如何在下水道里淘金？
新发现杂志
国内科学人文期刊领先品牌《新发现》1小时前
钛、金、铂……惊喜吧，你在下水道里也能找到这些稀有的贵金属，要知道，它们的天然矿藏可都在逐渐枯竭中，这一发现真是雪中送炭。下水道的矿藏能开采吗？请看调查
干涸的河床上支着一顶破帐篷，孤零零的淘金客端着粗糙的大筛子淘选矿渣；矿工们一车一车地从深不见底的矿洞中往外拉矿石；或是用炸药毁林开山，完了开着轮胎比房子还高的挖掘机在野地里挖出一个个的巨坑……
这样的工作画面就让它们留在记忆里吧。
采矿业很快将呈现出一种前所未有的样貌。因为矿产勘探已经进入了城市下水道系统……
前几年，两队美国地质学家接连发现，城市中隐藏着富含战略——即在能源、通信或国防这些关键领域内具有不可替代性——贵金属的“矿藏”。
“我们发现了钛、铜、锌，以及金、银、铂。”美国地理研究办公室（USGS）的凯瑟琳·史密斯（Kathleen Smith）透露。亚利桑那大学的化学家皮埃尔·赫克斯（Pierre Herckes）则表示：“我们检测到的黄金丰度非常高，和某些目前正在开采的金矿相差无几。”
毫无疑问，在美国数十个大城市获得的这些结果，十有八九也可在巴黎、里昂、东京和柏林获得。
巨大的浪费
就在全世界各大城市居民的脚下，隐藏着名副其实的珍稀矿藏……
但要说明的是，这些城市“金属矿”完全不同于地质学意义上的矿脉！
它们混杂在下水道发绿的脏水中。就是那些让人作呕的生活废水，外加漂着垃圾和泥土的雨水……所有这些废水都汇集到污水处理中心。而净水污泥，原本被视为负担，如今却成了香饽饽。
“直到现在，化学家在分析污泥时都只关注铅、砷、镉这样的有毒成分。”皮埃尔·赫克斯指出。在法国，180万吨净水污泥，一部分倒进了农田当肥料，剩下的要么被焚化，要么耗费巨资储存了起来。但现在我们知道1吨污泥约含有400～500克铜、30克银或50克的钒。处理理念完全被颠覆了。
事实上，下水道中的金属资源并不是那么不可想象。我们在日常生活中广泛地使用物理化学属性各异的诸多金属。钛是牙膏和某些涂料白色的由来，银用于食品包装或化妆品的防菌，锌则用于延缓轮胎老化，如是不一而足。
“一个世纪之前，人类社会仅仅利用元素周期表中的10种金属，而现在则超过了60种。并且往往在同一产品中使用多种，但用量极少。”法国地质矿产调查总局（BRGM）的帕特里克·迪格（Patrick d’Hugues）介绍道。
变成香饽饽的污泥
从地壳中艰难提炼而来，这些金属通常被用作染色剂或添加剂。随后，它们以这种或那种方式进入废水，被排放、遗忘……没有任何回收利用的希望。如今回头望去，真是巨大的浪费！
“我们对金属的某些使用方式就是消耗性的，比如刹车片和汽车轮胎中的铜和锌，它们在使用过程中的流失不可避免。”美国耶鲁大学工业生态学研究者菲利普·努斯（Philip Nuss）指出。
要知道，巴黎空气中的颗粒排放物有10%来自这些机动车粉尘。这些颗粒最后都会回落到地上，然后流进下水道。
另外还有一些来自机动车的宝贵金属——铂，它们洒满了城市道路。这种金属在大自然中极为罕见，人们仅在南非和俄罗斯的两处地质构造中发现过自然状态的铂。
然而，这种金属在城市中的丰度是其地壳平均丰度的1000倍！它是汽车尾气催化净化器不可或缺的成分，这一装置长年以来可没少帮助我们降低汽车尾气的毒性。
“在高温工作条件下，净化器会老化、脆裂，从而将铂、铑、钯这些铂族金属颗粒遗散到马路上。”英国卡迪夫大学海泽尔·普利查德（Hazel Prichard）解释道。
这位英国地质学家从2000年代中期就开始调查城市道路的路沿，她兴奋地透露：“某些区域的铂族金属丰度和有限的天然铂矿丰度差不多。”
收益问题
这个天赐的宝藏让工业界看到了商机。可以理解，因为1千克铂价值3.4万欧元！
2015年起，威立雅环境集团（Veolia）开始在英国伯明翰地区的人行道和机动车道上收集尘土，以回收这些重要的稀有金属。
你能想象吗，市政部门的清洁车突然华丽地变身为采矿车……“在现在清扫的几条街，我们估计每年能回收1.5千克铂。”威立雅的技术总监理查·柯克曼（Richard Kirkman）预测，“我们计划建造一个新的尘土处理厂。”
威立雅环境集团的水资源过滤器
威立雅主要在地面行动，但毕竟还是在地下管网之外，更令人期待的是下水道里面的东西，那里是许多稀有但至关重要的化学粉尘“长途旅行”的终点，也将是21世纪的采矿团队大显身手的地方！因为所有新近的科学论文都证实了下水道中蕴藏着大量金属矿物。
不过，还有一个无法回避的问题：回收这些金属有利可图吗？
“废物开发自然有其物理学局限。热力学第二定律告诉我们，回收利用总不可避免地会出现物质和能源的损耗。”菲利普·努斯答道。
事实上，对这一二手资源进行开发绝非轻而易举。这里的金属种类实在太多了，复杂性远远超过自然矿藏。
更何况，在这里，各种金属呈现出五花八门的化学样貌，而且体积极其微小，只有微米级甚至纳米级，这都给回收增加了难度。大量存在的有机质是另一大难点：只有先焚烧污泥，然后才能着手常规的提取工作……
节约资源
亚利桑那大学研究团队的初步计算显示，每年每百万人口产生的垃圾蕴含着价值1300万美元的金属矿物。这一财富足以吸引业界介入，即使相较于自然矿藏，都市“矿场”仅是一个补充。
然而都市“矿场”的意义远远超出了利润率这类俗气的算计。“以这种方式回收利用的任何一点金属，都不会造成开采原矿所带来的环境和社会问题。”菲利普·努斯指出。
这种极致回收模式预示着一个新时代的到来。在这个时代里，资源浪费再也不可容忍，原材料与次级材料将被一视同仁。
欢迎来到“刮地三尺”的世界，请做好与沉渣污秽打交道的准备……
撰文 Vincent Nouyrigat
编译 黄冠乔