Рідкоземельні елементи в електронних відходах потрапляють у питну воду

Рідкоземельні елементи є невід’ємною частиною багатьох комп’ютерів та іншого високотехнологічного обладнання, такого як мобільні телефони та жорсткі диски. Однак все більше визнається, що вони можуть бути шкідливими для навколишнього середовища навіть на низьких рівнях.

Дайан Макнайт, авторка дослідження' сказала: "&" це викликає занепокоєння, оскільки їх концентрації не контролюються і для них немає стандартів якості води."

Це дослідження є першим, що вивчає, як рідкоземельні елементи рухаються у вододілах, багатих на мінерали. Це також перший випадок вивчення того, як зміна клімату виділяє більше рідкісноземельних елементів у потоки, змінюючи витрату води та природні процеси вивітрювання.

З 1990 -х років Дайан Макнайт спонукала своїх студентів досліджувати якість води в басейні річки Снейк у Колорадо. Їх основна увага - вимірювати і спостерігати дренаж кислих порід. У цьому процесі гірські породи, включаючи мінерали на основі сульфідів, такі як пірит, окислюються під впливом повітря та води. В результаті хімічної реакції утворюються сірчана кислота та розчинені метали, такі як залізо, які скидаються у потоки. Більш кисла вода може додатково розчиняти важкі метали, такі як свинець, кадмій та цинк, і було доведено, що вона також може переносити рідкоземельні елементи.

Те, що дійсно контролює рухливість рідкоземельних елементів, - це значення рН. Гаррет Рю, перший автор, сказав, що він отримав ступінь магістра&№ 39 з досліджень вапна у Макнайта, а потім - доктора' на Cu boulder.

Кислотний дренаж природним чином відбувається на заході Сполучених Штатів, оскільки геологія там багата піритом. Однак шахти в історії порушили велику кількість гірських порід і ґрунтів, що призвело до різкого збільшення цього процесу та забруднення води за течією.

У басейні річки Снейк міста, які постраждали від зливу кислотних шахт, змушені були адаптуватися до поганої якості води. Деякі колишні міста бумного видобутку, такі як Сілвертон, живляться з далеких джерел. Інші покладаються на дорогі водоочисні споруди. Вся риба в річці Змій запасається, оскільки вміст цинку у воді занадто високий, щоб будь -який місцевий вид риби вижив. Ця проблема характерна лише для західних США. Рю сказав, що більше 40% верхів'я основних річок Заходу забруднені певною формою дренажу кислотних шахт або гірських порід.

Річка Снейк є хорошою природною лабораторією для дослідження обох причин, оскільки частина басейну Перуанського потоку сильно експлуатується, тоді як верхня річка Змій - ні. Однак Рю та Макнайт виявили, що обидві частини басейну зараз вносять велику кількість металів вниз за течією, тому що зміна клімату призвела до того, що літо довше, а снігу взимку менше. Більш довгі та нижні потоки полегшують проникнення металів у вододіл та концентрують метали, які були б розбавлені таненням снігу.

Це означає, що той самий процес надходження більш важких металів у потік також діє на рідкоземельні елементи. Дослідники виявили рідкісноземельні елементи у всій річці Снейк "Ми зафіксували діапазон концентрацій від 1 до сотень мікрограмів на літр - на кілька порядків вище, ніж типові поверхневі води, - а найвищі концентрації були в районах вище за течією і отримували дренаж із занедбаних шахт" - сказала Ру.

Вони також зафіксували, що збільшення рідкісноземельних елементів у річці Змій відповідає підвищенню температури повітря влітку, а накопичена концентрація рідкоземельних елементів у комах, що живуть у потоках, еквівалентна токсичності інших металів, таких як свинець та кадмій .

Ми почали розуміти, що як тільки рідкоземельні елементи потрапляють у воду, вони, як правило, залишаються там, і вони не будуть видалені традиційним процесом очищення, що впливає на повторне використання, і змусили деякі європейські міста визначити рідкісноземельні елементи як новий забруднювач у водопостачанні питної води. Враховуючи, що річка Снейк безпосередньо впадає у водосховище Дільйон, найбільше джерело зберігання води в Денвері, це може стати проблемою в майбутньому.

Дослідники припускають, що дослідження та інвестиції в технології відновлення рідкісноземельних елементів із природних вод можуть створити цінні товари та допомогти вирішити проблеми, пов’язані з кислими породами та дренажем шахт, що погіршиться із зміною клімату.

Рідкоземельні елементи використовуються для виготовлення багатьох виробів. Тому наш уряд шукав джерела, але в той же час гірничодобувна промисловість залишила незгладимий слід у західних водах. Якщо ми зможемо зібрати деякі з цих матеріалів, які потрапили у наше середовище, можливо, варто було б очистити цю воду та переробити ці матеріали одночасно.

Ця проблема стає все більш серйозною, і нам потрібно з нею боротися. Якщо ми зможемо вирішити цю проблему комплексно, ми можемо мати цінні ресурси та врахувати адаптацію до клімату.