發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》雜志上的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，在氣候變化的推動(dòng)下，稀土元素正在進(jìn)入科羅拉多州的供水系統(tǒng)。
稀土元素是許多計(jì)算和其他高科技設(shè)備(如手機(jī)和硬盤驅(qū)動(dòng)器)的必要組件。但人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，即使?jié)舛群艿?，它們也可能?duì)環(huán)境造成危害。
“這令人擔(dān)憂，因?yàn)樗鼈兊臐舛葲](méi)有受到監(jiān)測(cè)，也沒(méi)有為它們?cè)O(shè)定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，”該研究的作者、科羅拉多大學(xué)博爾德分校的 INSTAAR 研究員和工程學(xué)教授黛安·麥克奈特 (Diane McKnight) 說(shuō)。
該研究首次研究了稀土元素如何在富含礦物質(zhì)的流域內(nèi)移動(dòng)。它也是第一個(gè)調(diào)查氣候變化如何通過(guò)改變溪流和自然風(fēng)化過(guò)程，將更多的稀土元素釋放到溪流中的。
自 1990 年代以來(lái)，黛安·麥克奈特 (Diane McKnight) 一直帶領(lǐng)她的學(xué)生調(diào)查科羅拉多州蛇河流域的水質(zhì)。他們的主要重點(diǎn)是測(cè)量和觀察酸性巖石排水。在此過(guò)程中，含有硫化物礦物(如黃鐵礦)的巖石在暴露于空氣和水中時(shí)會(huì)氧化。由此產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生硫酸和溶解的金屬(如鐵)，這些金屬會(huì)排入溪流中。酸性更強(qiáng)的水可以進(jìn)一步溶解鉛、鎘和鋅等重金屬，而且事實(shí)證明，它也可以攜帶稀土元素。
“真正控制稀土元素流動(dòng)性的是pH值。酸實(shí)際上是從巖石中浸出的，”第一作者 Garrett Rue 說(shuō)，他在 McKnight 獲得湖沼學(xué)碩士學(xué)位，隨后在 CU Boulder 獲得博士學(xué)位。
酸性巖排水自然發(fā)生在整個(gè)美國(guó)西部，其地質(zhì)學(xué)富含黃鐵礦。但是，破壞大量巖石和土壤的歷史悠久的礦山會(huì)極大地加劇這一過(guò)程并導(dǎo)致下游水污染。
在蛇河流域內(nèi)，受酸性礦山排水影響的城鎮(zhèn)被迫適應(yīng)惡劣的水質(zhì)。一些前礦業(yè)繁榮的城鎮(zhèn)，如 Silverton，從遙遠(yuǎn)的水源進(jìn)口水。其他人則依賴昂貴的水處理廠。蛇河中的所有魚類都被放養(yǎng)，因?yàn)樗械匿\含量過(guò)高，任何本地魚類都無(wú)法生存。這個(gè)問(wèn)題是美國(guó)西部特有的問(wèn)題，Rue 說(shuō)：“西部主要河流的源頭有 40% 以上被某種形式的酸性礦山或巖石排水污染。”
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