为什么植物可以帮人类探矿（利用植物找矿）
为什么植物能帮助我们找到矿? 植物指示地下矿藏 指示植物是一些能在生长的环境中反映出当地有哪些矿物元素的植物。 为什么指示植物能充当寻找地下矿藏的“侦察兵”？这是因为这些植物生长时需要一定数量的某种金属元素，由于长期的适应，指示植物不仅能通过根吸收到很多的金属元素，还能把它输送到茎、叶、花、果实或种子内贮藏起来。这样，在一个地方如果发现对某种金属有特别嗜好的植物，就说明该地区可能存在某种金属矿藏。 有些植物还能指示土壤的酸碱度，或对空气中有毒气体产生敏感反应。因此它又可成为环境的“监测哨兵”。 唐菖蒲是茑尾科植物家庭的著名花卉，老家在非洲南部，亭亭玉立的穗状花序上，开着红黄色、白色或淡红色的花，既鲜艳夺目，又温馨可人。然而，在环境生物学家的眼里，唐菖蒲的闻名并不在于它的美丽。上个世纪六十年代，当环境科学在西文崛起时，美国等国的环境学者们发现，唐菖蒲对空气污染特别敏感，当空气中氟化物达到一定浓度时，叶片就会因吸收氟表现出伤斑、坏死等现象，向人们发出污染“报警”信号。进一步研究发现，唐菖蒲的“报警”本领惊人，远远超过了人类本身的感觉能力。20世纪七、八十年代，唐菖蒲被广泛用于我国的环境生物学研究，人们称它为氟污染指示植物，是环境监测不下岗的“哨兵”。 “铜草”和“锡草” 在非洲赞比亚西部的大地上生长一种叫“和氏罗勒”的唇形科草本植物。这种小草有的地方长得欣欣向荣，有的地方长得萎弱不堪，有的地方开着紫色小花，有的地方开着淡红色的花，另一些地方则开着紫红色的花。这种会开多种颜色花的小草引起了英国地质学家伍德沃德伍德沃德的兴趣，他是一位园艺爱好者。他掘起一些长势较好的小草，栽种到自己的庭院里。 可是，不知怎么搞的，种在庭院里的“和氏罗勒”竟渐渐枯萎下去。伍德沃德分析了一下原因，认为毛病很可能出现在土壤里。他们对野外长草处的母土进行了化学分析，发现凡长得旺盛的地方，土壤中必定含有丰富的铜元素，他再用含铜量很高的水给自家院里的“和氏罗勒”浇灌，这些小草果然一天天欣欣向荣起来，紫红色花朵在阳光下灼灼开放。 伍德沃德产生了一个联想：这是一种“铜草”，是铜矿的指示植物，在它蓬勃生长的地方，地底下就有丰富的铜。根据他的想法，人们于是四出寻找“铜草”，通过它来找铜矿。人们发现在赞比亚的卡伦瓜地区，到处长着开着紫红色的花朵的铜草，一勘探，地底下果然有一个大铜矿，储铜量达9亿吨！ 严格说起来，“铜草”的发现权并不属于伍德沃德，早在我国几百年前的古籍中就记载了一种名叫“海州香薷”的植物，是铜矿的指示植物。这种植物不仅能忍受含铜极高的土壤，并且能吸收很多的铜，在它们根部的干物质里竟含里3％的铜。因此，当地的人们也把这种植物称为“铜草”。根据这种植物的分布，往往可以找到很好的铜矿。 自然界中，能指示矿藏的植物还有一些，比如喜锌堇菜和喜锌海石竹，它们就偏偏喜欢生长在其他植物感到有毒，生长不好的含锌土壤中，被人称为“锌草”。说起来，示锌植物实际上是人们最早用来探矿的“绿色指示器”，早在罗马帝国时期，开矿者就在今天德国的亚琛附近通过寻找“锌草”而发现锌矿。 能帮助人“采矿”的草 在千奇百怪的植物界里，不但有一些植物能帮助人们找到矿藏，而且还有一些植物能帮助人类采矿呢。 说起人类发现植物能“采矿”，还得从北美洲的“有去无回谷”的故事谈起。“有去无回谷”是一种神秘的山谷。可是到那里垦荒的欧洲移民，往往住不了多久，就会得一种莫名其妙的怪病。患病的人，先是双眼失明，然后毛发脱落，最后因全身衰竭而死。因此，当地的印第安人给它起了“有去无回谷”的名字。 后来，科学家考察了这个神秘的山谷，揭开了它谜底。原来，这个谷地里含有十分丰富的矿物——硒，植物在生长时吸收了大量的硒，人吃了含有大量硒的植物，就儒体内聚集起来，引起中毒死去。 硒是一种很稀散的矿物元素，开采起来很费力，当人们弄清了“有去无回谷”致人死命的真相以后，就在那里种上了能大量吸收硒元素的植物紫云英，等到紫云英长成收获以后，将它烧成灰，便可以从中提取硒。用植物采矿的方法，人们不但得到了大量的硒，还节省了许多人力和物力。 能帮助人类采矿的植物还很多，如从海带中可以提炼出碘；从锌草中可以提炼出锌；从紫苜蓿中可以提炼出稀有的金属钽；从一种名叫蓝液树的树液中可以提炼出镍。人们利用植物对一些金属的特殊爱好，不但可以发现地下矿藏，还可以在其他一些方面为我们服务。如若在果园或菜园里发现了长势很好的“锌草”，则应该引起注意，因为这说明施肥用的污泥或灌园的水里重金属含量太多，这样，水果和蔬菜也会吸收相应的重金属，因此不能供食用。 有经验的果农，当他走进一个葡萄园，看见地上爬满了一种叫葡萄蔓的地衣时，就知道这里的葡萄曾得过粉霉病。因为人们在治理葡萄粉霉病时，要喷撒含有铜元素的药水“波尔多液”，而葡萄蔓正好是喜铜植物。 还有一些植物能指示土壤的粘度、湿度、水分平衡或其他一些化学成分，它们已成为农学家、林学家、地质学家、化学家进行工作的好帮手。有了这些植物的帮助，人类要把那些土壤中含量十分稀少的矿物开采出来就容易多了。 植物为什么可以帮助人们寻找矿藏植物是可以帮助人们寻找宝贵的矿藏的。从一种亚麻中，人们提取了大量的铝。科学家从某地种植玉米灰烬中，提取了若干克黄金。一位探矿家通过野草，竟发现了一个丰富的铜矿。植物体内为什么含有金属呢？有些植物生长的地方蕴藏着丰富的矿藏；有些植物需要微量金属，它们的根都深深地扎进地下，在很深的地下吸收了微量金属，这些微量金属会随着水分和营养被运输到植物全身，所以在植株的茎、叶子、花朵和果实里也都含有了金属。人们又是怎样从植物身上找到并识别矿藏呢？金属会“给”植物染色。人们曾经看到一种奇异的蔚蓝色的野玫瑰，科学家分析了这种玫瑰，发现它体内含有丰富的铜。从此人们发现，铜矿石总会“给”植物染上蓝色或者蔚蓝色。镍则会使植物失去所有的色泽，而锰把所有的花都涂得红红的。逐渐地聪明的人类总结出了一定的规律：海州香薷生长在什么地方，什么地方就有可能有铜矿，所以人们又管它叫铜草；如果高大的蒿草在某地变矮小，那土壤中会含有硼；三色堇的色彩如果特别艳丽，那土壤中很可能含锌；羽扇豆生长茂盛的地方很有可能含锰……现在人们还在不断地发现，挖掘。大自然里一定还会有许多植物会告诉人们更多的矿藏。 为什么植物会探矿？ 是因为有些植物在生长发育中往往很需要某种矿物，它们常常会把发达的根系深入地下去寻找这些矿质元素。而地下的矿物在漫长的地质年代里，部分化学元素已逐渐变成可吸收的离子状态。植物根部细胞在吸收水分时，金属离子也随之进入细胞，并在细胞膜上积聚起来，并运转到茎、叶、花、果或种子里。所以，地质学家根据细胞液的酸碱度，花色的改变，作为寻找矿物的根据。 也有人提出另外一种看法，由于某种金属矿周围的土壤里这种金属的含量很高，许多植物忍受不了这么高含量的金属，因无法生长便被淘汰了，只有极少数几种好不容易生存下来，逐渐适应了这种金属的环境，并被吸收到自己的体内来，所以便成为某种矿物的标志。 有些植物为什么可以帮人类探矿？据说北美洲有一个神秘的山谷，那里的土壤肥沃，风和日丽。可是到这里居住的人时间不长就会得一种莫名其妙的病：眼睛瞎了、毛发脱落了、最后体力衰竭而死亡。 后来经过地质人员的研究才揭开其中的谜。原来这里的地层中含有大量的硒，植物生长从土壤中吸取了大量的硒。当人们吃了这些含有大量硒的植物后，机体遭受损害便中毒死亡。 人们从这个现象中受到启示：如果土壤中或上面生长的植物某种金属的含量特别高，就可以推测地下可能分布着这种金属矿。后来又发现了利用“指示植物”来寻找矿藏的简便方法。原来有些金属矿区的土壤中，某种金属的含量特别高，这对一般植物来说是有毒的，不能生长便纷纷死去；而有少数植物能够忍受，生长得很正常。这些植物就成为那种金属的“指示植物”。 因此，一看到这种植物的存在便能推测地下含有哪种金属矿。例如，从“海州香薷”大量生长的地方发现了铜矿；生长林堇菜的地方可能找到锌矿；生长针茅的地方可能找到镍矿；生长铃形花的地方可能有磷灰石矿；生长七瓣莲的地方可能找到锡矿。在地球上有些矿物比较分散，有些矿藏含量太低提炼困难，如要开采代价很大。于是人们就请一些植物来帮助“开采”。 植物能够通过发达的根系从土壤中吸收一些它所“喜欢”的元素集中在体内，人们再从植物中提取这些元素。例如，紫云英能从土壤中吸收大量的硒，积存在植物枝干中。人们可种植大量的紫云英，收割、晒干、烧成灰，再从灰中提取硒，每公顷可以获得2.5公斤的硒。又如，在巴西的缅巴纳山区有一种名叫“铁草”的暗红色小草，它嗜铁如命。利用它发达的根系能从土壤深层中吸取铁元素贮藏在体内。人们采集大量的铁草，经过提炼后就可以得到高质量的铁。水生植物还可以帮助人们从水中“采矿”，从废水中回收重金属。 又如，我们常吃的海带、海藻，它们能从海水中吸收大量的碘元素。水风信子能从废水中吸收镉、汞、铅等重金属；水浮莲能从污水中吸收金、银、汞、铅等重金属。 据研究，问荆或玉米喜欢从土壤中吸收黄金。因此，种植它们还可以帮助人们从土中淘金呢! |