稀土元素在水體中的環境化學行為及其生物效應

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，并對稀土的化學特征進行簡要分析。其次重點探討水體環境中含有稀土元素對水生生物健康性的影響，并分析生物效應，在此基礎上總結出解決稀土污染的有效方法，促進管理任務能夠在環境化學中成分的落實應用。

關鍵詞：稀土元素；水體；環境化學；生物效應

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中，檢測水體環境的成分時，會發現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種類影響，分布在深層地下水中。

水資源長時間與巖石接觸，一些微量元素會溶解在其中，這樣通過檢測水資源能夠了解區域內的稀土元素情況，并采取有效的控制模式，在進行資源開發利用時，所確定的模式才更合理，不會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，在檢驗過程中也會參照元素周期表來進行，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，能夠為水環境檢測打下良好的基礎。

微量元素在與水分接觸時能夠融入到水中，但含有稀土元素最豐富的還是河道底部的泥土，在其中含有一些風化的巖石，通過檢驗水分以及河底泥中所含有的微量元素成分，能夠達到使用的需求標準。

2 水體中稀土的形態及絡合穩定性

稀土元素含在水分中，能夠達到高效穩定的使用體系，在研究時要從元素的自身化學性質來進行，觀察是否穩定高效，以及在使用期間可能會出現的不穩定現象，是否在水中會與其他物質發生反應，通過加強各元素之間的反應研究，能夠為稀土資源的開發利用創造更有利的環境，也增大了使用階段的開發研究價值。水離后的稀土元素在含量以及純度上會有很大的變化，但這并不會影響到環境化學研究的開展，在檢驗水離性期間，也會人為的創造反應環境，為接下來進行的研究與反應打下良好基礎。

3 稀土元素的水生生物效應

3.1 稀土元素對魚等水生動物的影響

水分中含有稀土元素會影響到水生生物的生長，原因在于稀土元素中大部分物質是金屬類的，這樣在投入使用后也很難確保使用安全性，長時間處于這樣的環境下，只會增大魚類身體中的毒素含量。

魚類長時間在含有稀土元素的水環境中生存，已經適應了這種環境，但當這部分魚類產品被打撈并投入到食品生產環節中時，會對人體的健康造成影響，難以達到預期的使用安全標準。這也是環境化學中對水分中稀土元素進行整治的主要原因。

稀土元素是重要的化學物質，近年來也得到了很好的開發利用，但一些工業生長中所產生的稀土廢料仍然被排放到河流區域內，長時間處于這樣的環境下只會造成使用安全性下降，并不利于水中生物的健康生長。

自然環境中任何物質受到元素污染的影響，最終都會作用到人體的健康中，水體環境污染自然也包含在其中。稀土元素經過魚類的新陳代謝，最終會殘留在腮以及腸道內。其他水生類生物也會因此而受到影響，并且在這樣的環境下很難確保水生生物能夠健康的生長，甚至還會出現水生生物大量死亡的現象出現。

一些微生物在水中會吸收泥土中的營養物質，稀土元素最終也會進入魚體體內，短時間內的水體污染能夠經過凈化解決，但進入到比較嚴重的污染階段時，通過自然凈化很難達到安全生產的標準，甚至會影響到養殖類工程的大面積建設。此時需要進行人為的干擾處理，為實現全面建設計劃創造有利的環境。在水產養殖市場中，常常會出現食品質量檢測不達標的現象，需要加強研究，并通過技術方法來促進環境化學的污染治理目標能夠實現。

3.2 稀土元素對藻類等水生植物的影響

最后是稀土元素對藻類的影響。藻類在水環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，會吸收養分以及水分，當水體環境中含有稀土物質時，再次使用會繼續增大這種影響作用，甚至還會造成其它魚類使用藻類物質后收到影響的現象。

稀土元素是微毒的，并且這種毒素也會在體內堆積，長時間處于這樣的環境下只會造成魚類大面積死亡。一些西方學者對水體中的稀土元素進行了充分的研究，發現這類物質是不能通過代謝得到解決的，采取人工干預需要向其中添加一些能夠與之反應，并且不會生產影響物質的化學元素，達到更合理的化學研究目標，確保藻類在水體環境中生長的安全性。隨處理時間的延長及處理濃度的提高，抑制作用明顯增強，高濃度（50mg/L）稀土可導致金魚藻葉綠體結構破壞。

此外，水生植物（包括藻類）對稀土也有較強的富集能力，筆者曾研究了La在新月藻（ClosteriumLunula）中富集情況，其富集系數（CF）高達7562.5（10mg/L處理9d）。

參考文獻：

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