga uppgift är att reglera zinkmetabolismen kan komplexbinda i princip allt intaget
kadmium och transportera ut det via urinen. Men om metallintaget överskrider den mängd
som metallthioneinet kan ta hand om, binds kadmiumet till andra proteiner och ansamlas i
lever och till största delen i njurarna – i synnerhet njurbarken. Ansamling av kadmium i
njurarna kan orsaka allvarliga skadeverkningar, t.ex. en minskning av kroppens förmåga att
behålla kalcium, vilket leder till en försvagning av skelettet. Upptaget av kadmium i kroppen
har visat sig vara högre hos kvinnor än hos män.[4,8]
Andra negativa hälsoeffekter som kan orsakas av kadmium är t.ex. diarré, magsmärtor, skador
på centrala nervsystemet och immunsystemet, eventuellt DNA-skador eller
cancerutveckling.[6]
I Sverige är de naturliga halterna av kadmium relativt höga i områden där berggrunden
innehåller skiffrar, och sådana områden finns på Österlen i Skåne och runt Storsjön i
Jämtland.[4]
2
I en studie från 2001 som utförts på uppdrag av Naturvårdsverket undersöktes förekomsten av
61 grundämnen i slam från ett femtiotal svenska reningsverk. Man jämförde sedan tillförseln
till åkermark av ett visst ämne med markens naturliga innehåll av samma ämne. Kadmium
uppvisar högst halt i Mälardalens styva lerjordar och lägst halter i Hallands sandjordar.[9]
På grund av alla de negativa egenskaper som kadmium har måste ämnet ses som ett allvarligt
hot mot miljön och människors hälsa.
Ett sätt att minska exponering för kadmium är att t.ex. välja ekologiska livsmedel som är
KRAV-märkta eller EU-certifierat ekologiska. Att en livsmedelsvara är KRAV-märkt innebär
att varan härstammar från ett jordbruk som inte använder handelsgödsel.
I ett ekologiskt jordbruk används organiska gödselmedel som är lättomsättbara och har
förmåga att stimulera tillväxten av mikroflora, markmikrober och smådjur, som i sin tur har
betydelse för försörjningen av den näring som växterna behöver.[5]
Andra sätt att minska kadmiumintaget är att välja sina livsmedel från biodynamiska odlingar.
Dessa bygger på ett nära samband mellan växtodling och djurhållning, där den bördiga jorden
skapas med hjälp av baljväxter och vallodling med mångsidiga växtföljder i kombination med
återcirkulering av stallgödsel.
Vi kan också minska upptaget av kadmium i grödor genom att välja ”rätt” sädesslag och vidta
åtgärder mot pH-sänkning i marken.
Vesna Djokic´ är civilingenjör i livsmedelskemi, driver eget företag som utbildningskonsult/föreläsare
inom livsmedel för bättre hälsa och miljö, och är även verksam som lärare i
miljövetenskap/miljöteknik vid Mälardalens högskola i Västerås.
Hon nås på: [email protected]
Hemsida: www.cosolutions.se
Referenser:
[1] Brandt, N., Gröndahl, F.,(2000), Miljöeffekter, Kungliga Tekniska Högskolan,
ISBN 91-630-9297-2
[2] Eriksson, J., Nilsson, I., Simonsson, M., (2005), Wiklanders Marklära, Studentlitteratur, ISBN 9144-02482-7
[3] Selinus, O., Lax, K., Medicinsk geologi – Olyckans (och lyckans) geologi, s. 93- 110
tillgänglig via: http://www.medicalgeology.org/PDF/YMER2.pdf
[4] Warfvinge, P., (1999), Miljökemi – Miljövetenskap i biokemiskt perspektiv, KFS AB i Lund, ISBN
91-88558-18-5
[5] Båth, B., ”Växtnäringsförsörjning och gödsling i ekologisk grönsaksodling.” Jordbruksverket
2008.
http://www.jordbruksverket.se/download/18.595401461210ae2d589800031873/P7_15Vaxtnaring2008
%25E2%2580%2593S%5B1%5D.pdf
[6] http://www.lenntech.com/periodic/elements/cd.htm
[7] Lindgren, G., ”Åkrarnas kadmium kan ge cancer.” Miljömagasinet 4, 23 jan. 2009.
http://www.miljomagasinet.se/artiklar/090407_kadmium.html
[8] Naturvårdsverket. ”Miljökvalitetsnormer för arsenik, kadmium, nickel och bens(a)pyren.” Rapport
5882, okt. 2008. http://www.naturvardsverket.se/Documents/publikationer/978-91-620-5882-1.pdf
[9] Eriksson, J. ”Halter av 61 spårelement i avloppsslam, stallgödsel, handelsgödsel, nederbörd samt i
jord och gröda.” SLU, Inst. för markvetenskap. Naturvårdsverkets förlag sept. 2001.
http://www.naturvardsverket.se/Documents/publikationer/620-6244-1.pdf
[10]
http://www.riksdagen.se/webbnav/?nid=67&doktyp=fr&dok_id=GX11269&rm=2009/10&bet=269
[11] http://www.svensktvatten.se/web/Certifieringssystem_for_slam.aspx
3
