Los elementos de tierras raras están llegando a los suministros de agua de Colorado, impulsado por cambios en el clima, encuentra un nuevo estudio publicado en la revista Ciencia y tecnología ambiental .

Los elementos de tierras raras son componentes necesarios de muchos dispositivos informáticos y de alta tecnología. como teléfonos móviles y discos duros. Pero existe un reconocimiento cada vez mayor de que pueden ser peligrosos para el medio ambiente incluso en niveles bajos de concentración.

"Esto es preocupante porque sus concentraciones no son monitoreadas y no hay estándares de calidad del agua establecidos para ellos". "dice la autora del estudio, Diane McKnight, quien es miembro de INSTAAR y profesor de ingeniería en la Universidad de Colorado Boulder.

El estudio es el primero en observar cómo se mueven los elementos de tierras raras dentro de una cuenca hidrográfica rica en minerales. También es el primero en investigar cómo el cambio climático, alterando el flujo de la corriente y los procesos naturales de meteorización, está liberando más elementos de tierras raras en los arroyos.

Diane McKnight ha dirigido a sus estudiantes en investigaciones sobre la calidad del agua en la cuenca del río Snake en Colorado desde la década de 1990. Su principal objetivo ha sido medir y observar el drenaje ácido de las rocas. En este proceso, rocas que incluyen minerales a base de sulfuro, como la pirita, se oxida cuando se expone al aire y al agua. La reacción química resultante produce ácido sulfúrico y metales disueltos como el hierro, que desembocan en arroyos. El agua más ácida puede disolver aún más los metales pesados, como plomo, cadmio, y zinc, y resulta que también puede transportar elementos de tierras raras.

"Lo que realmente controla la movilidad de los elementos de tierras raras es el pH. El ácido literalmente lo filtra de las rocas, "dice el primer autor Garrett Rue, quien obtuvo una maestría estudiando limnología con McKnight y un doctorado posterior. de CU Boulder.

El drenaje ácido de la roca ocurre naturalmente en todo el oeste de los Estados Unidos, con su geología rica en pirita. Pero las minas históricas que alteran grandes cantidades de rocas y suelo amplifican el proceso de manera espectacular y causan contaminación del agua corriente abajo.

Dentro de la cuenca del río Snake, las ciudades afectadas por el drenaje ácido de las minas se han visto obligadas a adaptarse a la mala calidad del agua. Algunas antiguas ciudades en auge minero, como Silverton, importar agua de fuentes distantes. Otros dependen de costosas plantas de tratamiento de agua. Todos los peces del río Snake están almacenados, ya que el agua tiene un contenido de zinc demasiado alto para que sobreviva cualquier especie de pez autóctono. El problema es endémico del oeste de Estados Unidos, Rue dice:"Más del cuarenta por ciento de las cabeceras de los principales ríos de Occidente están contaminadas por alguna forma de drenaje ácido de minas o rocas".

El río Snake ha sido un buen laboratorio natural para investigar tanto, Dado que la parte de la cuenca del Arroyo Perú estaba fuertemente minada, mientras que el río Upper Snake no lo era. Pero Rue y McKnight encontraron que ambas partes de la cuenca ahora están contribuyendo con cantidades significativas de metales río abajo, ya que el cambio climático ha traído veranos más largos y menos nieve en los inviernos. Más extenso, Los flujos de corriente más bajos facilitan la lixiviación de metales en la cuenca, y concentrar los metales que de otro modo serían diluidos por el deshielo.

Los mismos procesos que significan que más metales pesados ​​están llegando a los arroyos también actúan sobre los elementos de tierras raras. Los investigadores encontraron elementos de tierras raras en todo el río Snake. "Documentamos un rango de concentración de uno a cientos de microgramos por litro, varios órdenes de magnitud más altos que los típicos de las aguas superficiales, con las concentraciones más altas más cercanas a las cabeceras y áreas que reciben drenaje de trabajos mineros abandonados. "dice Rue.

También documentaron que los aumentos en los elementos de tierras raras en el río Snake se correspondían con el calentamiento de la temperatura del aire en verano. y que los elementos de tierras raras se acumulan en insectos que viven en arroyos en concentraciones comparables a otros metales como el plomo y el cadmio que se ha demostrado que son tóxicos.

"Estamos empezando a comprender que una vez que los elementos de tierras raras entran en el agua, tienden a quedarse ahí, ", dice Rue." Tampoco se eliminan mediante los procesos de tratamiento tradicionales, lo que tiene implicaciones para la reutilización y ha llevado a algunas ciudades europeas a designar a los REE como un contaminante emergente para los suministros de agua potable. Y considerando que el río Snake fluye directamente hacia el embalse Dillion, que es la mayor fuente de agua almacenada de Denver, esto podría ser una preocupación para el futuro ".

Los investigadores sugieren que investigar e invertir en tecnologías para recuperar elementos de tierras raras de las aguas naturales podría producir productos valiosos y ayudar a abordar los problemas asociados con la roca ácida y el drenaje de minas. que están a punto de empeorar a medida que cambia el clima.

"Los elementos de tierras raras se utilizan para fabricar muchos productos. Pero la mayor parte del suministro proviene de China. Por lo tanto, nuestro gobierno ha estado buscando fuentes, pero al mismo tiempo la minería ha dejado una marca indeleble en las aguas del Oeste, "dice Rue." Si podemos cosechar algunos de estos materiales que ya están llegando a nuestro medio ambiente, podría valer la pena tratar esa agua y recuperar estos materiales al mismo tiempo ".

"Este problema está empeorando y tenemos que solucionarlo, "agrega McKnight." Si podemos resolver el problema de manera integral, podemos tener un recurso valioso y también pensar en la adaptación climática ".