ธาตุหายากในขยะอิเล็กทรอนิกส์กำลังเข้าสู่น้ำดื่ม

ธาตุหายากเป็นส่วนสำคัญของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ไฮเทคอื่นๆ เช่น โทรศัพท์มือถือและฮาร์ดไดรฟ์ อย่างไรก็ตาม เป็นที่ทราบกันมากขึ้นว่าสามารถเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมได้แม้ในระดับต่ำ

Diane McKnight ผู้เขียนงานวิจัย's กล่าวว่า:"สิ่งนี้น่ากังวลเพราะไม่ได้ตรวจสอบความเข้มข้นของพวกมัน และไม่มีมาตรฐานคุณภาพน้ำสำหรับพวกเขา"

การศึกษานี้เป็นครั้งแรกเพื่อศึกษาว่าธาตุหายากเคลื่อนที่อย่างไรในแหล่งต้นน้ำที่อุดมด้วยแร่ธาตุ นี่เป็นครั้งแรกในการศึกษาว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศปล่อยธาตุหายากขึ้นสู่ลำธารโดยการเปลี่ยนแปลงการไหลของน้ำและกระบวนการผุกร่อนตามธรรมชาติ

ตั้งแต่ปี 1990 Diane McKnight ได้นำนักเรียนของเธอไปตรวจสอบคุณภาพน้ำของลุ่มน้ำ Snake River ในโคโลราโด จุดเน้นหลักของพวกเขาคือการวัดและสังเกตการระบายน้ำของหินที่เป็นกรด ในขั้นตอนนี้ หินรวมถึงแร่ธาตุที่มีซัลไฟด์เป็นหลัก เช่น ไพไรต์ จะเกิดออกซิไดซ์เมื่อสัมผัสกับอากาศและน้ำ ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นจะทำให้เกิดกรดซัลฟิวริกและโลหะที่ละลายได้ เช่น เหล็ก ซึ่งถูกปล่อยออกสู่กระแสน้ำ น้ำที่เป็นกรดมากขึ้นสามารถละลายโลหะหนักได้อีก เช่น ตะกั่ว แคดเมียม และสังกะสี และได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถบรรทุกธาตุหายากได้เช่นกัน

สิ่งที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของธาตุหายากอย่างแท้จริงคือค่า pH Garrett rue ผู้เขียนคนแรกกล่าวว่าเขาได้รับปริญญาโท's degree in lime research with McKnight และปริญญาเอก's degree at Cu boulder

การระบายน้ำของหินที่เป็นกรดเกิดขึ้นตามธรรมชาติในฝั่งตะวันตกของสหรัฐฯ เนื่องจากมีแร่หนาแน่นมาก อย่างไรก็ตาม เหมืองในประวัติศาสตร์ได้รบกวนหินและดินจำนวนมาก ส่งผลให้กระบวนการนี้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและมลพิษทางน้ำที่ปลายน้ำ

ในลุ่มน้ำงู เมืองต่างๆ ที่ได้รับผลกระทบจากการระบายน้ำของเหมืองกรด ถูกบังคับให้ต้องปรับตัวเข้ากับคุณภาพน้ำที่ไม่ดี เมืองที่มีการขุดเหมืองในอดีตบางแห่ง เช่น ซิลเวอร์ตัน เป็นแหล่งที่อยู่ห่างไกล บางแห่งพึ่งพาโรงบำบัดน้ำที่มีราคาแพง ปลาทั้งหมดในแม่น้ำสเนกมีอยู่ในสต็อกเนื่องจากปริมาณสังกะสีในน้ำสูงเกินไปสำหรับปลาในท้องถิ่นที่จะอยู่รอด ปัญหานี้เกิดขึ้นเฉพาะกับฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกา Rue กล่าวว่ากว่า 40% ของต้นน้ำลำธารทางตอนบนของแม่น้ำสายหลักในฝั่งตะวันตกมีมลพิษจากการทำเหมืองกรดหรือการระบายน้ำจากหิน

แม่น้ำงูเป็นห้องทดลองทางธรรมชาติที่ดีสำหรับการสำรวจทั้งสองแห่ง เนื่องจากพื้นที่ลุ่มน้ำของชาวเปรูถูกบุกรุกอย่างหนัก ในขณะที่แม่น้ำงูตอนบนยังไม่มีการใช้ประโยชน์ อย่างไรก็ตาม rue และ McKnight พบว่าทั้งสองส่วนของแอ่งปัจจุบันมีส่วนทำให้เกิดโลหะจำนวนมากที่ปลายน้ำ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ฤดูร้อนยาวนานขึ้นและหิมะในฤดูหนาวลดลง ลำธารที่ยาวขึ้นและต่ำลงทำให้โลหะสามารถเจาะเข้าไปในแหล่งต้นน้ำได้ง่ายขึ้นและทำให้โลหะเข้มข้นซึ่งจะถูกทำให้เจือจางด้วยหิมะที่หลอมละลาย

หมายความว่ากระบวนการเดียวกันของโลหะหนักที่เข้าสู่กระแสน้ำมากขึ้นก็ส่งผลต่อธาตุหายากด้วยเช่นกัน นักวิจัยพบธาตุหายากในแม่น้ำงูทั้งหมด" เราบันทึกช่วงความเข้มข้น 1 ถึงหลายร้อยไมโครกรัมต่อลิตร - หลายลำดับความสำคัญสูงกว่าน้ำผิวดินทั่วไป - และความเข้มข้นสูงสุดอยู่ในพื้นที่ต้นน้ำและได้รับการระบายน้ำจากเหมืองร้าง " ริวกล่าว

พวกเขายังบันทึกว่าการเพิ่มขึ้นของธาตุหายากในแม่น้ำงูสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอากาศในฤดูร้อน และความเข้มข้นสะสมของธาตุหายากในแมลงที่อาศัยอยู่ในลำธารนั้นเทียบเท่ากับความเป็นพิษของโลหะอื่นๆ เช่น ตะกั่วและแคดเมียม .

เราเริ่มเข้าใจว่าเมื่อธาตุแรร์เอิร์ธเข้าสู่น้ำ พวกมันมักจะอยู่ที่นั่น และจะไม่ถูกกำจัดโดยกระบวนการบำบัดแบบดั้งเดิม ซึ่งมีผลกระทบต่อการนำกลับมาใช้ใหม่ และนำเมืองในยุโรปบางแห่งมากำหนดธาตุหายากเป็น มลพิษใหม่ในแหล่งน้ำดื่ม เมื่อพิจารณาว่าแม่น้ำงูไหลลงสู่อ่างเก็บน้ำ Dillion โดยตรง ซึ่งเป็นแหล่งกักเก็บน้ำที่ใหญ่ที่สุดในเดนเวอร์ นี่อาจเป็นปัญหาในอนาคต

นักวิจัยแนะนำว่าการตรวจสอบและลงทุนในเทคโนโลยีเพื่อกู้คืนธาตุหายากจากน้ำธรรมชาติสามารถผลิตสินค้าที่มีคุณค่าและช่วยแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับหินที่เป็นกรดและการระบายน้ำของเหมือง ซึ่งจะเลวร้ายลงเมื่อสภาพอากาศเปลี่ยนแปลง

ธาตุแรร์เอิร์ธใช้ทำผลิตภัณฑ์หลายอย่าง ดังนั้น รัฐบาลของเราจึงมองหาแหล่งที่มา แต่ในขณะเดียวกัน การขุดได้ทิ้งร่องรอยที่ลบไม่ออกในน่านน้ำตะวันตก หากเราสามารถเก็บเกี่ยววัสดุเหล่านี้บางส่วนที่เข้าสู่สิ่งแวดล้อมของเรา การบำบัดน้ำและการนำวัสดุเหล่านี้กลับมาใช้ใหม่ก็อาจคุ้มค่า

ปัญหานี้ทวีความรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ และเราจำเป็นต้องจัดการกับมัน หากเราสามารถแก้ปัญหานี้ได้อย่างครอบคลุม เราสามารถมีทรัพยากรที่มีค่าและคำนึงถึงการปรับตัวของสภาพอากาศด้วย