化學品毒性化學分析范文
時間:2023-12-04 18:01:17
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篇1
關鍵詞:化學實驗室;化學試劑;氣瓶鋼瓶;通風櫥;消防;廢液;廢渣
1 引言
建筑工程質量檢測機構的化學實驗室承擔著對委托單位所委托的項目進行化學分析試驗的任務。以我單位為例目前主要檢測產品參數包括:①室內環境建筑工程環境污染物檢測:室內氣體五項甲醛、氨、苯、TVOC、氡;土壤中氡濃度、土壤表面氡析出率、混凝土外加劑中(氨) 、人造板及其制品中(甲醛)、木家具中有害物(甲醛)、膠粘劑中(游離甲醛)。②水泥化學分析:燒失量、不溶物、三氧化硫、二氧化硅、三氧化二鐵、三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鎂、二氧化鈦、氧化鉀和氧化鈉、氯離子等。③鋼材化學分析:五元素碳、硫、錳、磷、硅。④摻合料粉煤灰和礦渣粉化學分析。⑤混凝土用水。其中除鋼材化學檢測資質外,其他產品參數檢測資質都是在近十年中陸續增加的,由于化學分析實驗要求試驗場所相對集中不易分離太遠,隨著試驗項目日漸增多,大、小型試驗儀器及化學試劑添置,在有限的實驗空間如何更好地管理好實驗室、安全合理利用資源顯得尤為重要。
2 安全管理
根據化學實驗室的工作特點,日常試驗中必須十分注意防火、防爆、防中毒、防腐蝕、防燙傷、保證壓力容器和氣瓶的安全、電氣安全及防止環境污染等方面問題,不能麻痹大意,牢記安全第一,防患于未然。
2.1 化學試劑的管理
化學實驗室的化學藥品及試劑品種眾多,化學藥品大都具有一定的毒性和危險性,要按照無機物、有機物分類存放,無機物按酸、堿、鹽分類存放,鹽類按金屬活潑順序分類存放,其中屬于危險化學劇及易制毒化學品應鎖在特定柜中,專人加鎖保管,實行領用經申請、審批、雙人登記簽字的制度。
2.1.1 屬于危險品的化學藥品
①易爆的不穩定物質。如高濃度的過氧化氫、有機過氧化物等②氧化性物質。如氧化性酸、過氧化鈉、及有機過氧化物等。③可燃性物質。包括易燃的氣體,如氫氣、氯乙烷等;易燃液體,如丙酮、溴己烷、正丁醇、二甲苯等;易燃固體紅磷、亞磷酸二氫鉛等;還包括遇濕自燃的物質,如堿金屬鈉、鈣、鋅粉的氫化物、碳化鈣和接觸空氣自然的物質如白磷等。④有毒物質,如氰化鈉、砷、亞砷酸銅等。⑤腐蝕性物質。酸類堿類以及甲醛溶液等。⑥放射性物質,如鐳、釷、鉀等。
2.1.2 屬于易制毒化學品
根據中華人民共和國國務院令第445號《易制毒化學品管理條例》,目前公安機關監管的常用于建筑工程質量檢測機構試驗的易制毒化學品有:苯乙酸、乙酸酐、三氯甲烷、甲苯、丙酮、甲基乙基酮(丁酮)、高錳酸鉀、硫酸、鹽酸。
2.2 氣瓶鋼瓶的管理
氣瓶鋼瓶是高壓容器,瓶內通常灌裝高壓氣體。氣瓶在搬運、滾動時要經受外界的沖擊力,所以氣瓶本身必須是安全的。所用鋼瓶生產、檢驗標記必須明確、合格。在建筑工程質量檢測機構化學實驗室就常用到這些氣瓶,如鋼材化學分析碳硫元素試驗要用到氧氣;室內環境檢測苯和TVOC氣相色譜法用到氫氣、空氣、氮氣;水泥、混凝土用水及摻合料中氧化鉀和氧化鈉火焰光度法用到液化石油氣等。常用氣瓶的顏色標記見表2-1。
表2-1 氣瓶顏色標記
序號 介質名稱 化學式 氣瓶顏色 標記字樣 標記字色 標記色環
1 氫氣 H2 淡綠 氫 大紅 P=19.6淡黃色環一道
P=29.4淡黃色環二道
2 氧氣 O2 淡酞藍 氧 黑 P=19.6白色環一道
P=29.4白色環二道
3 空氣 / 黑 空氣 白 P=19.6白色環一道
4 氮氣 N2 黑 氮 淡黃 P=29.4白色環二道
5 液化石油氣 / 銀灰 液化石油氣 大紅 /
P為MPa
使用氣瓶應遵循安全規則包括:
①存放位置應符合陰涼、干燥、嚴禁明火、遠離熱源、不受日光暴曬、室內通風良好等條件。②直立放置使用,并有固定支架,防止倒下。③搬運氣瓶時嚴禁摔擲、敲擊、劇烈震動。瓶外應配有橡膠防震圈。④使用時要安裝減壓表,并用皂液檢查嚴密性,保證不漏氣。⑤開啟鋼瓶前應關閉分壓表,動作輕用力均勻開啟,當總表已顯示瓶內壓力后,再開啟分表,調節所需輸出的壓力值。⑥瓶內氣體不得全部用盡,剩余壓力不小于0.2MPa為宜。
2.3 實驗人員安全防護
2.3.1 通風櫥的正確使用
實驗人員在進行實驗操作時可能產生各種有害氣體、臭氣、濕氣以及易燃易爆腐蝕性物質等,為保護使用者安全,防止污染物質向實驗室中擴散。實驗開始前必須確認通風櫥處于正常運行狀態,試驗結束后還要讓其繼續運行5min以上才能關閉風機,以排除管道內殘留氣體。實驗操作應距離通風櫥口150mm,防止有害物質溢出。通風櫥內試驗裝置擺放要合理,保持清潔、密封。定期保養和檢修通風機、風管和有關附件,確保通風櫥正常使用。
以水泥化學分析實驗為例,在檢測三氧化二鐵、三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鎂、二氧化鈦含量是所制備母液時,在650~700℃高溫爐中用銀坩堝熔融水泥樣品,稍冷卻后置于盛有沸水燒杯中使融塊脫離坩堝,取出坩堝后加入25~30ml鹽酸。可是有實驗人員因操作不熟練,在未將坩堝從燒杯中取出的情況下直接將鹽酸倒在余溫猶存的銀坩堝上,導致鹽酸瞬間汽化成白霧,幸好通風櫥運轉正常,將HCl氣體及時排出未向試驗室內排放,保證了實驗人員的人身安全,避免了事故發生。
2.3.2 消防器材的正確使用
實驗人員除了經常使用一些易燃易爆的化學藥品,還經常要進行加熱、灼燒、蒸餾等可能引起著火燃燒的操作,防火滅火常識的普及是很重要的。
火災具有極強的破壞性和蔓延性,造成資產甚至生命的損失,堅持“防患于未然”,避免可燃物、助燃物和火源的同時存在。同時實驗室人員應注意意外著火的可能,實驗室應配備石棉布、消火砂及各類滅火器材。
2.3.3 電器的正確使用
實驗人員在使用各種電氣設備時,要注意安全用電,避免觸電和用電事故的發生。大型精密儀器、大功率用電設備必須采用單獨的控制開關并具有良好的接地線。高溫爐、電爐等高溫電熱設備絕不可直接放置在木質可燃的工作臺上,防止長時間工作烤燃工作臺。
2.4 廢液、廢渣的安全處理
建筑工程檢測機構的化學實驗室的下水道與城市排水管網相通,尤其是分布在城區和居民區的實驗室,污染物很容易通過下水道形成交叉污染,最后進入江河湖海或者滲入地下,其影響后果不可估量。因此,有針對性地采取相應的防治措施,將有助于規范和加強實驗室排污管理,防止實驗室廢物污染危害環境,維護環境和公共安全,保障周邊居民的身心健康。
2.4.1 廢液
建筑工程檢測機構的化學實驗室廢液主要產生的為無機廢液和有機廢液。無機廢液一般包括:重金屬廢液、酸堿廢液、水銀系廢液、鉻酸廢液、氰及砷系廢液等。有機廢液一般包括:廢油類(燈油、泵油、機械油、油等)、常見有機廢液(酒精、酯、醚、醇類、有機酸、酮類、苯類)、含鹵化物有機廢液(三氯甲烷、四氯化碳、溴苯等)。
試驗常用鉻酸洗液洗滌難清潔的玻璃儀器,產生含鉻廢液。酸堿使用頻繁,必須控制廢液的PH值。室內環境檢測使用有機溶劑機會比較多,有些具有易燃易爆性,直接排放入下水道可能引起混合燃燒甚至爆炸。
實驗室的成本核算和對外收費預算中,應包括實驗室廢物處理處置的相關費用。我所在實驗室產生的污染廢液經分類收集后由市固廢處理中心統一回收專業處理,處理廢液1L約為人民幣40元,安全有效。
2.4.2 廢渣
實驗室產生的固體廢物包括多余樣品、分析產物、消耗或破損的實驗用品(玻璃器皿、瓷器皿等)、殘留或失效的化學試劑等。其中少量廢渣無毒的可直接倒入垃圾箱,有毒的可埋入地下。可燃性經處理后可以焚燒,非可燃性可加漂白粉氯化消毒處理滿足消毒條件再處置。
3 信息化管理設想
隨著計算機技術的普及應用,以計算機管理信息系統取代傳統手工管理的工作模式正逐漸興起。同樣,實現化學實驗室信息化管理日常工作應盡快提到日程上來。
化學實驗室的任務繁重,管理工作相當瑣碎,而配置的專業工作人員有限,工作效率不高,器材管理也比較混亂。為了實驗室的各項信息能及時準確記錄、存儲和檢索,提高工作效率,管理工作系統化和規范化,應當盡快或訂購或針對實驗室自身情況研發安裝一套適用的化學實驗室管理信息系統,將大、小型儀器及玻璃器皿、化學試劑、以及經費等方面的信息系統化管理。
篇2
關鍵詞:實驗室 安全控制 事故處理 預防
在科學研究及產品質量檢測過程中,化學分析是一種常見檢測手段,難免要接觸和使用各種危險物質,如易燃溶劑、有毒物品、腐蝕品及易燃易爆物質,若使用或控制不當,就有可能產生著火、爆炸、燒傷、中毒等事故,并且還可能污染環境。此外,玻璃器皿、煤氣、電器設備等使用或處理不當也會產生事故。只有采取科學的態度進行正確的控制和預防,并嚴格執行操作規程,才能有效地維護人身和實驗室的安全,保護環境。
一、火災、爆炸、中毒及觸電事故的安全控制
1.實驗中使用的有機溶劑大多是易燃的。因此,著火是有機實驗中常見的事故。防火的基本原則是使火源與溶劑盡可能離得遠些,盡量不用明火直接加熱。盛有易燃有機溶劑的容器不得靠近火源。數量較多的易燃有機溶劑應放在危險藥品櫥內,而不存放在實驗室內。
2.易燃有機溶劑(特別是低沸點易燃溶劑)在室溫時即具有較大的蒸氣壓。空氣中混雜易燃有機溶劑的蒸氣達到某一極限時,遇有明火即發生燃燒爆炸。而且,有機溶劑蒸氣都較空氣的密度大,會沿著桌面或地面飄移至較遠處,或沉積在低洼處。因此,切勿將易燃溶劑倒入廢物缸中。量取易燃溶劑應遠離火源,最好在通風櫥中進行。蒸餾易燃溶劑(特別是低沸點易燃溶劑)的裝置,要防止漏氣,接受器支管應與橡皮管相連,使余氣通往水槽或室外。
3.使用易燃、易爆氣體,如氫氣、乙炔等時要保持室內空氣暢通,嚴禁明火,并應防止一切火星的發生,如由于敲擊、鞋釘磨擦、靜電磨擦、馬達炭刷或電器開關等所產生的火花。
4.煤氣開關應經常檢查,并保持完好。煤氣燈及其橡皮管在使用時亦應仔細檢查。發現漏氣應立即熄滅火源,打開窗戶,用肥皂水檢查漏氣地方。若不能自行解決時,應急告指導老師,馬上搶修。
5.常壓操作時,應使全套裝置有一定的地方通向大氣,切勿造成密閉體系。減壓蒸餾時,要用圓底燒瓶或吸濾瓶作接受器,不可用錐形瓶,否則可能會發生炸裂。加壓操作時(如高壓釜、封管等),要有一定的防護措施,并應經常注意釜內壓力有無超過安全負荷,選用封管的玻璃厚度是否適當、管壁是否均勻。
二、事故的處理和急救
1.火災
一旦發生了火災,應保持沉著鎮靜,不必驚慌失措,并立即采取各種相應措施,以減少事故損失。首先,應立即熄滅附近所有火源(關閉煤氣),切斷電源,并移開附近的易燃物質。少量溶劑(幾毫升,周圍無其它易燃物)著火,可任其燒完。錐形瓶內溶劑著火可用石棉網或濕布蓋滅。小火可用濕布或黃砂蓋滅。火較大時,應根據具體情況采用下列滅火器材:
四氯化碳滅火器:用以撲滅電器內或電器附近之火,但不能在狹小和通風不良的實驗室中應用,因為四氯化碳在高溫時要生成劇毒的光氣;此外,四氯化碳和金屬鈉接觸也要發生爆炸。使用時只需連續抽動唧筒,四氯化碳即會由噴嘴噴出。
二氧化碳滅火器:是有機實驗室中最常用的一種滅火器,它的鋼筒內裝有壓縮的液態二氧化碳,使用時打開開關,二氧化碳氣體即會噴出,用以撲滅有機物及電器設備的著火。使用時應注意,一手提滅火器,一手應握在噴二氧化碳喇叭筒的把手上。因噴出的二氧化碳壓力驟然降低,溫度也驟降,手若握在喇叭筒上易被凍傷。
泡沫滅火器:內部分別裝有含發泡劑的碳酸氫納溶液和硫酸鋁溶液,使用時將筒身顛倒,兩種溶液即反應生成硫酸氫鈉、氫氧化鋁及大量二氧化碳。滅火器筒內壓力突然增大,大量二氧化碳泡沫噴出。非大火通常不用泡沫滅火器,因后處理較麻煩。
2.割傷
取出傷口中的玻璃或固體物,用蒸餾水洗后涂上紅藥水,用繃帶扎住或敷上創可貼藥膏。大傷口則應先按緊主血管以防止大量出血,急送醫院治療。
3.燙傷
輕傷涂以玉樹油或蹂酸油膏,重傷涂以燙傷油膏后送醫院。
4.中毒
濺入口中尚未咽下者應立即吐出,再用大量水沖洗口腔。如已吞下,應根據毒物性質給以解毒劑,并立即送醫院。
腐蝕性毒物:對于強酸,先飲大量水,然后服用氫氧化鋁膏、雞蛋白;對于強堿,也應先飲大量水,然后服用醋、酸果汁、雞蛋白。不論酸或堿中毒皆再灌注牛奶,不要吃嘔吐劑。
刺激劑及神經性毒物:先給牛奶或雞蛋白使之立即沖淡和緩解,再用一大匙硫酸鎂(約3Og)溶于一杯水中催吐。有時也可用手指伸入喉部促使嘔吐,然后立即送醫院。
吸入氣體中毒者,將中毒者移至室外,解開衣領及鈕扣。吸入少量氯氣或溴者,可用碳酸氫鈉溶液漱口。
三、對實驗室污染的科學預防措施
質量檢測過程中應環保化。在保證數據結果的公正性、準確性、科學性,的前提下,盡量采用無毒的化學試劑替代毒性較強的化學試劑,這是消除或降低實驗污染的有效途徑。做好廢棄物的處理。對實驗室的廢渣、廢氣、和廢液(即“三廢”)的排放應遵守我國的環境保護法的有關規定,保證實驗人員的健康及防止環境污染。“三廢”的處理做到分類收集、集中存放、定期清運處理。化學實驗室的一般廢氣可通過通風櫥或通風管道,經空氣稀釋排出。大量的有毒氣體必須經過處理后才能排放。廢液應根據其化學特性選擇合適的容器和存放地點,通過密閉容器存放,不可混合貯存,容器外的標簽應與廢棄化學藥品一致,并寫清楚具體的名稱、性質、數量,貯存時間,定期請專業處理公司處置。
危險化學品的管理要科學化。化學試劑具有自身的危險性、毒性、腐蝕性等應引起高度重視,在購置、使用、儲存和管理中了解化學試劑的性質特點和防范措施,根據危險化學品的理化特性分類存放,如氧化性試劑與還原性試劑應分別存放,腐蝕性試劑與氧化劑、易燃易爆性試劑分別存放,易燃液體、易燃固體不得與氧化劑混合貯存等。并有專用的危險藥品和劇毒藥品庫房,實行雙人保管制度,領用時須登記用量。
實驗室的安全防護要常態化。對硬件設施和儀器設備的安全運行狀態的管理,是保證實驗室安全的重要條件。實驗室安全事故的發生往往是由于硬件設施的欠缺或儀器設備運行狀態不良所造成的。因此加強實驗室安全設施的建設和儀器設備的管理是安全預防措施的必要性,可以將實驗室安全事故消滅于萌芽狀態,實現本質安全化。
參考文獻
[1]蔣朝強,有機溶劑中毒預防指南 北京:化學工業出版社第一版 2006.
篇3
關鍵詞:重金屬污染;檢測;技術
我們通常所說的重金屬污染是指因為人類活動導致環境中的有害有毒重金屬含量增加并超出正常范圍而引起的環境質量惡化。從食品安全方面關注的重金屬污染,目前最引起人們關注的主要是汞、鎘、鉛、鉻,以及類金屬砷等有顯著生物毒性的重金屬。其中砷雖然是非金屬元素,但其來源及危害都與重金屬相似,所以通常也將其列為重金屬進行研究討論。重金屬主要通過污染食品、飲用水及空氣而最終威脅人類健康。受到重金屬污染的蔬菜、水果、糧食、魚肉等并不能通過浸泡、清洗或蒸煮來去除其所含有的重金屬。重金屬在環境中大多不能被生物所降解,相反卻能在食物鏈的生物放大作用下成千百倍地富集,最后進入人體。隨著人體中重金屬的蓄積量增加,機體便出現各種反應而危害健康。有些重金屬還有致畸、致癌或致突變作用而危及生命安全。據研究,重金屬污染經食物鏈放大隨食品進入人體后主要引起機體的慢性損傷,進入人體的重金屬要經過較長時間的積累才會顯示出毒性,因此往往不易被早期察覺而在毒性發作前就引起足夠的重視,從而更加重了其危害性。
一、食品中重金屬污染的來源
重金屬污染食品的途徑主要有以下幾種:
1、某些地區自然地質條件特殊,環境中的高本底重金屬含量。在一些特殊地區,如礦區、海底火山活動的地區,因為地層有毒金屬的高含量而使動植物有毒金屬含量顯著高于一般地區。
2、人為的環境污染而造成有毒有害金屬元素對食品的污染。工業生產中排放的含重金屬的廢氣、廢水和廢渣,農用化學品,如含重金屬的農藥和化肥的使用,可造成水體及土壤的環境污染。值得提出的是,重金屬污染和一般的農藥、化肥造成的污染不同,即使它們在環境中的濃度很低,但由于環境不容易凈化,生物從環境中攝取重金屬后通過食物鏈的生物放大作用,可以在較高級生物體內成千上萬倍地富積起來,然后通過食物進入人體導致潛在的危害。
3、在食品加工、儲存、運輸和銷售過程中使用和接觸的機械、管道、容器以及因工藝需要加入的添加劑中含有的有毒金屬元素導致食品的污染。
二、食品中重金屬的檢測技術及其進展
1、食品中重金屬的檢測方法
食品中重金屬元素限量的檢測方法有光度法、比濁法、斑點比較法、色譜法、光譜法、電化學分析法、中子活化分析等。有關國家標準均詳細規定了食品中重金屬元素的含量測定方法。以下列出的是食品中的鉛、鎘、汞和砷的國家標準檢測方法。其它一些重金屬的測定方法可見有關參考文獻。
(1)食品中鉛的常用檢測方法有:石墨爐原子吸收光譜法,其檢出限為5 微克/千克;火焰原子吸收光譜法,檢出限為0.1 毫克/千克;單掃描極譜法,檢出限為0.085 毫克/千克;二硫腙光度法,檢出限為0.25 毫克/千克;氫化物原子熒光光譜法,檢出限為5 微克/千克。
(2)食品中鎘的常用檢測方法有:石墨爐原子吸收光譜法,其檢出限為0.1 微克/千克;火焰原子吸收光譜法,檢出限為5 微克/千克;光度法,檢出限為50 微克/千克;原子熒光法,檢出限為1.2 微克/千克。
(3)食品中總汞的常用檢測方法有:原子熒光光譜分析法,檢出限為0.15 微克/千克;冷原子吸收光譜法,檢出限為0.4 微克/千克(壓力消解法)或10 微克/千克(其它消解法);二硫腙光度法,檢出限為25 微克/千克。甲基汞的分析常常先用酸提取巰基棉吸附分離,然后用氣相色譜法或冷原子吸收光譜法進行測定。
(4)食品中總砷的常用檢測方法有:氫化物原子熒光光譜法,檢出限為0.01 毫克/千克;銀鹽法,檢出限為0.2 毫克/千克;砷斑法,檢出限為0.25 毫克/千克;硼氫化物還原光度法,檢出限為0.05 毫克/千克。
2、食品中重金屬的檢測技術進展
食品中重金屬的檢測技術進展主要表現在三個方面,一是檢測儀器本身的技術進步,其硬件和軟件功能的不斷提升;二是樣品的處理,包括樣品的消解和必要的富集方法的進步;三是測定方法的改進和優化。
原子吸收光譜法是食品中重金屬的主要檢測技術之一,它可以采用電熱原子化(石墨爐),火焰原子化或氫化物發生等方式。這些方法均具有較低的檢測限。目前原子吸收光譜儀多采用CCD 固態檢測器代替光電倍增管,其自動化程度大大提高,可以實現火焰和石墨爐一體機并自動切換。儀器的軟件功能已有很大提高,操作更加靈活方便。
采用電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)不僅可以測定金屬元素的濃度,而且可以同時給出有關同位素的信息,因此可以進行同位素的示蹤研究。目前ICP-MS 最引人注目的進展是動態反應池技術。該技術可以大大延長了ICP-MS 質量分析器的壽命,提高了ICP-MS的分析靈活度。
現在電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-OES)法也已成為食品中重金屬測定常用的方法。經過消解的樣品可直接進入溫度為5000~7000K 的高溫等離子體,并通過多色儀觀測發射線同時進行分析。這種方法的優點是能進行約70 多個元素的分析,每個元素都有很高的靈敏度,其檢出限可以達到通常為ppb 級。而采用雙單色儀光學系統和具有雙檢測器的全譜直讀ICP-OES 儀則可以避免傳統全譜直讀ICP 光譜儀預熱時間較長、入射光狹縫小、檢測器壽命短等不足,應該是今后全譜直讀ICP 光譜儀發展的方向。
在實際工作中,往往要求能夠較快地得到檢測結果,因此研究發展快速檢測技術將是今后的重要發展方向之一。對于檢測儀器本身來說,其發展的趨勢將是具有越來越好的穩定性和檢出限,越來越容易使用,分析的速度也更快,且能同時獲得越來越豐富的信息。而對于食品中重金屬污染快速檢測技術的發展,不僅有賴于先進儀器的使用,在很大程度上也有賴于樣品的前處理和制備技術。隨著各種既高效快又靈敏的金屬污染物分析儀器及分析方法的不斷出現,傳統的樣品前處理和制備技術已不能滿足實際工作的需要。食品的微波消解溶樣技術的出現和快速發展,為重金屬污染物的快速檢測技術的發展提供了有利條件。微波消解方法具有簡便快速、高效安全、重現性好、適用廣泛的優點,和相應的儀器配合使用,完全可以滿足食品中重金屬污染物的快速檢測要求。■
參考文獻
篇4
【關鍵詞】稀土;勘探;方法
探測采用非入侵方法去評估潛在儲量的存在性及特點。標定則是建立開采礦產的權利。中間階段的探索,使用侵入性的方法(例如,挖溝,核心或旋轉的鉆探,批量取樣)進行礦床采樣。然后,再使用更為復雜的方法劃定儲量。抽樣分析是為了探明其金屬儲量,早先收集的數據則用于制作地質礦產儲量圖。如果礦產是被證明為經濟科學的,那么,采礦開發計劃就會被起草,同時,實施許可證也會取得。這些步驟可以被認為是獨立的。資源評估及礦產范圍估計也可以在礦井設計階段進行。如果需要的話,應該在認定受到環境影響的物種前,進行相關環境基線的研究。
1、勘探方法
勘探的方式方法取決于很多因素,諸如如地形,自然和目標大小、預期的的礦體;監管和許可的要求和限制,提供信息和技術的深度和可供資本資源。勘探公司的目的將影響原初勘探工程的范圍。
選定的礦產地也會影響勘探的廣度和類型。如果礦產地是位于存在的礦區或者私有領地,探礦權或采礦公司更容易獲得鉆井許可證。如果礦產地位于諸如國家森林地之類的位置,那么勘探活動可能不會被批準,除非初步環境信息文件(EID)已經完成并經過EPA/ NEPA審查。由環保局或國家機構的批準后,鉆井數據可以被收集和分析。勘探數據可能將用于針對礦井開發環節附加的環境評價。勘探活動的環境影響有時會被高估,經常被要求取得許可證。例如在阿拉斯加州,勘探活動許可權包括了清潔水行動許可、臨時用水許可證,陸路旅行證,土地使用證等。鉆探和槽探是全面的,使用多種類型的重型設備進行長期操作。另外,開礦廢物會在勘探中產生,需要被管理。
2、被動礦山勘探方法
應用在稀土領域的被動礦山勘探方法包括了共同的測定方法,地質測繪和通用現場調查。這些復雜的方法包括了更復雜的技術,采用物探,航拍和衛星遙感,礦床模型,以及其他潛在的地球化學測試方法。勘探隊試圖去識別那些表明目標稀土礦物的地球物理特征。然而,地球物理技術的響應(如磁力儀,輻射,γ-射線光譜儀和遠程光譜調查)取決于伴隨著含稀土元素礦藏在巖石中的礦物組合。遙感調查的詳細的光譜數據,可以識別碳酸、二價鐵,與釷稀土類元素有關的稀土元素。(Armbrustmacher等人,1995)。
常用的被動勘探步驟不生成許多廢物,產生的環境影響也幾乎沒有。唯一的例外是基于地面地球物理勘探,該方法會改變地形的構造。有時候,運土設備,可用于清除土壤和覆蓋層或移除擋在土地調查活動的巨石。在勘探過程中被移除的土壤和石頭將會被現場儲存,或者根據需要被回收利用。隨著勘探活動的深入,從更一般的信息收集到更詳細的數據采集,一般都需要地面干擾。
3、勘探鉆井和挖溝
因勘探活動,地球物理勘查,地球化學調查,地質建模而得到的數據將用于用于指導勘探鉆井方案,以進一步證實和量化礦產的屬性,包括它的大小,形狀和組成的礦體或目標。這些后續鉆探計劃,可以加入各種類型的測試。鉆探計劃旨在確定稀土礦床橫向和縱向程度。一般來說,巖樣收集作進一步的分析,評估礦化連續性,等級,礦物的關系,巖石類型,和當地的水文地質資料。巖石強度試驗和鉆孔地球物理也可能進行,挖溝可用于收集大量樣本。大型垂直軸可以提前收回批量樣品或大的管道或軸,可容納大型運土設備。
勘探鉆井可以持續很長時間。鉆探地點的足跡可能是一個幾百平方尺大小,可以有大量的鉆探地點。這些操作可能會影響幾畝地,以適應的鉆探地點,集結區,鉆井作業和現場支援設施。鉆站點的間距是可變的,取決于礦床的連續性。勘探鉆孔鉆得會很近,或在較大的時間間隔,這取決于礦的特性。(國家科學院,1999年)鉆孔探測稀土礦床將產生固體廢物和液體。巖粉和巖屑會隨著鉆孔推進深入將被移除。在地面產生的鉆屑的性質和數量取決于所鉆巖石的特性,井孔的深度和直徑,飲用水含水層的存在,和鉆孔方法。旋轉鉆機,可能需要使用水和膨潤土的混合物。通常情況下,只有水被用作勘探過程中,因為粘土鉆井泥漿鉆井液會潛在地使得巖石學和地球化學分析變得復雜。然而,形成的特點和當地的水文地質使得泥漿或其他添加劑鉆井是有必要的。其他旋轉鉆機使用壓縮空氣強制巖屑進入土表。聚合物,油,或其它合成材料被添加到水或空氣,以提高鉆井泥漿或空氣的特性。在使用之前,鉆井泥漿一般不指環境危害,要不有惰性或者迅速分解。當孔井貫穿地下水,水會攜帶許多物質到地表。這些物質的潛在毒性取決于鉆井液體的組成。這些液體會是高度礦化的,巖屑和鉆井泥漿會夾帶有毒的金屬和其他化學品。一旦鉆井完成或被遺棄,鉆屑和鉆井液通常需要收集,當然,也有一些國家的法令規定允許其投入到鉆井中。多余的材料可以存儲在圓桶或泥坑中,或者被當作廢物管理。
4、美國最近的勘探活動和潛在的稀土資源區
近幾年,對于潛在稀土礦區正在評估其儲量,并測定在這些地方的開采潛力。近期的關注焦點落在猶他州,科羅拉多州,懷俄明州,阿拉斯加,加利福尼亞州,內華達州,內布拉斯加州。
?在2008年,大西部礦業集團有限公司在猶他州的深溪山脈相鄰的礦產地完成了廣泛的鉆探和采樣方案。經過可行性研究,考慮低品位的獨居石礦石含稀土的濃度,該公司宣布,它目前沒有計劃采取額外的勘探活動。(大西部礦業集團,2011)
?最近成立的科羅拉多州稀土公司(CREI)宣布,正征集資金并在科羅拉多州資金德霍恩附近礦場進行勘探工作。(科羅拉多州稀土公司2011)。科羅拉多州稀土公司掌握了鐵希爾和濕山稀土的特性。科羅拉多州稀土公司目前是礦產債權收購公司,但計劃將在未來擴展為勘探和開發公司。
?在阿拉斯加州,勘探工作正在博坎山脈進行,地點位于威爾士王子島阿拉斯加的狹長地帶的最南端。這個地方以前開采鈾礦,現在則以輕重稀土資源聞名。
?莫利礦業,如前所述,是過去稀土生產商,目前正準備重新開啟其在帕斯山的礦(加利福尼亞)。
?在內華達州的帕斯山礦以東約16英里,艾麗莎資源探索到多個稀土項目區,其中富有輕重稀土資源,并且至少有一個地點類似于帕斯山礦。目前,艾麗莎資源的勘探活動包括地表測繪,地區性規模詳細的高分辨率航磁地球物理調查,廣泛的地下輻射調查,衛星圖像研究,巖相的研究,和抽樣方案。
?量子稀土發展公司近日已開始在內布拉斯加州東南部的Elk Creek項目地勘探鉆井。這些鉆井工作的重點是進行相關碳酸鹽稀土的資源評估。這些努力是在早期階段,還未確定資源。(量子稀土發展公司,2010年)
?位于圣丹斯北部約6英里(9.6公里),懷俄明州貝爾洛奇稀土項目共約2400畝。菲爾普斯道奇公司獲得二十三個采礦權。自1949年以來,在不同的時間,該稀土礦物地已經被勘察。幾個礦化地區已經確定,包括高品位銅,鉬,金,和碳酸鹽堿入物。勘探工作估計,貝爾洛奇稀土資源的規模和品味將達到或者超過了上文所提及的加利福尼亞礦。該公司報告稱,目前正在探索稀土和黃金,目前結果很不錯。
?豌豆嶺煤礦是一個鐵礦,已運行40年左右。它坐落于密蘇里州。根據之前的所有權,該礦產計劃從鐵礦中提取重稀土作為副產品。然而,相鄰礦體所含重稀土也被計劃開采。一項礦山可行性研究正在進行中(佩阿里奇資源,2012),可暫時沒有信息可以說明是否可以產生稀土資源。
【參考文獻】