視糞土為錢財？瑞士污水廠蘊含價值超過300萬美元的金和銀
發(fā)布日期：2017-10-13 點擊：926
今日小編瀏覽彭博社新聞的手居然發(fā)現(xiàn)了一則跟污水廠相關的報道——《科學家在瑞士污水廠發(fā)現(xiàn)價值180萬美元的黃金》，稍微扒了一下，這位小編還算是個有良心的標題黨，但還是有些信息遺漏了，所以小編在本期的“學術星期四”專欄與讀者分享一下這篇報告的有趣發(fā)現(xiàn)。
污中竟有黃金屋?
瑞士聯(lián)邦水科學與技術研究所EAWAG的科學家于10月10號發(fā)表的報告指出，瑞士每年有約43千克黃金流經(jīng)該國的污水廠，這些黃金價值180萬美元。這些黃金有部分通過出水排出污水廠，剩下的轉移至污泥中。特別在瑞士南部的提挈諾州(Ticino)，污水污泥中的黃金含量足夠值得回收，研究者說原因可能是該地區(qū)有好幾家黃金精煉廠。研究團隊瑞士64座污水處理廠進行了采樣分析，除了黃金，還挖出了價值約170萬美元的銀，重量約為3噸，大多來自化工和醫(yī)療行業(yè)。
話說瑞士是世界重要的黃金精煉中心，據(jù)稱全球10家主要黃金精煉商里，其中四家都位于瑞士，每年全球70%的黃金都會經(jīng)過瑞士精煉商的加工。著名媒體彭博社打趣說瑞士的這些黃金精煉廠也是是時候認真考慮循環(huán)回收設備的可能性了。彭博社作為一個財經(jīng)媒體，只報道跟錢相關的內(nèi)容無可厚非，但這篇科學報告還有其他重要信息值得我們做污水處理的同行了解。
1936年成立的瑞士聯(lián)邦水科學和技術研究所(Eawag)不僅是瑞士指定的水研究機構，在歐洲乃至世界范圍都頗有名聲。他們這篇報告的主要作者叫Bas Vriens和Michael Berg。兩位博士帶領他們的團隊對瑞士64座污水處理廠的元素含量展開了業(yè)界第一次如此系統(tǒng)性的量化評估。
結果顯示金銀兩種元素的濃度沒有對環(huán)境造成風險，但回收的價值也不大。但除此以外，他們還發(fā)現(xiàn)了金屬釓(gadolinium ) 和重金屬鈮(niobium)等微量元素。
越來越多的高科技和醫(yī)療企業(yè)使用各種微量元素，例如電子元件會用到過渡金屬鉭(tantalum)和半金屬鍺(germanium)，合金和涂層會含有鈮和鈦，又或者發(fā)光漆和造影劑中會用到釓。這些元素的最終去向很少為人所知，但很大一部分進入了污水管網(wǎng)系統(tǒng)。Eawag的研究正是在這樣的背景下開展的。
蘇黎世Werdhölzli污水廠的取樣現(xiàn)場 | 圖源: Eawag, Elke Suess
超過三噸的銀!
研究團隊根據(jù)瑞士全國人口和測得的元素含量來計算出各元素的人均每日排放量。計算結果顯示，各元素濃度差異較大，從幾微克 (例如金、銦、镥)到幾毫克(如鋅、鈧、釔、鈮、釓)，甚至到超過每天1克(磷、鐵、硫 )的都有。
乍眼看去好像不咋滴，換個單位情況就不一樣了：3000kg銀、43kg金, 1070kg釓、1500kg釹和150kg鐿。他們還專門制作了下邊這張元素周期表提高結果的可觀程度：
64座瑞士污水廠測出的62種元素的人均每天排入量 | 圖源: Eawag
沒有值得回收的金屬?
研究團隊的科學家們強調，這些平均數(shù)和年總量并不能反映元素含量的具體分布情況，也就是說特定元素在不同污水廠的濃度差異較大，相差高達100倍。例如以手表制造業(yè)為名的Jura地區(qū)的污水廠的釕(ruthenium)、銠(rhodium)和金的含量較高。由于地化原因，Graubünden 和alais地區(qū)的砷(arsenic)較高。在提契諾州的部分地區(qū)的污水廠，污水污泥中金的含量是足夠高到實施回收的。這可能跟該地區(qū)有幾家黃金精煉商有關。但總的來說，回收污泥中的金屬這個想法，從經(jīng)濟角度考慮意義不大。
污水廠只是部分金屬的熱點
這個研究本身的初衷也不是回收資源，而是物料平衡的分析。研究團隊聲稱這是業(yè)界首次對一個工業(yè)化國家的污水中的微量元素進行系統(tǒng)性研究，對不同污水廠對排放總量的貢獻進行了調查。結果顯示，接收水體中的釓有83%來自污水廠出水，鋅的對應值是24%，鋰是7%，砷只有1%。而主要的營養(yǎng)元素磷的貢獻值跟之前有關的研究計算值相符，約為50%。
在報告最后，研究者還對這些元素的環(huán)境影響進行了對照評價。此前有德國的報告稱萊茵河的稀土金屬元素鑭(lanthanum) 和釤(samarium)的濃度達到了值得擔憂的界限。Eawag這次研究卻顯示瑞士沒有這樣的情況，當?shù)亟^大多數(shù)金屬的濃度都低于特定限制閾值，不會有生態(tài)毒理方面的隱憂。只有在少數(shù)地區(qū)的污水廠出水和污泥發(fā)現(xiàn)較高的重金屬銅和鋅的濃度。但作者最后也強調，對于大部分新型微量元素的潛在毒理危害，他們目前還知之甚少。
