Редкоземельные элементы и старые шахты создают угрозу для водных ресурсов западной части США

Редкоземельные элементы попадают в водные ресурсы Колорадо из-за изменений климата, установило новое исследование, опубликованное в журнале Environmental Science & Technology.

Редкоземельные элементы (РЗЭ) — необходимые компоненты многих вычислительных и других высокотехнологичных устройств, таких как сотовые телефоны и жесткие диски. Однако растет понимание, что они могут быть опасны для окружающей среды даже при низких концентрациях. Исследование впервые изучило, как РЗЭ перемещаются в пределах водораздела, богатого минералами, и как изменение климата, влияя на сток и естественные процессы выветривания, высвобождает больше РЗЭ в водотоки.

Основной фактор, контролирующий мобильность РЗЭ, — это pH. Кислотная породная дренажная вода буквально выщелачивает их из горных пород. Этот процесс естественен для западной части США с её богатой пиритом геологией, но исторические шахты, нарушающие большие объемы пород и почвы, резко усиливают его, вызывая загрязнение воды ниже по течению. В бассейне реки Снейк (Snake River) до 40% истоков крупных рек на Западе загрязнены той или иной формой кислотного дренажа из шахт или пород.

Исследователи задокументировали концентрации РЗЭ в реке Снейк в диапазоне от одного до сотен микрограммов на литр — на несколько порядков выше, чем типично для поверхностных вод. Рост концентраций РЗЭ коррелировал с потеплением летних температур воздуха. Элементы также накапливаются в водных насекомых в концентрациях, сравнимых с токсичными металлами, такими как свинец и кадмий.

Ученые отмечают, что РЗЭ, попав в воду, как правило, остаются в ней и не удаляются традиционными методами очистки. Поскольку река Снейк впадает непосредственно в водохранилище Диллон — крупнейший источник запасов воды для Денвера, — это может стать проблемой в будущем. Исследователи предлагают изучить и инвестировать в технологии извлечения РЗЭ из природных вод, что может дать ценные ресурсы и помочь решить проблемы, связанные с кислотным дренажем, которые усугубляются по мере изменения климата.