稀土元素在水体中的环境化学行为及其生物效应

刘瑞华 齐霞

摘 要：文章首先分析了水体中稀土元素的来源以及分布情况，并对稀土的化学特征进行简要分析。其次重点探讨水体环境中含有稀土元素对水生生物健康性的影响，并分析生物效应，在此基础上总结出解决稀土污染的有效方法，促进管理任务能够在环境化学中成分的落实应用。

关键词：稀土元素；水体；环境化学；生物效应

1 水体中稀土元素的来源及分布

稀土元素来源于深层地质中，检测水体环境的成分时，会发现含有一些稀土元素的成分，稀土元素的具体成分与岩石物质种类影响，分布在深层地下水中。

水资源长时间与岩石接触，一些微量元素会溶解在其中，这样通过检测水资源能够了解区域内的稀土元素情况，并采取有效的控制模式，在进行资源开发利用时，所确定的模式才更合理，不会影响到最终的使用安全性。

稀土元素中所含有的元素成分处于元素周期表的第IIIB族，在检验过程中也会参照元素周期表来进行，观察在其中存在的元素含量以及类型，这样所稀土研究也与实际情况能够保持一致。虽然元素中有很大一部分在岩石中也存在，但在含量上却更加丰富，能够为水环境检测打下良好的基础。

微量元素在与水分接触时能够融入到水中，但含有稀土元素最丰富的还是河道底部的泥土，在其中含有一些风化的岩石，通过检验水分以及河底泥中所含有的微量元素成分，能够达到使用的需求标准。

2 水体中稀土的形态及络合稳定性

稀土元素含在水分中，能够达到高效稳定的使用体系，在研究时要从元素的自身化学性质来进行，观察是否稳定高效，以及在使用期间可能会出现的不稳定现象，是否在水中会与其他物质发生反应，通过加强各元素之间的反应研究，能够为稀土资源的开发利用创造更有利的环境，也增大了使用阶段的开发研究价值。水离后的稀土元素在含量以及纯度上会有很大的变化，但这并不会影响到环境化学研究的开展，在检验水离性期间，也会人为的创造反应环境，为接下来进行的研究与反应打下良好基础。

3 稀土元素的水生生物效应

3.1 稀土元素对鱼等水生动物的影响

水分中含有稀土元素会影响到水生生物的生长，原因在于稀土元素中大部分物质是金属类的，这样在投入使用后也很难确保使用安全性，长时间处于这样的环境下，只会增大鱼类身体中的毒素含量。

鱼类长时间在含有稀土元素的水环境中生存，已经适应了这种环境，但当这部分鱼类产品被打捞并投入到食品生产环节中时，会对人体的健康造成影响，难以达到预期的使用安全标准。这也是环境化学中对水分中稀土元素进行整治的主要原因。

稀土元素是重要的化学物质，近年来也得到了很好的开发利用，但一些工业生长中所产生的稀土废料仍然被排放到河流区域内，长时间处于这样的环境下只会造成使用安全性下降，并不利于水中生物的健康生長。

自然环境中任何物质受到元素污染的影响，最终都会作用到人体的健康中，水体环境污染自然也包含在其中。稀土元素经过鱼类的新陈代谢，最终会残留在腮以及肠道内。其他水生类生物也会因此而受到影响，并且在这样的环境下很难确保水生生物能够健康的生长，甚至还会出现水生生物大量死亡的现象出现。

一些微生物在水中会吸收泥土中的营养物质，稀土元素最终也会进入鱼体体内，短时间内的水体污染能够经过净化解决，但进入到比较严重的污染阶段时，通过自然净化很难达到安全生产的标准，甚至会影响到养殖类工程的大面积建设。此时需要进行人为的干扰处理，为实现全面建设计划创造有利的环境。在水产养殖市场中，常常会出现食品质量检测不达标的现象，需要加强研究，并通过技术方法来促进环境化学的污染治理目标能够实现。

3.2 稀土元素对藻类等水生植物的影响

最后是稀土元素对藻类的影响。藻类在水环境中占有很大的影响比重，是其他鱼类与微生物生长中不可缺少的食物。藻类与路面上的植物相同，会吸收养分以及水分，当水体环境中含有稀土物质时，再次使用会继续增大这种影响作用，甚至还会造成其它鱼类使用藻类物质后收到影响的现象。

稀土元素是微毒的，并且这种毒素也会在体内堆积，长时间处于这样的环境下只会造成鱼类大面积死亡。一些西方学者对水体中的稀土元素进行了充分的研究，发现这类物质是不能通过代谢得到解决的，采取人工干预需要向其中添加一些能够与之反应，并且不会生产影响物质的化学元素，达到更合理的化学研究目标，确保藻类在水体环境中生长的安全性。随处理时间的延长及处理浓度的提高，抑制作用明显增强，高浓度（50mg/L）稀土可导致金鱼藻叶绿体结构破坏。

此外，水生植物（包括藻类）对稀土也有较强的富集能力，笔者曾研究了La在新月藻（ClosteriumLunula）中富集情况，其富集系数（CF）高达7562.5（10mg/L处理9d）。

参考文献：

[1] 李冰，周剑雄，詹秀春.无机多元素现代仪器分析技术[J].地质学报，2011（10）.

[2] 李茗，邵波，梅瑜.稀土在水生植物修复富营养化水体影响中的作用[J].浙江树人大学学报（自然科学版），2011（06）.