来自马萨诸塞大学阿默斯特分校(UMass)和阿拉斯加大学(UAA)安克雷奇分校的研究人员发布了一项关于锂卤水开采对环境影响的开创性新分析。这项新研究首次全面考虑了锂开采对水文的影响,它洞察了使用锂作为原材料的可再生技术经常被忽视的“隐藏成本”。
这项新研究为提取锂的过程提供了一些非常有趣的见解,锂是锂离子电池的关键组成部分。这些电池对于从化石燃料向可再生能源的转变至关重要。
发现锂的水的年龄和来源是评估锂是否以合乎道德的方式获得的两个最关键的方面,而关于某些可再生和可持续技术的真正环境影响的各种研究通常没有涵盖这些方面。尽管该团队还指出,仅锂开采的影响相当小,但这项首创的研究表明,Salar de Atacama的总用水量正在超过其补给量。
例如,他们发现只有不到10%的淡水用于锂矿开采,地表水特征或盆地蓄水量的变化与卤水提取无关。
根据麻省大学阿默斯特分校地球科学教授、该论文的合著者之一大卫·布特的说法,锂是一种特殊的元素。虽然它是最轻的金属,但在正常情况下它不会成为固体。尽管锂经常出现在火山灰层中,但它与水的反应速度非常快。
出于这个原因,当雨水或融雪穿过灰层时,锂会渗入地下水。它向下移动,直到它沉淀在一个平坦的盆地中,在那里它作为水和锂的咸混合物保持在溶液中。这种盐水非常稠密,以至于它经常落入漂浮在盐水顶部的新鲜地表水袋之下。这些淡水泻湖经常成为火烈鸟等标志性动物和稀有脆弱生态系统的避风港。
这项调查是在智利干旱地区面积850平方英里(2,201平方公里)的盐滩Salar de Atacama进行的,该盐滩拥有世界已知锂资源的40%以上。
Salar de Atacama是众多Atacameo土著群体的祖居地,UMass团队与之合作,也是许多生态独特的动物保护区的所在地。Salar de Atacama的用水有可能破坏该地区的生态健康和土著生活方式,因为盐滩对环境非常敏感,并且依赖于有限的淡水供应。
然而,直到今天,还没有一种彻底的方法来评估阿塔卡马盐沼的用水量或锂矿开采的影响。
“要了解锂矿开采对环境的影响,”马萨诸塞大学阿默斯特分校地球科学博士后研究员、该论文的主要作者布伦丹·莫兰(Brendan Moran)在新闻稿中说。“我们需要了解发现锂地区的水文情况。这种水文学比以前的研究人员所认为的要复杂得多。”
事实证明,在阿塔卡马盐沼的早期研究中,关于影响盐滩水位的唯一因素的假设是罕见的降雨和周围山脉的季节性径流。
虽然局部地区,但最近的降雨至关重要;根据Moran及其同事的研究,为湿地和泻湖提供淡水的一半以上至少有60年的历史。
“因为这些地区非常干燥,而地下水又如此古老,”莫兰说,“整个水文系统对气候、水文和用水变化的反应非常缓慢。”
这些发现是使用各种水示踪剂得出的,这些示踪剂可以追踪水流向阿塔卡马盐沼的路径以及不同水体(包括地表水和地下含水层)中水的平均年龄。
根据莫兰的说法,整个水文系统对温度、水文和需水量的变化反应非常缓慢,因为这些地方非常干燥,地下水也非常古老。由于短期气候变化(例如最近的大干旱和极端降水事件),地表水及其支持的脆弱栖息地可能会发生重大而迅速的变化。
气候变化可能会进一步使该地区的水资源预算紧张,因为预计它将在该地区带来更严重的干旱。
按照会计的比喻,薪水可能会越来越少,而且不会每个月都到账,而是至少需要60年。因此,研究人员必须在比目前更长的时间内监测用水量,并密切关注该地区的干旱等重大事件。
除了这些地球化学示踪剂,还需要其他技术进行综合水文监测。UMass和UAA团队使用智利政府的雨量计、卫星测量和用水统计数据来分析过去40年湿地范围的变化。他们还使用卫星测量来确定同一时期降水的变化。
莫兰解释说,过度用水的影响“可能仍在系统中蔓延,需要密切监测,潜在影响可能持续到未来几十年。这是因为地下水需要很长时间才能流经整个盆地。”
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