劉瑞華 齊霞
摘 要:文章首先分析了水體中稀土元素的來源以及分布情況,并對(duì)稀土的化學(xué)特征進(jìn)行簡要分析。其次重點(diǎn)探討水體環(huán)境中含有稀土元素對(duì)水生生物健康性的影響,并分析生物效應(yīng),在此基礎(chǔ)上總結(jié)出解決稀土污染的有效方法,促進(jìn)管理任務(wù)能夠在環(huán)境化學(xué)中成分的落實(shí)應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:稀土元素;水體;環(huán)境化學(xué);生物效應(yīng)
1 水體中稀土元素的來源及分布
稀土元素來源于深層地質(zhì)中,檢測水體環(huán)境的成分時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)含有一些稀土元素的成分,稀土元素的具體成分與巖石物質(zhì)種類影響,分布在深層地下水中。
水資源長時(shí)間與巖石接觸,一些微量元素會(huì)溶解在其中,這樣通過檢測水資源能夠了解區(qū)域內(nèi)的稀土元素情況,并采取有效的控制模式,在進(jìn)行資源開發(fā)利用時(shí),所確定的模式才更合理,不會(huì)影響到最終的使用安全性。
稀土元素中所含有的元素成分處于元素周期表的第IIIB族,在檢驗(yàn)過程中也會(huì)參照元素周期表來進(jìn)行,觀察在其中存在的元素含量以及類型,這樣所稀土研究也與實(shí)際情況能夠保持一致。雖然元素中有很大一部分在巖石中也存在,但在含量上卻更加豐富,能夠?yàn)樗h(huán)境檢測打下良好的基礎(chǔ)。
微量元素在與水分接觸時(shí)能夠融入到水中,但含有稀土元素最豐富的還是河道底部的泥土,在其中含有一些風(fēng)化的巖石,通過檢驗(yàn)水分以及河底泥中所含有的微量元素成分,能夠達(dá)到使用的需求標(biāo)準(zhǔn)。
2 水體中稀土的形態(tài)及絡(luò)合穩(wěn)定性
稀土元素含在水分中,能夠達(dá)到高效穩(wěn)定的使用體系,在研究時(shí)要從元素的自身化學(xué)性質(zhì)來進(jìn)行,觀察是否穩(wěn)定高效,以及在使用期間可能會(huì)出現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象,是否在水中會(huì)與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),通過加強(qiáng)各元素之間的反應(yīng)研究,能夠?yàn)橄⊥临Y源的開發(fā)利用創(chuàng)造更有利的環(huán)境,也增大了使用階段的開發(fā)研究價(jià)值。水離后的稀土元素在含量以及純度上會(huì)有很大的變化,但這并不會(huì)影響到環(huán)境化學(xué)研究的開展,在檢驗(yàn)水離性期間,也會(huì)人為的創(chuàng)造反應(yīng)環(huán)境,為接下來進(jìn)行的研究與反應(yīng)打下良好基礎(chǔ)。
3 稀土元素的水生生物效應(yīng)
3.1 稀土元素對(duì)魚等水生動(dòng)物的影響
水分中含有稀土元素會(huì)影響到水生生物的生長,原因在于稀土元素中大部分物質(zhì)是金屬類的,這樣在投入使用后也很難確保使用安全性,長時(shí)間處于這樣的環(huán)境下,只會(huì)增大魚類身體中的毒素含量。
魚類長時(shí)間在含有稀土元素的水環(huán)境中生存,已經(jīng)適應(yīng)了這種環(huán)境,但當(dāng)這部分魚類產(chǎn)品被打撈并投入到食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中時(shí),會(huì)對(duì)人體的健康造成影響,難以達(dá)到預(yù)期的使用安全標(biāo)準(zhǔn)。這也是環(huán)境化學(xué)中對(duì)水分中稀土元素進(jìn)行整治的主要原因。
稀土元素是重要的化學(xué)物質(zhì),近年來也得到了很好的開發(fā)利用,但一些工業(yè)生長中所產(chǎn)生的稀土廢料仍然被排放到河流區(qū)域內(nèi),長時(shí)間處于這樣的環(huán)境下只會(huì)造成使用安全性下降,并不利于水中生物的健康生長。
自然環(huán)境中任何物質(zhì)受到元素污染的影響,最終都會(huì)作用到人體的健康中,水體環(huán)境污染自然也包含在其中。稀土元素經(jīng)過魚類的新陳代謝,最終會(huì)殘留在腮以及腸道內(nèi)。其他水生類生物也會(huì)因此而受到影響,并且在這樣的環(huán)境下很難確保水生生物能夠健康的生長,甚至還會(huì)出現(xiàn)水生生物大量死亡的現(xiàn)象出現(xiàn)。
一些微生物在水中會(huì)吸收泥土中的營養(yǎng)物質(zhì),稀土元素最終也會(huì)進(jìn)入魚體體內(nèi),短時(shí)間內(nèi)的水體污染能夠經(jīng)過凈化解決,但進(jìn)入到比較嚴(yán)重的污染階段時(shí),通過自然凈化很難達(dá)到安全生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn),甚至?xí)绊懙金B(yǎng)殖類工程的大面積建設(shè)。此時(shí)需要進(jìn)行人為的干擾處理,為實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)計(jì)劃創(chuàng)造有利的環(huán)境。在水產(chǎn)養(yǎng)殖市場中,常常會(huì)出現(xiàn)食品質(zhì)量檢測不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象,需要加強(qiáng)研究,并通過技術(shù)方法來促進(jìn)環(huán)境化學(xué)的污染治理目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)。
3.2 稀土元素對(duì)藻類等水生植物的影響
最后是稀土元素對(duì)藻類的影響。藻類在水環(huán)境中占有很大的影響比重,是其他魚類與微生物生長中不可缺少的食物。藻類與路面上的植物相同,會(huì)吸收養(yǎng)分以及水分,當(dāng)水體環(huán)境中含有稀土物質(zhì)時(shí),再次使用會(huì)繼續(xù)增大這種影響作用,甚至還會(huì)造成其它魚類使用藻類物質(zhì)后收到影響的現(xiàn)象。
稀土元素是微毒的,并且這種毒素也會(huì)在體內(nèi)堆積,長時(shí)間處于這樣的環(huán)境下只會(huì)造成魚類大面積死亡。一些西方學(xué)者對(duì)水體中的稀土元素進(jìn)行了充分的研究,發(fā)現(xiàn)這類物質(zhì)是不能通過代謝得到解決的,采取人工干預(yù)需要向其中添加一些能夠與之反應(yīng),并且不會(huì)生產(chǎn)影響物質(zhì)的化學(xué)元素,達(dá)到更合理的化學(xué)研究目標(biāo),確保藻類在水體環(huán)境中生長的安全性。隨處理時(shí)間的延長及處理濃度的提高,抑制作用明顯增強(qiáng),高濃度(50mg/L)稀土可導(dǎo)致金魚藻葉綠體結(jié)構(gòu)破壞。
此外,水生植物(包括藻類)對(duì)稀土也有較強(qiáng)的富集能力,筆者曾研究了La在新月藻(ClosteriumLunula)中富集情況,其富集系數(shù)(CF)高達(dá)7562.5(10mg/L處理9d)。
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