採掘および冶金活動による下層土からの天然資源の抽出および精製は、今日の社会の富の多くを生み出してきました。しかし、これらの活動から同時に膨大な量の廃棄物が生成され、堆積され、世界中の環境条件にさらされ続けています.
明らかに、これらの大量の廃棄物は、環境および生態系に大きな悪影響を与えることが多く、採掘と冶金は自然環境の最大の汚染活動の一部となっています。それらの影響は、多かれ少なかれ、固体鉱物 (金属および非金属)、液体、および気体物質の堆積物が利用される地球のすべての領域に存在します。
潜在的に有毒な微量元素は、通常、採掘と冶金によって濃縮されます。その中で、タリウム (Tl) は、他のほとんどの微量金属よりも含有量がはるかに少ないものの、最も有毒な規制対象の無機汚染物質であり、より集中的に調査されている水銀、カドミウム、鉛、銅、およびヒ素よりも毒性が強い.
一般に、金属の地球化学的挙動は、主にそれらが発生する化学的形態 (種) に依存し、これが溶解度、毒性、バイオアベイラビリティ、特に土壌マトリックスへの結合モードに影響を与えます。汚染されていない土壌中の金属は、主にケイ酸塩などの一次ミネラルに存在し、比較的不溶性の形態になりますが、汚染された土壌中の金属は、他の土壌成分との結合が弱いため、より可溶性になる傾向があります。環境中の Tl の 2 つの主な地球化学的発生源は、カリウムが豊富な岩石の風化と硫化鉱物です。
6 段階の抽出実験手順を使用して、メキシコの 3 つの採掘地帯とスペインの 2 つの採掘地帯からの残留物と汚染された土壌の表面での Tl の溶解挙動を、酸性からアルカリ性の pH 値のサンプルにまたがって調査しました。驚くべきことに、すべての地域のほとんどのサンプルで、完全に水溶性の Tl の無視できない割合を発見しました。この事実は、これらの環境でこれまで報告されておらず、これまで特定されていなかった潜在的な健康リスクに対する懸念を引き起こしています。
この Tl は +1 の酸化状態で発生し、水に容易に溶解します。これは、土壌に非常に豊富にある粘土などの負電荷を持つ鉱物表面に結合しないことを意味します。この高溶解性相は、いくつかの国の飲料水基準を上回り、一部のサイトで見られるように、土壌カラム全体で Tl 保持が不十分で、表面の初期含有量が比較的高い場合、地下水に容易に移動する可能性があります。また、乾季の (半) 乾燥気候で土壌表面に上昇する、Tl を含む白華性塩の小さな粉塵粒子を呼吸することに関連する重大な健康リスクも引き起こします。
冶金地域からの土壌サンプルのほとんどは、比較的利用可能な Tl のレベルが高いことを示し、抽出されたマンガン (Mn) とその後の手順の抽出ステップの 1 つで Tl の間に強い相関関係が得られました。結晶マンガン酸化物。
対照的に、純粋な採掘環境からの汚染された土壌サンプルの大部分では、ほとんどの Tl がより耐火性の鉱物の残留画分に見られ、おそらく一次 (長石および雲母) または二次のいずれかのアルミノケイ酸塩鉱物に結合している可能性があります。 (粘土とジャロサイト) 起源。それにもかかわらず、これらの鉱山残留物で比較的利用可能な Tl 画分の値が低くても、さらに評価する必要がある潜在的な健康被害を表している可能性があります。
これらの調査結果は、 Environmental Pollution 誌に最近掲載された、鉱業冶金活動の影響を受ける地域におけるタリウムの分別と移動:水溶性 Tl(I) 画分の同定というタイトルの記事で説明されています。
この研究は、メキシコ国立自治大学のユスニエル クルス=ヘルナンデス、ミスメル ルイス=ガルシア、マリオ ビジャロボス*、フランシスコ マルティン ロメロ、エリザベス エルナンデス=アルバレス、テレサ ピ=プイグによって実施されました。 de Sonora、Museo Nacional de Ciencias Naturales の Fernando Garrido
