Использование растений в геологии Невероятное

Поделиться с друзьями:

Использование растений в геологии

Современная геология поставила себе на службу разнообразные методы разведки полезных ископаемых - ядерно-физические, акустические, химические, а в лоследнее время и космические. Но не менее успешно, чем искусственные спутники, способны обнаружить подземные сокровища растения.
В качестве указателей различных полезных ископаемых питомцев флоры использовали наряду с другими приметами - особой окраской горных пород, цветными следами (так называемыми примазками) на камнях - ещё древние рудознатцы.
Обобщая их многовековой опыт в знаменитом труде «О слоях земных», М. В. Ломоносов отмечал: «На горах, в которых руды или другие минералы родятся, растущие деревья бывают обыкновенно не здоровы, то есть листья их бледны, а сами они низки, кривлеваты, суковаты, гнилы и прежде совершенной старости своей. Травка, над рудными жилами растущая, бывает обыкновенно мельче и бледней».
ЗЕЛЁНЫЕ АГЕНТЫ НЕДР
Природу этого явления удалось выяснить лишь в XX веке благодаря идеям В. И. Вернадского и исследованиям его ученика Александра Виноградова. Как оказалось, своей изменчивостью всё живое на Земле во многом обязано химическим элементам. Растения в процессе питания извлекают из почвы и рыхлых горных пород и накапливают тех или иных представителей таблицы Менделеева, и такая деятельность не проходит бесследно для облика зелёных «скопидомов».
В свою очередь, месторождение посылает передовой отряд - наиболее подвижные химические элементы - узнать: а нельзя ли продвинуться вверх, на новые позиции?
Строго говоря, «дыхание» любой подземной кладовой - нефти, газа или руды - ощущается на поверхности.
В давние времена пастухи не любили пасти овец в одном из районов Днепровско-Донецкой впадины на Украине. Стоило отаре остаться в какой-нибудь низине на целый день, как непременно погибало несколько животных. А полвека назад здесь обнаружили крупное Шебелинское газоконденсатное месторождение, залегающее на глубине около двух тысяч метров.
Питомцы флоры, меняющие свой облик в аномальных зонах, выступают своеобразными ретрансляторами «голоса» недр. Поиск новых месторождений, основанный на показаниях «зелёных рудознатцев», и составляет суть биогеохимического, или, как его ещё называют, геоботанического метода.
На практике он включает в себя ряд последовательных операций, важнейшей из которых является, пожалуй, первая - отбор растений. Такие «букеты» просушивают и сжигают, а сырую золу прокаливают при высокой температуре. Конечный этап технологического процесса - спектральный и химический анализ золы на содержание металлов. Если разведчикам недр сопутствовала удача, мы получим от них чёткую информацию: на этом участке залегает медь, здесь - свинец, а там - никель.
Искать рудные ископаемые, используя биогеохимический метод, можно круглый год: летом и осенью - исследуя листья трав и деревьев, зимой и весной - по коре и древесине. Классические способы разведки вынуждают геологов довольствоваться полевым сезоном продолжительностью пять-шесть месяцев; остальное время они проводят в городе, занимаясь обработкой полученных данных.
Принятый на вооружение учёными «зелёный лист» блестяще справился с поставленными задачами. С помощью питомцев флоры были открыты, например, Шипилинское месторождение меди в Хакасии и Октябрьское месторождение железа в Восточной Сибири. В Узбекистане на основе данных, полученных от вишни, миндаля, жимолости, обнаружили медно-молибденовые залежи близ Сары-Чеку. Полынь, арча и зверобой «сообщили» казахским геохимикам о наличии подземной кладовой полиметаллов, а полынь и ковыль навели исследователей на медную жилу.
Отлично зарекомендовали себя «зелёные рудознатцы» и за рубежом. Так, в США они помогли открыть четыре урановых месторождения. В Канаде благодаря биохимическому анализу хвои удалось обнаружить месторождение Эндако - второе в мире по запасам молибдена. Зола вереска позволила найти в английской провинции Корнуэлл вольфрам и олово.
ФЛОРА В РАБОЧЕЙ СПЕЦОВКЕ
Но растения, обладающие свойством накапливать нужные им химические элементы, способны помочь не только в поиске, но и в добыче полезных ископаемых. Некоторые технологии такого рода имеют тысячелетние традиции.
Ещё в XIX веке во многих странах Европы действовали заводы по выпуску «растительного щёлока» - поташа (калиевой соли), получаемого из древесной золы. Правда, к началу прошлого столетия данный промысел полностью утратил своё значение в связи с открытием крупных залежей калиевых солей и развитием на их основе мощной калиевой индустрии.
Схожая судьба и у другого древнего производства - добычи йода из морских водорослей (чаще всего для этого используется ламинария, известная у нас под названием морской капусты). Ламинария содержит 0,3% йода (его концентрация в морской воде составляет 0,0001%), образуя на сравнительно небольшой глубине густые заросли, что облегчает её заготовку. В 1920-е годы только в одной Японии из золы водорослей ежегодно добывалось не менее ста тонн йода. Крупные заводы по его получению с использованием подводного сырья были построены в России в период Первой мировой войны, некоторые из них продолжали работать и в СССР в течение довольно длительного времени. Затем промысел йода от Нептуна сократился. Роковым для него стало, как и в случае с поташем, создание более выгодных в техническом отношении способов добычи на базе минеральных ресурсов.
И всё же «производственная хватка» питомцев флоры вызывает растущий интерес исследователей. Хорошие перспективы имеет, например, метод получения селена из золы растений - селенонакопителей. По своим химическим свойствам этот элемент близок к сере и обычно сопутствует ей в виде примеси в серосодержащих минералах, однако его выделение связано со значительными трудностями. В то же время обитатель прерий - астрагал поглощает селен из почвы куда более интенсивно, чем серные соединения (в сухой массе степняка его содержится 0,4%). Недавно в США возобновились эксперименты, призванные наладить промышленное производство минерального сырья по «растительной» технологии.
И это не единственный пример использования представителей зелёного царства в обогатительных процессах. Биологический метод уже применяется для обработки месторождений кобальта, никеля, хрома. В тех же Соединённых Штатах предполагают взять в рудокопы полынь, произрастающую в Арканзасе, вблизи цинковых рудников.
ЦАРЬ МЕТАЛЛОВ ОТ ЦАРИЦЫ ПОЛЕЙ
Всё сказанное выше навело некоторых исследователей на мысль: а нельзя ли с помощью питомцев флоры добывать... золото?
Человечество знало на своём веку не одну «золотую лихорадку». Стоило где-нибудь обнаружить залежи драгоценного металла, как тысячи людей, жаждущих быстрой наживы, устремлялись на прииски. Немногим из них улыбалась удача, к большинству доморощенных старателей эта ветреная особа поворачивалась спиной. Но и счастливчики, сумевшие отыскать несколько самородков, намыть какое-то количество золотого песка, снимали лишь пенки. Основная масса золота оставалась в переработанных отвалах.
Даже современные драги вкупе с промышленной технологией рентабельны далеко не на всех месторождениях. Ведь многие природные кладовые содержат столь небольшие крупицы металла, что их приходится вымывать.
Разумеется, не так, как это делают обычно старатели, наполняющие лотки водой. Теперь золото растворяют цианидами, а затем уже из растворов извлекают химическим путём. Способ эффективный, но затратный, поскольку через раствор приходится пропускать значительное количество породы. Вот если бы удалось каким-то образом повысить концентрацию сырья...
Такое «чудо», по мнению международной группы исследователей, способна совершить... кукуруза. Это растение может стать своеобразным насосом, выкачивающим золото из почвы. Чтобы сделать нерастворимый в воде минерал удобоваримым для питомцев флоры, подросшие всходы опрыскивают слабым раствором синильной кислоты.
Проникая в землю, эта жидкость переводит золото в цианиды калия и натрия, которые и впитываются корневой системой, повышая концентрацию металла в тканях растения в десятки, а то и в сотни раз. Уже через неделю после такого полива старатели-биологи собирают урожай. Кукурузу скашивают и сжигают в специальных печах. Полученная зола, то бишь обогащённое сырьё, поступает на производство для дальнейшей переработки.
Сегодня опыты по получению золота с помощью «царицы полей» ведутся на одном из приисков Бразилии. Одновременно учёные разрабатывают проект соответствующей промышленной установки.
Конечно, биометод не заменит полностью традиционных способов добычи золота, скорее он станет их дополнением. Кукурузные плантации будут устраивать на отвалах бывших приисков, чтобы извлечь из почвы последние остатки драгоценного металла.
Кроме того, энтузиастам нового дела придётся, вероятно, поискать подходящую замену одному из главных действующих лиц - синильной кислоте и её «подручным» - цианидам, крайне ядовитым веществам, представляющим серьёзную опасность для людей и животных.
ТРАВЫ - ЛЮБИТЕЛИ... ОТРАВЫ
Неистребимая страсть питомцев флоры к накопительству, как выяснилось, может успешно «работать» и на экологию. «Если посадить на полях вокруг Чернобыля определённые виды растений, к примеру, лебеду, - предлагает исследователь Илья Раскин, - то они за пять-десять лет выберут из почвы все радиоактивные соединения».
Согласитесь, что убрать с поля ботву, сжечь её, а потом захоронить заражённую золу всё же легче, чем снимать весь пахотный слой земли, как это пытались сделать некоторые горе-рекультиваторы.
За ценную идею Раскину выдали в США, куда переехал учёный, научную премию, обещали обсудить его предложение в рамках ООН; время идёт, а воз и ныне там...
Но зелёные санитары могут успешно трудиться не только на суше. Ещё недавно у себя на родине, в Южной Америке, водный гиацинт подвергался гонениям как сорняк, засоряющий водоёмы. Ныне к научному названию растения - эйхорния всё чаще добавляют слово «прекрасная».
Такой перемене обитатель Амазонки обязан удивительной способностью поглощать большое количество всевозможных промышленных отходов. Как установили специалисты, заокеанский поборник чистоты без видимого вреда для себя потребляет соли тяжёлых металлов, фенолы, сульфаты, фосфаты, остатки нефтепродуктов и даже такое ядовитое вещество, как ракетное топливо гептил.

Водный гиацинт успешно усвоил профессию санитара

Правда, уроженец тропиков не переносит наших холодов, полностью вымерзая за зиму. По весне его приходится разводить в водоёмах заново. Но такая операция, пусть и повторяемая ежегодно, всё равно обходится намного дешевле, чем строительство дорогостоящих водоочистных сооружений.
Отечественные учёные столкнулись и с ещё одной проблемой. Эйхорния не может опыляться собственной пыльцой. Для оплодотворения ей нужна пыльца другого, не родственного экземпляра растения. На родине пыльцу гиацинта переносят пчёлы особого вида, у нас этим пока вынуждены заниматься биологи.
Однако исследователи надеются со временем вывести сорт растений, оптимально приспособленный к условиям России. Ведь помимо практической пользы уроженец Амазонки в пору цветения необычайно красив.

Поделиться с друзьями:

загрузка...

Комментарии:
Нет комментариев :( Вы можете стать первым!
Правила: В комментариях запрещено использовать фразу 'http', из-за большого кол-ва спама
Добавить комментарий:

Последние статьи:

Контакты администрации сайта :