植物中的采矿能手
2006/4/1 来源:科普文摘 作者:王 敏


  如果问你植物的用处是什么,你的回答可能很多,比如能为人类和动物提供食物,能进行光合作用产生氧气,能保持水土、保护环境等,可是植物还有一种用处你可能不知道,是什么呢?那就是植物能采集矿物质,你相信吗?不信的话,就来听我讲个故事吧。
  
  魔谷传说
  
   你听说过“魔谷”的故事吗?这个“魔谷”可不是童话里妖精和巫婆住的山谷,而是现实生活中确实存在的。那它在哪里呢?
  美国的内布拉斯加州和怀俄明州之间有一处谷地,这里气候温和,土壤肥沃,景色宜人。200多年前,殖民主义者移居这里时,似乎一切都在欢迎他们,就连种下的小麦、燕麦、玉米等各种作物都长得非常茂盛。大丰收的喜悦使人们充满了希望。可是没过多久,一种莫名奇妙的病却在移民中流行着。患者毛发脱落,渐至双目失明、虚脱而死,甚至连家禽家畜也不能幸免。在这里,农作物的繁荣和居民的凋零形成了强烈对比,后来人们都纷纷离开了这个离奇的山谷。从此,这个山谷有个恐怖的名字——“魔谷”。
  “魔谷”的神秘引起了科学家的关注,不少科学家都来到这里进行研究,可是都没有揭开谜底。直到第二次世界大战,“魔谷”之谜才被彻底揭开。原来,这里的土壤中含有丰富的硒元素,却缺少植物生长所需的硫元素,植物便把与硫元素化学性质相似的硒元素吸收进来了。植物虽然长得不错,但人畜吸收了植物富集的硒,机体的正常功能就被破坏了。
  秘密揭开后,“魔谷”反而成了宝地,变成了特殊的“矿场”。人们在这里建立了近代第一个硒元素种植园,一年几次播种酷爱硒元素的紫云英,收获后晒干焙烧,从每0.01平方千米收获的紫云英的灰中就可能提炼出2.5千克硒,而硒是制造光电管、晶体管必不可少的半导体材料。
  
  采矿能手
  
  其实,在五光十色的大自然里,聚集矿物的植物何止紫云英呢?
  海洋中的海带能吸收海水中的碘,只要我们把海带烧成灰,便可以从它的灰中提炼出大量的碘来。有一种名叫紫苜蓿的牧草,它具有吸收金属钽的特殊本领。将0.4平方千米的紫苜蓿烧成灰,就可以提炼到200克钽。我们常吃的玉米,也能把土壤中的金子吸收到玉米颗粒中贮藏。把玉米种在含金的土壤里就可采集黄金,从1吨的玉米里可以得到10克的黄金。向日葵吸收钾,车前草吸收锌,黄藤草吸收锡,烟草吸收锂,等等,它们的灰中的金属含量都达到了工业品位(矿石中有用元素达到工业利用标准的最低含量,一般用百分率表示)。铜草、海州香薷草,它们的灰中的铜含量竟超过3‰。总之,不同的植物从土壤中吸收各自所需的不同矿物。
  科学家发现,有些矿床上的植物的灰中所含铬、钒、铜、钼、镍、铀、钛、镧、钇、铌、钍等元素,比工业品位高了几十倍、成百倍以至上千倍。比如金属铬,在一般植物中用光谱检测也很难发现,而凤眼兰能在根上累积铬,其含量竟可达到0.13%。
  
  环境卫士
  
  现在植物这种吸收金属的能力不仅仅用在采矿上,它们有了新的任务——保护环境。
  德国的一个科研小组做了个实验,他们在一个废金属堆上种植了俄罗斯大蓼。结果证实,这种高达2米的阔叶大蓼从土壤中吸收金属的能力极强,种植0.01平方千米大蓼就可以从污染土壤中吸收1.3千克镉、24千克铅和322千克锌。现在这个试验小组已从德国各地尤其是环保组织接到了大量订单,同时还为推广这项研究成果专门成立了一家商业性公司。他们的业务已引起德国军事部门的很大兴趣,因为历史上的各种军事演习场,以及第二次世界大战时期作为化学武器仓库的地方,都有待改造,消除污染。现在这些地方已经种下了大蓼,相信不久以后,就能还当地的居民一个干净健康的家园。
  摘自《科学启蒙》