镉

限制用途（环境问题）

由于镉具有毒性，许多传统用途已被淘汰或受到严格监管。欧盟已禁止在大多数消费品中使用镉，许多国家也对镉排放和处置设定了严格限制。

镍镉电池

镍镉电池曾因耐用且能够提供大电流而广泛用于可充电设备。它们曾为无绳电话、应急照明设备和电动工具供电。然而，由于环境问题，在大多数应用中已被锂离子电池和镍氢电池取代。

颜料和涂层

硫化镉可产生鲜艳的黄色颜料，而硒化镉可产生明亮的红色和橙色。这些颜料因色彩浓烈且耐光而受到艺术家青睐。莫奈和梵高等著名画家都使用过镉黄。如今，大多数应用更倾向于使用更安全的替代品。

电镀和防腐蚀保护

镉镀层具有出色的耐腐蚀性，尤其适用于海洋环境。它曾广泛用于飞机硬件、螺栓和电子元件。在替代材料无法达到相同性能的军事和航空航天应用中，镉镀层仍在严格管控下使用。

核能应用

镉具有优异的中子吸收能力，因此可在核反应堆中用作控制棒和中子屏蔽材料。镉-113具有稳定同位素中最高的中子吸收截面之一，因此对核安全系统至关重要。

光伏电池

碲化镉（CdTe）薄膜太阳能电池具有很高的效率和良好的成本效益。尽管镉存在环境问题，但这类太阳能电池具有出色的能量回收比，并且可以回收利用。它们是镉为数不多的增长型应用之一。

特种合金

低熔点镉合金用于自动消防喷淋系统和压力容器安全塞等特殊用途。这些合金会在预定温度下熔化，在紧急情况下提供自动泄压功能。

实验室和研究

镉化合物可作为生物化学和毒理学研究中的研究工具。氯化镉用于研究细胞应激反应和环境毒理学。这些应用需要严格的安全规程和废物管理程序。

重要环境提示

由于镉具有毒性，大多数日常用途已被淘汰或受到严格监管。现代消费者很少直接接触镉，因为更安全的替代品已经取代了大多数传统应用。

老式电池应用

电动工具、应急照明设备和无绳电话中的老式充电电池含有镉。这些电池正在被锂离子电池和镍氢电池取代。正确回收旧镍镉电池对于防止环境污染至关重要。

艺术家颜料（受限）

专业艺术家仍可能使用镉基涂料，因为它们具有出色的色彩性质，但许多制造商现在提供不含镉的替代品。艺术生通常会学习使用能够仿制镉颜料鲜艳黄色、橙色和红色的更安全替代品。

太阳能电池板技术

一些薄膜太阳能电池板含有碲化镉，不过消费者不会直接接触这种材料。这些电池板经过密封，并且在使用寿命结束时必须正确回收，以防止镉释放到环境中。

曾用于餐具（现已禁止）

老式陶瓷器皿和釉料有时含有镉颜料，这些颜料可能渗入食物和饮料。现行法规禁止在食品接触表面使用镉。古董或进口餐具在用于盛放食物前应进行检测。

工业部件

一些特种工业设备可能含有镉镀层部件，以提高耐腐蚀性。这些行业的工作人员会接受专门培训并进行健康监测。由于工业隔离措施，消费者接触到镉的可能性很低。

环境中的镉

镉可在土壤和植物中积累，尤其是在叶类蔬菜和谷物中。现代农业实践会监测镉含量，以确保食品安全。吸烟者吸食烟草是接触镉的重要来源。

消费者保护

EPA和FDA等监管机构严格限制消费品中的镉含量。日常接触镉主要来自食物和烟草，而不是直接接触含镉产品。正确回收和处置可防止镉在环境中积累。

镉是地壳中最稀有的稳定元素之一，平均含量仅为0.1-0.2 parts per million。这种有毒重金属很少形成自己的矿物，而是作为锌、铅和铜矿石中的少量成分存在。

与锌共生

镉在化学性质上与锌相似，因此几乎总是与锌矿物共生。最重要的含镉矿物是硫镉矿（CdS），它会在锌矿石表面形成包覆层。镉通常占锌精矿的0.1-0.5%，因此锌的精炼是镉生产的主要来源。

地理分布

主要的镉生产地区包括中国（占世界产量的60%）、韩国、加拿大和哈萨克斯坦。阿拉斯加的红狗矿会作为锌开采的副产品生产大量镉。澳大利亚的芒特艾萨和布罗肯希尔矿床也含有大量镉储量。

稀有镉矿物

纯镉矿物极其稀少。除硫镉矿（CdS）外，其他镉矿物还包括碳酸镉矿（CdCO₃）和氧化镉矿（CdO）。这些矿物主要具有科学研究价值，而非经济价值，因为镉几乎总是作为其他金属生产的副产品回收。

人为来源

人类活动显著提高了环境中的镉含量。燃煤、金属冶炼和工业过程会将镉释放到空气、水和土壤中。城市垃圾焚烧和磷肥的使用也会造成环境镉污染。

生物累积

镉会在生物体内发生生物累积，尤其是在肾脏和肝脏中。植物可以从受污染的土壤中吸收镉，其中叶类蔬菜和谷物的镉含量较高。贝类和某些鱼类会从水中富集镉，使海产品成为潜在的接触来源。

水体中的镉

海水中约含0.1 parts per billion的镉，而淡水中的含量通常更低。采矿和工业活动造成的镉污染，可能使受污染地点附近河流和湖泊中的镉浓度显著升高。

全球循环

镉会通过大气进行远距离传输，使工业区的污染影响偏远地区。火山活动也会将天然镉释放到大气中。镉的持久性和毒性使其成为全球环境问题，需要国际合作进行管理。