青铜树也能种?

作者:单少杰来源:蝌蚪五线谱发布时间:2018-04-17

自从人们发现植物可以起到富集重金属的现象之后,一条环保无污染的生物修复之路展现在了眼前。

  青铜树,《盗墓笔记》中古人用来祭祀的一棵神树,在现实中的四川广汉三星堆遗址同样也出土了用八棵青铜打造的大树,这些精致而神秘的青铜树穿越几千年的风雨向我们讲述着古人对世界的理解,而在现代,也有很多科学家想种出一片片的青铜神树,不,不只是铜树,还有镉树、锌树,总之什么金属的树他们都想种,他们这是要干什么?

  他们干的事情是超富集植物吸附重金属净化土壤事业。

  我们都知道,植物在生长的时候会不停的与环境交换物质,在这个过程中根系就会把一些重金属元素吸收进自己的体内,这个过程就叫做富集。在此基础上,1983英国植物学家Baker提出,如果一种植物在生长时,其叶片或地上部分的干重中,镉的含量达到100μg/g,或钴、铜、镍、铅的含量达到1000μg/g,或锰、锌的含量达到10000μg/g,并且其地上部分和地下部分重金属含量的比值大于1,则这种植物就被称作超富集植物。种植超富集植物一方面可以回收重金属,更重要的是可以清除土壤里的重金属,对土壤起到净化作用。

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锌树

  以前人们净化土壤里的重金属主要使用的是化学方法,即在土壤里加入一些与重金属能起反应的化学物质,比如螯合剂等,但这种方法一是成本高,二是极易引入新的污染物。自从人们发现植物可以起到富集重金属的现象之后,一条环保无污染的生物修复之路展现在了眼前目前全世界已经发现了超过500种超富集植物,与一般植物相比,这些植物具有诸多优点:首先,富集能力强,无论是重金属污染严重的土壤,还是含量很低的土壤,它都有很好的富集作用;其次,富集的重金属都集中在地上部分,方便后续的收割;第三,生长速度快,周期短,植株生产量高;第四,根系发达,能富集很大一片领域内的重金属;最后,经济效益好,植物成本低,对土壤的破坏小,不产生废物。

  但是纸上谈兵永远简单,真正应用起来也是受限多多。主要限制还是来自土壤,比如土壤的酸度、水含量,除了影响植物生长外,也影响重金属存在的状态。其次是污染物状态,很多时候,重金属污染不是一种重金属元素,而是几种元素复合在一起,这些金属元素都会对植物的根系产生刺激作用,比如化学性质相似的锌会影响植物对镉的吸收。而即使是同一种元素,不同的价态、结合态都会影响其被植物吸附的效率。所以,经过一段时间的评估,科学家们发现以植物富集金属来修复土壤也有不少局限性,比如效率不稳定,大批量机械化修复程度低等等。

  不过,随着基因技术的发展,科学家们开始尝试对这些植物进行定向的改造,以期培育出富集效果更好、效率更高的新品种植物,到时候,说不定在土壤污染严重的地区就真的会种出富含铜的青铜树了。呃,或者是青铜草,因为木本植物的生长周期太长,为了达到尽快净化土壤的目的,科学家们现在用的基本都是草本植物。

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