稀土元素在土壤中的释放与迁移研究进展
2021-05-10王玉洁刘蓓蓓万全周峰平刘文深汤叶涛张妙月仇荣亮
王玉洁,刘蓓蓓,万全,周峰平,刘文深,汤叶涛,张妙月*,仇荣亮,
1. 广东工业大学环境科学与工程学院,广东 广州 510006;2. 岭南现代农业科学与技术广东省实验室/华南农业大学资源环境学院,广东 广州 510642;3. 中山大学环境科学与工程学院/广东省环境污染控制与修复技术重点实验室,广东 广州 510006
稀土元素(rare earth elements,REEs)是 17种元素的统称,由15种镧系元素镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)以及钪(Sc)、钇(Y)组成,物理化学性质相似。根据其地球化学性质,稀土元素通常可以分为轻稀土(LREE,La—Sm)、中稀土(MREE,Eu—Dy)和重稀土(HREE,Ho—Lu),Yb由于其化学性质和重稀土类似也被归为重稀土组(Guenet et al.,2018;Edahbi et al.,2019)。稀土是全球重要的战略资源,并广泛应用在冶金、石化、光学、显示面板、磁性材料等现代工业和农业等传统产业(Tan et al.,2015;Ramos et al.,2016;Lu et al.,2017;Paulick et al.,2017;Gwenzi et al.,2018)。随着国内外稀土资源需求日益增加,稀土矿的的开采和加工量剧增,不可避免的导致稀土元素释放到周边环境中,从而造成周边土壤、水和沉积物中稀土元素浓度的增加,导致矿区周边环境的严重污染,甚至危害动植物及人类健康(Huang et al.,2011;Zaichick et al.,2011;Yue et al.,2017;Gwenzi et al.,2018)。稀土对植物存在着低促高抑的作用,低浓度的稀土元素能够促进元素吸收、增强光合作用和耐性、提高作物产量;而当稀土元素浓度较高时,它会干扰元素吸收、破坏细胞膜、降低光合作用和产量。尽管低浓度的稀土元素对动植物生长有促进作用,但如果超过一定的量,就会对生物会产生负面影响(Wang et al.,2014;Mihajlovic et al.,2018)。稀土元素还会在动物肝细胞核内积累,研究显示,不同浓度稀土处理的小鼠的肝细胞核中,稀土元素积累量有所增加,且浓度越高越明显(Huang et al.,2011)。……
