Nowadays rare earth elements (REEs) are widely applied in high-technology and clean energy products, but their environmental risks are still largely unknown. To estimate the ecological risk of REEs, soil samples were collected from REE mine
tailings with and without phytoremediation. The results showed that the tailings had rather low organic matter and high
total REE concentrations, up to 808.5 mg/kg. The 10% efective concentration (EC10) of neodymium (Nd) and yttrium (Y)
were calculated based on the toxicity tests of seed germination and root growth. For both wheat and mung bean, the EC10
of Nd and Y in soils were in the range of 1053.1–1300.1 mg/kg. The average hazard quotient of mine tailing soil without
phytoremediation was higher than that with phytoremediation. All the hazard quotient of Nd and Y were less than 1, indicating that Nd or Y alone was unlikely to cause adverse ecological efects. Given to the coexistence of REEs on mine sites, the
ecological risk of REE mixture could be potentially high towards local soil environments, even for soils with phytoremdiation.
Titre de l'article
Estimation du risque écologique du Neodymium et de l'Yttrium sur les sites des mines de terres rares à Ganzhou, Chine
Estimation du risque écologique du Neodymium et de l'Yttrium sur les sites des mines de terres rares à Ganzhou, Chine
Introduction à l'article
Les terres rares sont très utilisées dans les nouvelles technologies et la Chine en détient plus de 90% des réserves mondiales, en particulier près de la ville de Ganzhou, dans la province de Jiangxi. Des décennies d'extraction de ces minerais ont considérablement contaminé les eaux autour de Ganzhou qui présentent des concentrations en terres rares très élevées. Cette étude a donc pour objectif de déterminer quel est le niveau de toxicité de ces éléments. De plus, la phytoremédiation avec des plantes locales est utilisée à plusieurs endroits à Ganzhou et dans ses alentours, il est donc intéressant d'étudier si elle permet de réduire les risques environnementaux des mines de terres rares. Cette étude se concentre sur le Neodynium (Nd) et l'Yttrium (Y).
Les terres rares sont très utilisées dans les nouvelles technologies et la Chine en détient plus de 90% des réserves mondiales, en particulier près de la ville de Ganzhou, dans la province de Jiangxi. Des décennies d'extraction de ces minerais ont considérablement contaminé les eaux autour de Ganzhou qui présentent des concentrations en terres rares très élevées. Cette étude a donc pour objectif de déterminer quel est le niveau de toxicité de ces éléments. De plus, la phytoremédiation avec des plantes locales est utilisée à plusieurs endroits à Ganzhou et dans ses alentours, il est donc intéressant d'étudier si elle permet de réduire les risques environnementaux des mines de terres rares. Cette étude se concentre sur le Neodynium (Nd) et l'Yttrium (Y).
Expériences de l'article
Les échantillons de sols ont été prélevés à partir de résidus des mines qui ont été soumis ou non à de la photoremédiation. Les tests de toxicité (germination de graine et croissance des racines) pour obtenir la relation dose-réponse ont été réalisés sur du blé et du haricot mungo. Les risques écologiques sont estimés à partir d'un indice de géo-accumulation et un quotient de danger ("hazard quotient"). Le pH et les teneurs en argile et en matière organique des différents échantillons ont également été mesurés.
Des sites témoins ont aussi été analysés.
Les échantillons de sols ont été prélevés à partir de résidus des mines qui ont été soumis ou non à de la photoremédiation. Les tests de toxicité (germination de graine et croissance des racines) pour obtenir la relation dose-réponse ont été réalisés sur du blé et du haricot mungo. Les risques écologiques sont estimés à partir d'un indice de géo-accumulation et un quotient de danger ("hazard quotient"). Le pH et les teneurs en argile et en matière organique des différents échantillons ont également été mesurés.
Des sites témoins ont aussi été analysés.
Résultats de l'article
Les sols contaminés sont plus acides et plus pauvres en matière organique et en argiles. La phytoremédiation permet cependant d'augmenter le pH et d'enrichir en matière organique (mais pas en argiles). Les tests de toxicité (le taux de germination et la croissance des racines), l'indice de géo-accumulation et le quotient de danger arrivent aux mêmes conclusions : le Neodynium et l'Yttrisium ont les mêmes effets (malgré des poids différents) et leurs concentrations respectives dans les sols de Ganzhou ne sont pas toxiques pour l'environnement. Cependant ces conclusions sont faites individuellement et les auteurs supposent que lorsque toutes les terres rares sont considérées en même temps alors il y a une toxicité. Cet argument s'appuie sur le fait que les terres rares ont toutes les mêmes propriétés physicochimiques et biologiques et donc que leurs toxicités respectives sont additives.
Les sols contaminés sont plus acides et plus pauvres en matière organique et en argiles. La phytoremédiation permet cependant d'augmenter le pH et d'enrichir en matière organique (mais pas en argiles). Les tests de toxicité (le taux de germination et la croissance des racines), l'indice de géo-accumulation et le quotient de danger arrivent aux mêmes conclusions : le Neodynium et l'Yttrisium ont les mêmes effets (malgré des poids différents) et leurs concentrations respectives dans les sols de Ganzhou ne sont pas toxiques pour l'environnement. Cependant ces conclusions sont faites individuellement et les auteurs supposent que lorsque toutes les terres rares sont considérées en même temps alors il y a une toxicité. Cet argument s'appuie sur le fait que les terres rares ont toutes les mêmes propriétés physicochimiques et biologiques et donc que leurs toxicités respectives sont additives.
Rigueur de l'article
Les auteurs concluent l'article en supposant que, certes les terres rares ne sont pas toxiques à Ganzhou individuellement, mais que lorsqu'elles sont toutes considérées en même temps elles sont toxiques. Il aurait été intéressant de réellement tester cette hypothèse.
Les auteurs concluent l'article en supposant que, certes les terres rares ne sont pas toxiques à Ganzhou individuellement, mais que lorsqu'elles sont toutes considérées en même temps elles sont toxiques. Il aurait été intéressant de réellement tester cette hypothèse.
Ce que cet article apporte au débat
La quantité de terres rares rejetées dans la nature lors de leur extraction dans les mines est très importante et peut être dangereuse pour l'état des sols et des eaux environnants.
Or ces terres rares sont des composants essentiels dans la fabrication des éoliennes car elles sont présentes dans les aimants. Une demande croissante en énergie éolienne est donc synonyme d'une augmentation de l'extraction des terres rares et donc de dégradation de l'environnement.
La quantité de terres rares rejetées dans la nature lors de leur extraction dans les mines est très importante et peut être dangereuse pour l'état des sols et des eaux environnants.
Or ces terres rares sont des composants essentiels dans la fabrication des éoliennes car elles sont présentes dans les aimants. Une demande croissante en énergie éolienne est donc synonyme d'une augmentation de l'extraction des terres rares et donc de dégradation de l'environnement.
Dernière modification il y a plus de 5 ans.