◎李 強
稀土產業(yè)應用及對環(huán)境的影響
◎李 強
稀土是一種非常重要的戰(zhàn)略性資源,緊緊關系著現(xiàn)代社會產業(yè)、科學技術以及經濟的發(fā)展,各國對其都高度的關注。從上世紀九十年代開始,我國就成為了全球性的稀土開采、生產大國,稀土產業(yè)發(fā)展迅速,向國、內外提供稀土資源,有效地支援了全球社會建設。不過逐漸的我們開始發(fā)現(xiàn),稀土產業(yè)的應用,對于環(huán)境具有明顯的不良影響,會對自然生態(tài)和人的健康造成損害,這必須引起我們的重視。本文基于作者自身的實際工作和學習經驗,主要就稀土產業(yè)的應用極其對環(huán)境的影響進行了分析,以期能加深社會對稀土的客觀認識。
稀土包括了17種化學元素,且分為輕稀土和重稀土兩大類,目前稀土的開采﹑生產已經形成了完整的產業(yè),且應用廣泛,很多行業(yè)的生產都對稀土有著不同程度的需求。但對稀土的開采﹑生產以及應用有利也有弊,其雖然可以保障生產,促進現(xiàn)代社會產業(yè)﹑科學技術以及經濟的發(fā)展,但同時也會對環(huán)境帶來負面影響。
就當前的實際情況來看,稀土在傳統(tǒng)工﹑農業(yè)以及其他現(xiàn)代高科技行業(yè)領域當中,均有著廣泛的應用。
稀土在傳統(tǒng)工﹑農業(yè)中的應用。稀土最早的應用就是在傳統(tǒng)工﹑農業(yè)中,例如在冶金行業(yè)當中,通過添加一些稀土,可以改變﹑改善和提升金屬的物理化學性能,或是在石油化工領域當中,可以將稀土作為分子篩催化劑,其具有抗重金屬中毒能力強﹑選擇性好以及活性高等特點。在農業(yè)生產當中,通過適量的使用稀土,能夠催化農作物生長激素的合成,促進種子萌發(fā),提高發(fā)芽率,并使作物實現(xiàn)更好的生長發(fā)育。另外,一些稀土能夠提高農作物的產量和質量,改善農作物的綜合性能,使農作物具有良好的抗逆能力﹑抗病能力,從而保障農業(yè)生產。不過,稀土也可能對農作物的生長帶來不利的影響,如果稀土濃度過高,作物的生長就會反而被抑制,甚至會直接死亡,而且如果人攝入了這些含稀土元素過高的農作物,還會對人的健康造成損害。
稀土在新材料領域中的應用。稀土具有一些特殊的光﹑電﹑磁特性,所以當前在燃料電池﹑超導材料﹑功能陶瓷以及高靈敏傳感材料的研發(fā)和生產方面,有著重要的應用。稀土釹鐵硼永磁材料在當前已經實現(xiàn)了產業(yè)化的生產,其具有高磁能積﹑高矯頑力和高剩磁的特性,航天﹑電子以及驅動風力發(fā)電機等都對其有所應用。還有釔鋱鐵等稀土磁光存儲材料,目前市場上也已經能夠見到,其具有相當高密度的存儲能力,數(shù)據存儲量大﹑速度快。燃料電池的研究和制造方面,主要會應用到鑭鎳金屬貯氫材料,平板電腦﹑投影電視等會應用到稀土發(fā)光材料,如釔﹑銪﹑鋱等化合物。
稀土在生物傳感檢測器中的應用。當前,稀土正在被研究應用于生物傳感檢測器,且前景非常良好。例如可以通過檢測稀土Tb3+加入前后熒光強度的變化值,來實現(xiàn)對具有特異性四倍體DNA的抗癌藥物的檢測,促進抗癌藥物的發(fā)展。與目前常用的電感耦合等離子體質譜法相比,通過光學檢測技術來進行相關的工作,具有選擇性﹑靈敏度高﹑無需繁雜的修飾與標記過程以及操作快速﹑簡單等方面的優(yōu)勢,而且成本相對更低,不需要使用到其他昂貴的儀器,可以顯著減少測試時間,降低費用,可更好地實現(xiàn)大范圍推廣。
稀土的開采﹑生產和應用,無疑對社會是有利的,但是其同時也會給環(huán)境帶來諸多不利的影響,這對于我國乃至全球社會的長遠發(fā)展來說,均是一個不小的阻礙。
稀土對環(huán)境的放射性污染。目前我國稀土產業(yè)發(fā)展多以稀土資源選冶,分離和初級加工等生產環(huán)節(jié)為主,生產過程產生大量固廢物。稀土無序開發(fā),甚至濫挖濫采不僅會給國家經濟上造成巨大的損失,也會對整個生態(tài)環(huán)境造成很大程度的破壞,特別是在采礦﹑煉油﹑回收稀土后若不對環(huán)境進行妥善的管理,將對環(huán)境將產生嚴重影響。其中最為嚴重的污染當屬放射性污染,從實際的稀土生產情況來看,在開采和提煉以及尾礦中,都不同程度的含有伴生污染物,例如鈾﹑釷,它們的放射性相當之強,如果處理稍有不慎,就會引起嚴重的輻射危害,對環(huán)境和人體均是極其不利的,而且需要很長的時間才能消除污染。
稀土對環(huán)境水資源的污染。在稀土的開采和生產以及應用過程當中,都可能會有一些稀土被排放進水體當中,進而對水體造成污染,目前已經有相關的研究表明,如果稀土的濃度較低,則不會對低等動物﹑植物以及細菌等帶來明顯的毒害作用,但是如果其濃度過高的話,則會對動﹑植物以及細菌帶來極大的危害。此外,水生生態(tài)系統(tǒng)中的稀土元素的積累和遷移研究結果指出,魚類不同部位對水體中輕﹑中﹑重稀土的富集能力不同。因此,在稀土的工業(yè)生產過程中,減少對水生態(tài)系統(tǒng)的影響,具有十分重要的意義。
稀土對環(huán)境大氣的污染。稀土在焙燒﹑冶煉的過程當中,會產生多種的有害﹑有毒氣體,從而對大氣造成污染,例如氯化氫﹑氯氣﹑氟化物﹑二氧化硫等。另外,稀土開采過程還將產生重金屬污染﹑水土流失,山體滑坡﹑沉降,良田被毀等一系列的環(huán)境問題。
除此之外,需要一提的是,長期在被稀土污染和破壞的環(huán)境當中生活,人的健康會受到慢性的損害,最終的結果可能非常嚴重,甚至會導致人的死亡。
稀土的開采﹑生產和應用有利也有弊,我們應當對此有客觀﹑清楚的認識,要在發(fā)展稀土產業(yè)﹑應用稀土資源的同時,注意減少﹑消除稀土可能對環(huán)境造成的不利影響,將稀土的應用價值和綜合效益最大化。
(作者單位:內蒙古包鋼稀土國際貿易有限公司)