2025年11月13日，国际顶尖学术期刊《Science》（科学）在其“Letters”栏目发表了我院吴丰昌院士团队文章，该文章聚焦全球前沿环境挑战，就城市环境中稀土元素富集及其健康风险提出了深刻洞见和应对策略。

　　新能源发电与存储、电子信息等高科技产业的快速发展，推动全球对稀土元素的需求持续增长——这类关键原材料正支撑着众多产业的发展。统计数据显示，全球稀土矿产（涵盖开采、冶炼及应用环节）产量从2015年的12.4万吨激增至2024年的39万吨，过去十年增幅高达214%。大规模开采、冶炼和工业应用加速了稀土元素的生物地球化学循环，导致其在大气、水体、土壤和生物体中显著富集。在稀土开采、加工和消费规模不断扩大的背景下，城市环境中稀土元素的富集现象及其潜在健康风险亟待关注。

　　近期研究显示，伦敦、北京等大城市的空气、灰尘和土壤中均检测到稀土元素异常累积。大城市的富集效应尤为突出，已引发全球关注。以北京为例，土壤中稀土元素最高浓度较背景值增长39.16%。伦敦土壤同样呈现显著上升趋势，部分稀土元素最高浓度达自然本底值（欧洲地质调查数据）的6倍。

　　值得关注的是，城市人群稀土元素暴露水平的提升。生物监测数据显示，在城市人群的头发（中位数：0.87微克/克）、指甲（1.23微克/克）、血液（0.45微克/升）及胎盘组织（1.56微克/千克）等生物样本中，稀土元素含量均高于对照组。2024年一项研究表明，巴塞罗那普通人群血液样本中稀土元素检出率达62%。

　　城市环境中长期低剂量稀土元素暴露带来的慢性健康风险令人担忧。多个城市的毒理学研究证实，这种暴露不仅具有生物累积性，还可能引发生殖毒性、神经毒性、遗传毒性及致癌等不良效应。流行病学研究表明，长期接触低剂量稀土元素还会增加高血压、肾功能障碍及妊娠期糖尿病风险。更严峻的是，稀土元素呈现跨代健康效应。出生队列研究显示，母体稀土元素负荷每增加一个对数单位，胎儿神经管缺陷风险将上升18%-23%。

　　当前亟需发展环境友好型稀土开采加工技术。例如，采用三级选择性浸出工艺可使稀土元素回收率达95%，同时减少67%的硫酸镁消耗。此外，加强电动汽车、计算机、手机等电子产品的回收再利用，能有效降低采矿和加工过程中的环境污染。美国和加拿大已将稀土元素纳入优先管控污染物清单，以应对潜在环境与健康挑战。但全球层面仍需采取更多行动：一方面要完善城市环境与人群稀土元素监测体系（如西班牙安达卢西亚和巴塞罗那地区已开展普通人群血液稀土元素生物监测），另一方面需强化环境质量管理，并针对高风险人群实施健康干预措施。