這植物,內含製電池用的重金屬?

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學名 Pycnandra acuminata 的超累積植物,能大量吸收土壤中的鎳。 圖片來源:Antony Van der Ent/researchgate.net

採礦業對當地環境構成破壞。當礦區開採完畢,留下的可能是一片含有大量有毒重金屬的荒地。澳洲昆士蘭大學可持續礦產研究所(Sustainable Minerals Institute)資深研究員 Antony Van der Ent 博士,就一直尋找能吸收土壤中大量重金屬元素的植物,希望藉此為礦場解毒。

科學界把能大量吸收土壤中一種或多種重金屬的植物,稱為「超累積植物」(hyperaccumulator)。墨爾本大學生物科學學院名譽教授 Alan Baker,早年便在菲律賓的叢林發現一棵神奇灌木。當他切開灌木表皮時,赫然發現呈碧綠色光澤的液體流出。新發現的植物被命名為 Phyllanthus Balgooyi,據指能自然吸收大量金屬元素;其樹汁便有 9% 成分為重金屬鎳。

Van der Ent 近年則在全球尋遍各種超累積植物,直至武漢肺炎大流行才不得不暫時擱置行程。他表示,赤道附近國家最常找到它們。「我們在東南亞、新喀里多尼亞(New Caledonia)、古巴以及巴西,都發現這些植物。」他估計,全球已知約 30 萬植物物種中,只有約 700 種具超累積特性;其中大約 3 分之 2 植物專門吸收鎳。他舉例,新喀里多尼亞發現的植物 Pycnandra acuminata,樹液裡的鎳濃度可達 25%

提取樹液的 Van der Ent 博士。 圖片來源:The University of Queensland

所有植物都需要一些微量元素才能生長,但超累積植物所含的重金屬含量,對一般植物而言往往是毒。目前學者仍未找出箇中確切原因,只能作推測。Baker 指:「這可能是演化過程產生的防衛機制。雖然已有不少理論,但最合理的解釋是,它們面對昆蟲和動物的囓食威脅,演化出這項能力。」

目前,Van der Ent 正在布里斯本郊區的化學分析實驗室中,測試四葉澳洲堅果樹(Macadamia Tetraphylla)的超累積能力。據稱,該堅果樹的葉及樹汁能儲存大量錳(Manganese),堅果則不受影響。Van der Ent 還想到物盡其用,從超累積植物中提煉重金屬。學術界有研究提出,焚燒超累積植物後所得的灰燼,可成為生物礦石(bio-ore)。Van der Ent 表示:「這些都能成為優質礦石,可以用濕法冶金(hydrometallurgical)方式加以提煉。」

眾多重金屬中,Van der Ent 認為生產鋰電池和不銹鋼都離不開的鎳,最有發展潛力。澳洲廣播公司(ABC)報道指,法國洛林大學的研究人員,過去 5 年便在馬來西亞測試營運「金屬農場」,每年均產出 200 至 300 公斤鎳。Van der Ent 亦正尋找商業合作夥伴,他指:「今天大多數鎳來自印尼及新喀里多尼亞,但這些國家均以極高環境成本開採。我們希望超累積植物能成為更環保、更可持續的開採方式。」

Van der Ent 還寄望,超累積植物將來可用於礦場,吸收殘留重金屬毒物。他建議:「熱帶地區大規模開採的同時,可將金屬農耕(metal farming)整合為復原計劃的一部分。土地復原往往要花費資金,而種植這些植物,可從中賺取一定收入,抵消部分資金負擔。」除此之外,不少發展中國家的人缺乏鋅與硒兩種維持身體健康的微量元素,他認為:「我們可種植能吸收鋅和硒的超累積植物,從中提煉生產的微量元素,可以成為人們的補充品。」