美國喬治亞大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種從土壤中去除砷的方法。

喬治亞州的科學(xué)家們稱：砷污染是一個日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題，尤其是在印度次大陸。雖然幾年前研究人員曾經(jīng)利用基因技術(shù)創(chuàng)造了可以種植在污染場地的“吃砷”的植物，但是砷污染仍然是個大問題。

科學(xué)家們表示：土壤中累積的砷大部分都固定在植物的根系中，這使得對其進(jìn)行安全處置非常困難。如今，遺傳學(xué)家Richard Meagher所領(lǐng)導(dǎo)的該研究小組發(fā)現(xiàn)了一種將砷從植物根系中轉(zhuǎn)移到葉子中的方法。這對于清理數(shù)千個對人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅的砷污染場地是個很有效的工具。 

據(jù)medicalnewstoday網(wǎng)站2006年4月14日報道：砷污染是當(dāng)今世界面臨的一個嚴(yán)重環(huán)境問題，而且這一問題正在進(jìn)一步惡化，尤其是在印度次大陸地區(qū)，其嚴(yán)重程度已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。美國喬治亞大學(xué)的研究人員早在幾年以前就開始了利用基因技術(shù)培育出可以安全吸收有毒元素砷的植物的實驗，所取得的進(jìn)展有望用于恢復(fù)由于人類使用而遭深度砷污染的土壤。這種植物可以廣泛的栽種在受污染地區(qū)。此外，研究人員還認(rèn)為，通過遺傳學(xué)技術(shù)還可能改造出可吸收其它化學(xué)污染物的新生物學(xué)工具。

事實上，研究人員在前期面臨著一個急需解決的難題。那些從土壤中被吸收出來的砷仍會大量的存在于植物的根部，使得對這些污染物的處理變得困難起來。現(xiàn)在，由遺傳學(xué)家理查德-米阿格赫爾領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)了一種將砷從植物根部轉(zhuǎn)移到葉子或莖部的方法。一旦砷集中到植物的葉子或莖部，再收集和消滅這些污染物就變得既便宜又安全了。在那些面臨嚴(yán)重砷污染問題并已經(jīng)給人類身體健康帶來巨大威脅的地區(qū)來說，這無疑是凈化土壤的最有效方法之一。

米阿格赫爾研究小組的這一研究結(jié)果公布在了《美國國家科學(xué)院期刊》上。論文的其他作者還包括來自喬治亞大學(xué)的阿曼-帕卡什-丹克赫爾和伊麗莎白-邁克金妮，以及韋恩州立大學(xué)的巴利-羅森。

米阿格赫爾說：“全世界已經(jīng)有許多關(guān)于土壤和飲用水中砷含量嚴(yán)重超標(biāo)的報道了。其中印度和孟加拉國的情況最為嚴(yán)重，那兒有近4億人口正面臨砷中毒的風(fēng)險。而且很不幸的是，這一地區(qū)人們經(jīng)常花費(fèi)大量的金錢用于采掘以及死者埋葬，使得新科技在這一地區(qū)的應(yīng)用也困難重重，無法對大片受污染的土地進(jìn)行砷凈化。因此，這一世界上受砷污染最嚴(yán)重的地區(qū)仍然沒有得到清理和凈化。”其中，砷污染最嚴(yán)重的地區(qū)是印度的恒河地區(qū)。事實上，在六七十年代的“綠色革命”中，洪水泛濫地區(qū)就開始普遍種植水稻，工人們到處透過土壤和巖石開鑿水井，隨之而來的便是砷污染的出現(xiàn)，而且這種污染逐漸從水污染擴(kuò)散開去，土地也開始遭受破壞。這一問題也因此變得更加復(fù)雜嚴(yán)峻，它已經(jīng)不僅僅是工業(yè)事故或工業(yè)化發(fā)展所帶來的某一種后果了。

問題的嚴(yán)重性還在進(jìn)一步發(fā)展。《美國國家科學(xué)院期刊》刊登的這篇論文稱，世界衛(wèi)生組織已經(jīng)作出預(yù)報：長期生活在砷嚴(yán)重超標(biāo)的環(huán)境下很容易引起大范圍傳播性疾病的發(fā)生。世界衛(wèi)生組織稱：“令人驚愕的是，印度北部和孟加拉國每10個人中就有1個人最終會死于砷中毒所引起的嚴(yán)重疾病。”

針對目前世界上所面臨的這一嚴(yán)重問題，研究人員開發(fā)出了一種新的戰(zhàn)略，稱為“針對重金屬的植物修復(fù)”技術(shù)，也就是利用吸收毒素的植物來清理受污染的土壤，使其污染程度降低，對人體的危害程度減弱，而且還可以加以重新利用。這一技術(shù)也叫“植物治理”技術(shù)。目前世界上仍有大片受砷污染的土地，因此，這一新技術(shù)是非常具有發(fā)展和利用潛力的。

據(jù)報道，2002年《自然生物技術(shù)》期刊曾刊登了米阿格赫爾小組的一項研究課題。他們將兩個毫不相干的來自大腸桿菌的基因插入到實驗?zāi)Ｊ街参飻M南芥(也是芥菜植物家族成員之一)的基因組中。這種植物不但可以抵抗來自砷污染的破壞，而且還能吸收這種毒素、將其儲存在葉子中。它所吸收的砷毒素是普通植物的三倍。但要在砷污染地區(qū)大量種植這種轉(zhuǎn)基因植物還是不夠高效，因為必須將大量的砷轉(zhuǎn)移到植物的葉中去才能作進(jìn)一步的安全處理。在報道的這項研究中，研究小組在擬南芥基因組中發(fā)現(xiàn)了一個單一基因ACR2，這一基因可以幫助植物轉(zhuǎn)移儲存在根部的砷毒素。帶有這種單一基因的植物能夠更好的將毒素從根部轉(zhuǎn)移到葉部，其轉(zhuǎn)移能力是普通野生擬南芥的16倍。這一實驗就最終確定了根部吸收砷毒素的活性機(jī)制。

米阿格赫爾說：“我們希望這種植物吸收砷的能力能夠再增加35至50倍。現(xiàn)在，我們既然已經(jīng)充分了解了其工作機(jī)制，相信實現(xiàn)這一愿望是完全可能的。”事實上，人類還可能利用這項新技術(shù)培育出更多的能夠“吃”砷的植物，如棉白楊、水稻、柳樹、甜橡膠、沼澤地植物以及荷花等，使它們變成清掃土壤的機(jī)器。