Retie zemes elementi E-atkritumos nonāk dzeramajā ūdenī

Retzemju elementi ir daudzu datoru un citu augsto tehnoloģiju aprīkojuma, piemēram, mobilo tālruņu un cieto disku, būtiska sastāvdaļa. Tomēr arvien vairāk tiek atzīts, ka tie var būt kaitīgi videi pat zemā līmenī.

Diane McKnight, pētījuma&autore, teica:&"; tas ir satraucoši, jo to koncentrācija netiek uzraudzīta un tiem nav noteikti ūdens kvalitātes standarti."

Pētījums ir pirmais, kurā pētīts, kā retzemju elementi pārvietojas minerālvielām bagātos ūdensšķirtņos. Šī ir arī pirmā reize, lai izpētītu, kā klimata pārmaiņas izplūst vairāk retzemju elementu straumēs, mainot ūdens plūsmu un dabiskos laika apstākļu procesus.

Kopš deviņdesmitajiem gadiem Diane McKnight ir vadījusi savus studentus, lai izpētītu ūdens kvalitāti Čūsku upes baseinā Kolorādo. To galvenais mērķis ir mērīt un novērot skābo iežu drenāžu. Šajā procesā ieži, ieskaitot minerālus, kuru pamatā ir sulfīdi, piemēram, pirīts, oksidējas, saskaroties ar gaisu un ūdeni. Rezultātā iegūtā ķīmiskā reakcija rada sērskābi un izšķīdušos metālus, piemēram, dzelzi, kas tiek izvadīti plūsmās. Skābāks ūdens var tālāk izšķīdināt smagos metālus, piemēram, svinu, kadmiju un cinku, un ir pierādīts, ka tas var saturēt arī retzemju elementus.

Tas, kas patiešām kontrolē retzemju elementu mobilitāti, ir pH vērtība. Pirmais autors Garets rjū sacīja, ka viņš ieguvis maģistra grādu kaļķu izpētē kopā ar Makknitu un pēc tam doktora grādu Cu laukakmenī.

Skābo iežu drenāža dabiski notiek ASV rietumos, jo tur esošā ģeoloģija ir bagāta ar pirītu. Tomēr mīnas vēsturē ir traucējušas lielu skaitu iežu un augsnes, kā rezultātā strauji palielinājās šis process un ūdens piesārņojums lejtecē.

Čūsku upes baseinā pilsētas, kuras skārusi raktuvju drenāža, ir spiestas pielāgoties sliktajai ūdens kvalitātei. Dažas bijušās kalnrūpniecības uzplaukuma pilsētas, piemēram, Silvertona, barojas no attāliem avotiem. Citi paļaujas uz dārgām ūdens attīrīšanas iekārtām. Visas Čūsku upes zivis tiek apgādātas, jo cinka saturs ūdenī ir pārāk augsts, lai vietējās zivju sugas varētu izdzīvot. Šī problēma ir raksturīga tikai ASV rietumiem. Rue sacīja, ka vairāk nekā 40% Rietumu galveno upju augšteces ir piesārņoti ar kāda veida skābju raktuvēm vai iežu drenāžu.

Čūsku upe nodrošina labu dabisko laboratoriju abu izmeklēšanai, jo baseina Peru straumes daļa ir smagi izmantota, bet Čūskas augšējā daļa nav. Tomēr rue un McKnight atklāja, ka abas baseina daļas tagad rada lielu daudzumu metālu lejtecē, jo klimata pārmaiņas ir radījušas ilgāku vasaru un mazāk sniega ziemā. Garākas un zemākas straumes ļauj metāliem vieglāk iekļūt ūdensšķirtnē un koncentrēt metālus, kas būtu atšķaidīti, kūstot sniegam.

Tas nozīmē, ka tas pats process, kad straumē nonāk vairāk smago metālu, iedarbojas arī uz retzemju elementiem. Pētnieki visā čūsku upē atrada retzemju elementus “Mēs reģistrējām koncentrācijas diapazonu no 1 līdz simtiem mikrogramu litrā - par vairākiem lielumiem augstāku nekā tipiskais virszemes ūdens -, un visaugstākā koncentrācija bija apgabalos augštecē un kas saņēma drenāžu no pamestām raktuvēm”. Rjū teica.

Viņi arī reģistrēja, ka retzemju elementu pieaugums Čūsku upē atbilst gaisa temperatūras paaugstinājumam vasarā, un retzemju elementu uzkrātā koncentrācija strautos dzīvojošos kukaiņos ir līdzvērtīga citu metālu, piemēram, svina un kadmija, toksicitātei .

Mēs sākām saprast, ka tad, kad retzemju elementi nokļūst ūdenī, tie mēdz tur palikt, un tie netiks noņemti ar tradicionālo apstrādes procesu, kas ietekmē atkārtotu izmantošanu, un lika dažām Eiropas pilsētām noteikt retzemju elementus kā jauns piesārņotājs dzeramā ūdens apgādē. Ņemot vērā, ka Čūsku upe tieši ieplūst Dillion rezervuārā, kas ir lielākais ūdens uzglabāšanas avots Denverā, tas var radīt problēmas nākotnē.

Pētnieki ierosina, ka, pētot un ieguldot tehnoloģijās retzemju elementu atgūšanai no dabiskajiem ūdeņiem, var iegūt vērtīgas preces un palīdzēt atrisināt problēmas, kas saistītas ar skābiem iežiem un mīnu novadīšanu, kas pasliktināsies, mainoties klimatam.

Retzemju elementus izmanto daudzu produktu ražošanai. Tāpēc mūsu valdība ir meklējusi avotus, bet tajā pašā laikā kalnrūpniecība ir atstājusi neizdzēšamas pēdas rietumu ūdeņos. Ja mēs varam novākt dažus no šiem materiāliem, kas nonākuši mūsu vidē, iespējams, ir vērts apstrādāt šo ūdeni un pārstrādāt šos materiālus vienlaikus.

Šī problēma kļūst arvien nopietnāka, un mums tā ir jārisina. Ja mēs varam atrisināt šo problēmu visaptveroši, mēs varam iegūt vērtīgus resursus un ņemt vērā pielāgošanos klimatam.