Добытчики ценных элементов

О присутствии металлов в растениях известно с XVI в., на что указывают работы шведского химика У. Иерне, который писал об этом в начале XVIII в., ссылаясь на труды своих предшественников. В настоящее время стало известно о способности растений накапливать многие химические элементы. Это обстоятельство позволяет использовать растения для получения нужных человеку металлов и их соединений. Так, например, зола плауна булавовидного (Lycopodium clavatum) содержит 52% окиси алюминия, что дает основание для применения ее в качестве протравы при крашении. Поразительно высокое содержание глинозема (до 79,6%) было обнаружено в золе древесины шелковистого дуба, произрастающего в Австралии.

Давно известна способность морских водорослей накапливать йод. В тонне некоторых бурых водорослей содержится несколько килограммов чистого йода. До 30-х годов в Японии из них ежегодно добывалось около 100 т йода. В отдельные годы добыча доходила до 250 т. В настоящее время производство йода из морских водорослей сократилось, так как появились другие, более рентабельные способы его получения. В нашей стране сырьем для промышленного производства йода служат нефтяные буровые воды, в которых содержится 20-40 мг/л йодитов. Однако есть еще страны, где йод по-прежнему получают из морских водорослей.

Сравнительно недавно стало известно, что некоторые морские водоросли служат вместилищами ценных химических элементов. В водоросли фукус титана в 10 тыс. раз больше, чем в морской воде.

Большой интерес представляет добыча из растений ценных редких металлов. В настоящее время такой способ их получения технически реален и в ряде случаев экономически оправдан. В связи с дефицитом энергоресурсов ученые разных стран активно изыскивают новые источники энергии. Большое значение в удовлетворении энергетического голода придается атомной энергетике. Однако запасы урана в земле не превышают 1,0-2,9 млн т. В то же время в морях и океанах этого элемента значительно больше. Как извлечь его из морской воды?

Ученые считают, что в этом деле большую помощь могут оказать микроорганизмы, населяющие моря и океаны (бактерии, одноклеточные водоросли и т. п.). Путем отбора нужных форм предполагается создать такие штаммы этих организмов, которые способны накапливать уран в количествах, в несколько тысяч раз превышающих концентрации его в морской воде. Собирать уран намереваются с помощью погруженных в морские течения специальных мелкоячеистых сеток, наполненных микроорганизмами. Аналогичным способом намечается получать из морской воды золото, платину и другие ценные металлы.

Если добыча редких элементов из воды находится в стадии гипотетических построений, то некоторые наземные растения уже сейчас служат этой цели.

Германий - один из наиболее ценных материалов в современной радиоэлектронной промышленности. Он используется для изготовления диодов, триодов, кристаллических детекторов и силовых выпрямителей, применяется в дозиметрических приборах и в приборах, измеряющих напряженность магнитного поля. Минералы германия встречаются чрезвычайно редко. По этой причине его получают преимущественно из побочных продуктов переработки руд цветных металлов.

Существуют растения, которые при сжигании дают золу, богатую этим элементом. Она-то и используется для его извлечения.

Другой ценный и дефицитный элемент - селен. Он используется в производстве рубиновых стекол, нержавеющей стали, для вулканизации резины, применяется в фотоэлементах, телевидении, различных сигнальных приборах и т. д. В США, в местности, называемой "Долиной духов", этот элемент получают из растений. С этой целью там выращивают травы, которые на почве, богатой селеном, накапливают его в своих тканях. Затем траву скашивают, высушивают и сжигают, а из золы извлекают ценный элемент.

Золото, как известно, чрезвычайно плохо растворяется в воде, поэтому большой интерес представляют бактерии, которые осуществляют выщелачивание его из руд, т. е. переводят в растворимое состояние. В Институте микробиологии АН СССР разработан метод добычи ценного металла, основанный на использовании культур бактерий-золотодобытчиков. Для этого при помощи подземных взрывов разрыхляют породу, содержащую золото, и нагнетают в нее воду с бактериями. Через некоторое время воду откачивают, а вместе с ней и золото, добытое микроорганизмами. В 1 л такой воды может быть до 10 мг ценного металла. Ученые предполагают путем селекции создать такие штаммы микроорганизмов, использование которых повысит содержание золота в воде до 35 мг/л. Итак, растения не только подсказывают человеку, где залегают те или иные полезные ископаемые, они могут еще быть и добытчиками ценных химических элементов.