瑞典的科學家剛發現一種苔蘚能從水中去除砷,令我對植物的實用性大大改觀。雖然植物將二氧化碳轉化為氧氣已是老生常談,但植物去除砷卻非常罕見。

 

瑞典漂浮鉤苔去除砷

 

斯德哥爾摩大學的研究人員發現一種稱為「漂浮鉤苔」(Warnstorfia fluitans)的苔蘚能消除水中的砷。此去除過程不僅效果顯著,且非常迅速,僅需一小時便能將受污染水轉化為安全飲用水等級。

以下是基本事實:

  1. 漂浮鉤苔能從流動的水中去除砷。
  2. 當水中其他養分較低且流速較快時,效果最佳。
  3. 即使苔蘚死去,仍能去除砷。
  4. 砷會和苔蘚結合,更有效阻止砷進入水中。
  5. 苔蘚最有效的條件與自然條件相似。

 

苔蘚是如何去除砷的?

 

漂浮鉤苔透過將砷與生物質組織結合來去除水中的砷。雖然這並非首例被發現此能力的植物,但科學家對於發現一種全新植物過濾器(植物過濾裝置)非常興奮。

 

water moss removes arsenic

 

苔蘚何時去除砷最有效?

 

科學家發現漂浮鉤苔在一小時內從水中去除高達82%的砷。當砷濃度較低且其他養分不足時,苔蘚去除砷的速度最快。漂浮鉤苔在快速流動的水中去除砷效率高於緩慢流動的水中。

請注意:科學家指出,低濃度砷最接近自然水源,因此苔蘚在低濃度下去除砷更佳並非問題。科學家也表示,自然水源的養分濃度通常很低。總之,科學家發現苔蘚最有效去除砷的條件與自然條件類似。

科學家認為,苔蘚能快速去除砷的原因是它能沿著廣泛的表面積吸收砷,而非像陸生植物透過傳統的根系進行吸收。

令人驚訝的是,即使苔蘚已死亡,仍能去除水中的砷。話雖如此,活苔蘚在去除砷的效率上仍是死苔蘚的兩倍。

 

我們能用苔蘚去除水中砷嗎?

 

最後,科學家指出砷與苔蘚結合非常牢固。這代表砷穩固地附著在苔蘚上,不容易脫落,對於作為過濾裝置的植物而言這是一個重要特性!

我們距離商業化利用苔蘚去除砷仍有一段距離,但此發現為此類技術的可能性鋪路。

既然我們知道苔蘚如何去除水中的砷,現在來探討一些關於砷的基本問題。

 

 

什麼是砷?

 

砷是相當危險的物質。這種元素是已知致癌物,攝取後可能導致痙攣、嘔吐和血便。砷中毒通常來自飲用受污染的水,對未出生的嬰兒極為有害,且除了避免暴露並治療症狀外,目前並無真正療法。

 

我們如何去除水中的砷?

 

美國對飲用水中的砷進行管制。你無法透過煮沸或用漂白劑(如氯)消毒來去除砷。但逆滲透、超濾、離子交換和蒸餾等方法能有效去除砷。

 

where does arsenic come from

砷來源?

 

砷自然存在於地殼中。某些含水層和地下水源的砷濃度較高,特別是美國西部和東南亞。土壤和水中砷濃度升高的原因多種多樣,包括:

  • 井水自然含高砷,特別是使用未經美國環保署監管的私人水井。
  • 吸食含砷的煙草產品。
  • 土壤的礦物成分差異。
  • 採礦或水力壓裂技術擾動含水層或注入含砷化學物質。
  • 稻米、蘋果汁、貝類及其他容易吸收周圍土壤與水中砷的食物。
  • 農藥,尤其用於棉花和木材防腐的,含有砷。儘管此類使用已受管制超過50年,但砷並不會在農藥停止使用後立即消失。
  • 銅冶煉是研究透徹的砷來源,特別是空氣中。

在您為砷中毒過於擔憂前,請記住美國境內砷中毒相對罕見。

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您可以在此找到原始研究文章:Andhi, A., et al., Phytofiltration of arsenic by aquatic moss (Warnstorfiafluitans), Environmental Pollution(2017), https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.11.038