◎李 強(qiáng)
稀土產(chǎn)業(yè)應(yīng)用及對(duì)環(huán)境的影響
◎李 強(qiáng)
稀土是一種非常重要的戰(zhàn)略性資源,緊緊關(guān)系著現(xiàn)代社會(huì)產(chǎn)業(yè)、科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各國(guó)對(duì)其都高度的關(guān)注。從上世紀(jì)九十年代開(kāi)始,我國(guó)就成為了全球性的稀土開(kāi)采、生產(chǎn)大國(guó),稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,向國(guó)、內(nèi)外提供稀土資源,有效地支援了全球社會(huì)建設(shè)。不過(guò)逐漸的我們開(kāi)始發(fā)現(xiàn),稀土產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用,對(duì)于環(huán)境具有明顯的不良影響,會(huì)對(duì)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(shí)際工作和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),主要就稀土產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用極其對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行了分析,以期能加深社會(huì)對(duì)稀土的客觀認(rèn)識(shí)。
稀土包括了17種化學(xué)元素,且分為輕稀土和重稀土兩大類(lèi),目前稀土的開(kāi)采﹑生產(chǎn)已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè),且應(yīng)用廣泛,很多行業(yè)的生產(chǎn)都對(duì)稀土有著不同程度的需求。但對(duì)稀土的開(kāi)采﹑生產(chǎn)以及應(yīng)用有利也有弊,其雖然可以保障生產(chǎn),促進(jìn)現(xiàn)代社會(huì)產(chǎn)業(yè)﹑科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,但同時(shí)也會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)負(fù)面影響。
就當(dāng)前的實(shí)際情況來(lái)看,稀土在傳統(tǒng)工﹑農(nóng)業(yè)以及其他現(xiàn)代高科技行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中,均有著廣泛的應(yīng)用。
稀土在傳統(tǒng)工﹑農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。稀土最早的應(yīng)用就是在傳統(tǒng)工﹑農(nóng)業(yè)中,例如在冶金行業(yè)當(dāng)中,通過(guò)添加一些稀土,可以改變﹑改善和提升金屬的物理化學(xué)性能,或是在石油化工領(lǐng)域當(dāng)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(qiáng)﹑選擇性好以及活性高等特點(diǎn)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,通過(guò)適量的使用稀土,能夠催化農(nóng)作物生長(zhǎng)激素的合成,促進(jìn)種子萌發(fā),提高發(fā)芽率,并使作物實(shí)現(xiàn)更好的生長(zhǎng)發(fā)育。另外,一些稀土能夠提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,改善農(nóng)作物的綜合性能,使農(nóng)作物具有良好的抗逆能力﹑抗病能力,從而保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。不過(guò),稀土也可能對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)帶來(lái)不利的影響,如果稀土濃度過(guò)高,作物的生長(zhǎng)就會(huì)反而被抑制,甚至?xí)苯铀劳?,而且如果人攝入了這些含稀土元素過(guò)高的農(nóng)作物,還會(huì)對(duì)人的健康造成損害。
稀土在新材料領(lǐng)域中的應(yīng)用。稀土具有一些特殊的光﹑電﹑磁特性,所以當(dāng)前在燃料電池﹑超導(dǎo)材料﹑功能陶瓷以及高靈敏傳感材料的研發(fā)和生產(chǎn)方面,有著重要的應(yīng)用。稀土釹鐵硼永磁材料在當(dāng)前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn),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(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)等都對(duì)其有所應(yīng)用。還有釔鋱鐵等稀土磁光存儲(chǔ)材料,目前市場(chǎng)上也已經(jīng)能夠見(jiàn)到,其具有相當(dāng)高密度的存儲(chǔ)能力,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大﹑速度快。燃料電池的研究和制造方面,主要會(huì)應(yīng)用到鑭鎳金屬貯氫材料,平板電腦﹑投影電視等會(huì)應(yīng)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(cè)器中的應(yīng)用。當(dāng)前,稀土正在被研究應(yīng)用于生物傳感檢測(cè)器,且前景非常良好。例如可以通過(guò)檢測(cè)稀土Tb3+加入前后熒光強(qiáng)度的變化值,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)具有特異性四倍體DNA的抗癌藥物的檢測(cè),促進(jìn)抗癌藥物的發(fā)展。與目前常用的電感耦合等離子體質(zhì)譜法相比,通過(guò)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)來(lái)進(jìn)行相關(guān)的工作,具有選擇性﹑靈敏度高﹑無(wú)需繁雜的修飾與標(biāo)記過(guò)程以及操作快速﹑簡(jiǎn)單等方面的優(yōu)勢(shì),而且成本相對(duì)更低,不需要使用到其他昂貴的儀器,可以顯著減少測(cè)試時(shí)間,降低費(fèi)用,可更好地實(shí)現(xiàn)大范圍推廣。
稀土的開(kāi)采﹑生產(chǎn)和應(yīng)用,無(wú)疑對(duì)社會(huì)是有利的,但是其同時(shí)也會(huì)給環(huán)境帶來(lái)諸多不利的影響,這對(duì)于我國(guó)乃至全球社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)說(shuō),均是一個(gè)不小的阻礙。
稀土對(duì)環(huán)境的放射性污染。目前我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展多以稀土資源選冶,分離和初級(jí)加工等生產(chǎn)環(huán)節(jié)為主,生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生大量固廢物。稀土無(wú)序開(kāi)發(fā),甚至濫挖濫采不僅會(huì)給國(guó)家經(jīng)濟(jì)上造成巨大的損失,也會(huì)對(duì)整個(gè)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(duì)環(huán)境進(jìn)行妥善的管理,將對(duì)環(huán)境將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。其中最為嚴(yán)重的污染當(dāng)屬放射性污染,從實(shí)際的稀土生產(chǎn)情況來(lái)看,在開(kāi)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(dāng)之強(qiáng),如果處理稍有不慎,就會(huì)引起嚴(yán)重的輻射危害,對(duì)環(huán)境和人體均是極其不利的,而且需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能消除污染。
稀土對(duì)環(huán)境水資源的污染。在稀土的開(kāi)采和生產(chǎn)以及應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中,都可能會(huì)有一些稀土被排放進(jìn)水體當(dāng)中,進(jìn)而對(duì)水體造成污染,目前已經(jīng)有相關(guān)的研究表明,如果稀土的濃度較低,則不會(huì)對(duì)低等動(dòng)物﹑植物以及細(xì)菌等帶來(lái)明顯的毒害作用,但是如果其濃度過(guò)高的話,則會(huì)對(duì)動(dòng)﹑植物以及細(xì)菌帶來(lái)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(jié)果指出,魚(yú)類(lèi)不同部位對(duì)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(chǎn)過(guò)程中,減少對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的影響,具有十分重要的意義。
稀土對(duì)環(huán)境大氣的污染。稀土在焙燒﹑冶煉的過(guò)程當(dāng)中,會(huì)產(chǎn)生多種的有害﹑有毒氣體,從而對(duì)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(kāi)采過(guò)程還將產(chǎn)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(wèn)題。
除此之外,需要一提的是,長(zhǎng)期在被稀土污染和破壞的環(huán)境當(dāng)中生活,人的健康會(huì)受到慢性的損害,最終的結(jié)果可能非常嚴(yán)重,甚至?xí)?dǎo)致人的死亡。
稀土的開(kāi)采﹑生產(chǎn)和應(yīng)用有利也有弊,我們應(yīng)當(dāng)對(duì)此有客觀﹑清楚的認(rèn)識(shí),要在發(fā)展稀土產(chǎn)業(yè)﹑應(yīng)用稀土資源的同時(shí),注意減少﹑消除稀土可能對(duì)環(huán)境造成的不利影響,將稀土的應(yīng)用價(jià)值和綜合效益最大化。
(作者單位:內(nèi)蒙古包鋼稀土國(guó)際貿(mào)易有限公司)
環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào)2017年38期