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刷屏十几年的经典稀土照片,拍完之后样品去哪了?

刷屏十几年的经典稀土照片,拍完之后样品去哪了? 稀土产业研究
2026-10-15
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在全球稀土科普场景中,有一张沿用十余年的经典实拍照片:六堆色彩区分明显的稀土氧化物粉末,分别为镧、铈、镨、钕、钐、钆氧化物。这张照片由美国农业部农业研究局(USDA ARS)拍摄,长期被各类报告、教材、科普资料引用,是大众最熟悉的稀土实物素材。

很多行业从业者看到这张照片,都会产生一个疑问:为拍摄一张展示图,取用多种高纯稀土氧化物,是否属于物料浪费?拍摄完成后,这批实验样品最终如何处理,混合部分是否被直接丢弃?

结合2005年美国农业部ARS官方科研资料可明确:这批稀土粉末并非为拍照专门制备的展示耗材,而是正经的科研实验样品,有着明确的专业用途。

2005年,ARS开展土壤侵蚀溯源研究,水文学家张约翰与农业工程师马克·尼林主导相关实验。马克·尼林将源自中国的稀土示踪水土流失技术引入美国,核心就是利用镧、铈、镨、钕、钐、钆六种镧系稀土氧化物作为土壤示踪剂,精准追踪土壤侵蚀、泥沙迁移的来源与路径。

稀土元素在地壳中储量并不稀缺,但天然土壤中仅存在极微量痕量。科研人员通过人工定量投放稀土氧化物,让土壤中稀土浓度提升至自然状态的三倍左右,再通过专属光谱检测技术,精准分析沉积物中的稀土组分,以此判定水土流失的区域、路径与量级。相比当时主流的铯137放射性示踪技术,稀土氧化物示踪更安全、检测更精准、操作更便捷,是当时土壤科研的重要技术升级。

这张照片,正是ARS为记录这批水土流失示踪实验样品留存的影像资料,属于科研配套存档素材,而非单纯的宣传摆拍。

从样品处理流程来看,这批稀土物料不存在浪费与随意丢弃的情况。

拍摄时六种稀土粉末独立分区摆放,主体物料无大规模交叉混合。拍摄结束后,未发生污染的纯净粉体全部回收装瓶、入库留存,持续用于后续土壤示踪实验。稀土氧化物理化性质稳定,常温下不易变质、不会发生反应,可长期重复用于科研检测。

仅粉末交界区域因微量粉尘飘散,产生少量混合稀土粉料。这部分物料无法再作为单一高纯试剂使用,但按照美国联邦实验室规范,不会作为普通垃圾丢弃,而是统一收集登记、合规存放,用于仪器调试、标样校准或专业回收处置。

简言之,这张沿用十几年的稀土经典照片,背后是一套成熟的水土保持科研实验。照片里的稀土样品,是科研刚需耗材,拍摄仅为资料存档,绝大多数物料回收复用,微量混合物料合规处置,不存在网传的浪费、丢弃情况。这也是正规科研体系对稀缺实验材料的标准处理方式。

原始图片出处文章翻译:

一种追踪水土流失的稀土方法

作者:Luis Pons

2005年6月10日

两位美国农业部农业研究局(ARS)的科学家认为,稀土元素可能是追踪——并查明代价高昂的土壤侵蚀源——的最佳工具。

ARS 的水文学家张约翰(John Zhang)和农业工程师马克·尼林(Mark Nearing)青睐这些化合物,因为它们可以快速、准确且安全地用于追踪水土流失。正是尼林将这项技术从中国引入此地。

稀土元素在元素周期表中独占一席之地,实际上在地壳中非常丰富。但在土壤中,它们通常只以微小的痕量存在。据张介绍,利用它们追踪水土流失的诀窍在于,在土壤中放置足够多的示踪剂,使其在被采集的沉积物中的浓度大约是其通常浓度的三倍。

张和尼林将这些元素与土壤混合,并使用类似肥料撒播机的装置进行播撒。随后,在实验室里,他们通过光谱程序检测沉积物中的元素,该程序使用了他们开发的一种新提取技术。

稀土元素共有30种。科学家们正在使用以下镧系氧化物:镧、铈、镨、钕、钐和钆。

研究人员表示,这种细粉状元素在追踪侵蚀沉积物移动方面,比目前使用最广泛的示踪剂——微量放射性元素铯(137Cs)——更为有效。铯(137Cs)源于核弹试验,并通过大气环流扩散到整个地表。

这项工作的起步是在印第安纳州西拉斐特的 ARS 国家土壤侵蚀研究实验室时进行的。张现在在俄克拉荷马州埃尔雷诺的 ARS 放牧地研究实验室工作,而尼林则在亚利桑那州图森的 ARS 西南流域研究中心工作。

在2005年6月期的《农业研究》(Agricultural Research)杂志上阅读有关这项研究的更多信息。

ARS 是美国农业部主要的内部科学研究机构。

链接:https://www.ars.usda.gov/news-events/news/research-news/2005/a-rare-earth-approach-to-tracking-erosion/?f_link_type=f_linkinlinenote&webview_progress_bar=1&flow_extra=eyJpbmxpbmVfZGlzcGxheV9wb3NpdGlvbiI6MCwiZG9jX3Bvc2l0aW9uIjowLCJkb2NfaWQiOiJlMmUyNzNmZTJkZGJlODJkLTc1ZGE5MDkxMGEzZDk4ZDEifQ%3D%3D&show_loading=0&push_animated=1&theme=light

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