植物富集外文翻译

1、超富集植物来了！来自外太空的毒树、病毒轴承的藤，它们将有毒的东西作为午餐，甚至把青 少年当作点心必级电影在50年代通过对奇异植物的生动描写来惊吓它的听众。 在最后一个桥段中，人类透过英雄科学家的智巧破坏突变异种绿叶。但是这是 科幻小说，如果在电影荧屏上，一根悬挂着的塑料常春藤明显地看起来是不同 尺寸的电线，这在科幻小说中是非常不使人信服的。但是最近许多吸引人眼球 的标题，如“吃铅的芥末厂”，“小型植物武装对抗重金属”和“净化污染的 白杨” 1，这些似乎已经将B级电影中的场景带入了我们的现实生活中，并且扰 乱了我们对植物最初的绿色舒适感观。然而，这些表面上很怪异的植物事实上 是我们的非常好朋友。

2、如果有选择，植物是偏爱洁净的空气、水和土壤的，但是在200000个植物 物种中，在如今无比恶劣的环境中，甚至是在极端的化学污染中，多数物种已 经进化了适应性从而让自己生长得健壮。“它们高效率地并且在不伤害自己的 情况下完成这些改变，”一位来自美国辛辛那提州环保署国立危险管理研究实 验室的环境工程师和主要研究员一史蒂文瑞克如是说到2。瑞克将大部分时间 放在了研究植物的实验室和田地。有些植物能够将污染物吸收到它们的根、茎 或树叶，并且用酶类将这些污染物完全分解或者把它们转换成新的、安全的化 合物。有些植物在加速化学分解毒素的活动中主导着其根以及周围土壤中微生 物的活动。瑞克现在把重心集中在植物富集

3、3上,是一种能够从周围的水和土壤中吸收 包括重金属和有毒的人造化学药品等大量污染物的植物。他为此植物清洁环境 的使用还发明了专业术语，叫做植物-技术4。现在工业和联邦政府研究员是科 学家广泛合作的前锋，要使用比现在最常使用的方法更安全、更廉宜的手段来 探究克服工业化的有毒残余物。接受最多详细研究的植物是白扬树、紫花苜蓿、 向日葵、羊齿植物和羊茅植物5。全球三十一个学院机构，包括哈佛设计学校， 都是从事植物修复研究的6。植物-技术是一种存在潜在利益的工业。在麻萨诸 塞州，尼达姆市的一个研究员大卫格拉斯估计，在美国，植物-技术市场利益 将会从2000年的五千万美元至八千六百万美元在2005年翻4倍

4、，从而达到预 期的二亿三千五百万美元至四亿美元7。植物-技术是一项旧技术的新名字。欧洲早期的勘探者们全面搜索标志着地 表下金属制矿石存在的标志植物。生长在高山的薪蓂就是这样一种标志植物， 它自然生长在中欧的高山区域和洛杉矶山脉，是一种四季不断的野生草药。它 是唯一能在含有丰富的锌和镍的土壤中生长茂盛的植物。1998年“植物-采矿” 研究的申请使鲁弗斯肯尼和他在美国农业部门的同事们利用这种植物方法去 挖掘镍、钻和其他金属矿藏，并是这项发展有了一个长远的进步。正如肯尼在 最近的报告中所说的，“农作物要像干草一样栽种”。在他们得到了充足的矿 产之后，植物将会被砍伐并且打包。然后它们将会被焚烧，并且它

5、们的灰烬会 当做矿石被出售。栽种在宾夕凡尼亚州高山上的高锌土壤地区的薪 蓂，它的灰 烬中含有像高等级矿石一样30%到40%的锌。而且燃烧所产生的电力会弥补部分 的百奥明费用8。支持植物技术的科学不是新的科学，但是却反应出另外一种有关植物及其根 部、周围土壤中相关联的微生物群落如何处理污染物质的应用学问的方式。有 一种限制已经达到了影响植物的根与地下污染物和污水废水之间的相互作用的 深度。造园设计师爱伦克里斯特森最近获得了一项开发以促使“深化植物修 复”为主的系统专利，该专利利用目前的风景工程技术在地表以下八英尺处栽 种白杨树（为了在光秃秃的茎的顶端和侧面长出新芽），以此来促使根的水平生长9。当

6、植物在土壤、水或空气中遇到污染物，会有四个可行的方法与之相互作用。 它会在接触到污染物之后中毒然后枯死，会完全忽视污染物的存在，会把它转 化成对它是有用的有机物，或者只是储存它。用植物净化被污染的土地有三种 方法：通过植物体内有毒物质的集聚；通过植物对污染物的降解作用；通过利 用树木控制地下的有毒污水10。在植物-积聚技术中，把树叶、嫩芽和从上层土 壤中积聚的有毒物质在植物生长的季节收集起来，并且焚烧两到三次11。在植物 -降解技术中，污染物被隐秘的植物酶类或者微生物的活动分解12。树对水的控 制以柳树和白杨为例，它们利用地下深处的根部结构吸收水分，并且有时候通 过树叶的蒸发作用蒸发掉大部分土

7、壤中的水和地下水13。一个能够说明植物具有吸收污染物潜力的更具体的实例是印度芥末的使用， 它净化了土地表面20寸被之前电池和钢笔工厂污染了的土壤。特兰顿的古尔德 国立设备所在地是二十世纪三十年代中期到八十年代早期商务铅-酸设备组制 造业者的集中地。在二十世纪八十年代期间，这片土地上又建起了魔术产品制 作工厂，在1989年，这里被荒废了。铅中毒是每个国家六岁以下儿童面临的最 严重的危机，并且据估计，在美国有18%的家庭已经受到铅的污染，在这些家庭 中，超过了一百万分之四百含铅量的规定，过量的铅一般来自铅油漆、铅汽油 以及附近的工业设备。铅不能被降解，因此提取铅是唯一可行的补救方法。印度芥末种植实

8、验标定 在一块30英尺x 50英尺的试验田上，从1997年5月至1998年10月之间试验 田中铅的含量从百万分之一千二百降到了百万分之四百。这个数字符合美国环 保署规定的人类住宅外土壤中铅含量的标准。75%的土地中铅的含量减少了。在 这个实验的基础上，预计城市中每英亩的土地被净化二十寸需要花费60000到 100000美元。更重要的是，种植和收割印度芥末超过三个生长季节后会产生500 吨的植物要被焚烧处理。这个数字只是全部20000吨需要挖掘运输（需要花费 60000美元）到最近的危险的垃圾填埋场的土壤的0.25%。1885年4月，首次提出有生命的植物能够本能地积聚大量污染物的观点14。 但是

9、直到二十世纪70年代中期，当植物修复的基本机制在实验室实验中被提出 时，他们才开始认真地进行研究。然而，对如何使用和提高富集效率的研究才 刚刚开始几年，部分原因是由于在寻求一个可持续的、更廉价的以及破坏少的 净化被污染土地的方法。在1986年的车诺堡核子意外事件之后，举例来说， 芥末被种植用来吸收周围土壤中的铯和锶等放射性的金属15。1999年，美国环 保署在南卡罗莱那州，查理斯顿城，库柏河岸上新建的水族馆旁栽种了几排白 杨，用它们来吸收被污染的地下水中的致癌物质16。同样在2001年夏天结束后, 科学家马克艾理斯和造园设计师珍赫加蒂利用来自哈佛设计学校技术与环 境中心的援助，在麻萨诸塞州东剑

10、桥的四个破旧的后院栽种了四季不变的草皮， 并通过这些草来吸收土壤中有毒的金属物质17。草皮草能够产生大量的生物能 量，并且还能在它的叶子内积聚高达百万分之五千的铅聚物。对于栽有这个品 种草皮的草坪来说铅的蓄积量为9.6,它聚积的铅浓度大约是周围土壤的十倍。 地被、树木和草并不是想象中清除污染物质的工具，这些污染物一般随着挖掘 机、燃烧炉、洗衣机、薄膜或者是注射化学药品等传统的方法清除。现在有一 系列用热、蒸汽、电力和氧气来处理污染物的方法。传统的污染土壤的“挖掘 倾销”和地下水的“吸收净化”需要大量的设备支出，还会不断地产生尘土和 噪音，并且需要将民众和在其他促进恢复经济发展领域工作的人隔离到

11、一个清 洁的地方。事实上，为东剑桥提供资金的美国环保署指出，全国一致同意植物修补技术 可能会从机械手段上转移。然而，任何基金的变化都会遭到十亿-美元的清理工 厂的反对，这些工厂投入了大量资金购买精密的设备，高薪聘用技术员，并且 策划周密的行销策略。此外，清理工业由一项监管公约所支持，这项公约把该 行业所从事的工作解释为最能重复利用的工作。在这些境况之下，植物-技术 是后工业化棕色地带中环境灾难的一颗银子弹一一或者它只是一个一闪而过的 新奇事物？举个例子，你会投资一个植物污染托儿所吗？通过仔细研究美国军队、道琼化学品，雪佛龙和福特这些被美国环保署支持 赞助并命名的机构，不难看出，相比起其他的传统

12、技术，植物-技术在解决工 业和城市污染方面，也许会更加实际可行并且具有可持续性。尤其是，富集植 物能改变那些或拥有、或继承、或购买了受污染土地的公司、城市和社团处理 土地的方法，他们也许会考虑重新建设和使用这些被污染的土地。植物-技术 包含化学合成，生态学，园艺应用和环境工程等科学，去研究不同的植物体内 不同的毒素积累速度。将会计划和设计某些职业利用这项创新的技术来获取利 润吗？还是设计者会把植物富集作为一种有致富形式性质的内部过程？要将植物修复的效应最佳化，植物通常会被密集地直线栽种在两排地下水流 之间，或者是以“热区”的形式成丛或成片地栽种在会产生污染的土壤区域。 现在设计者不得不面对的任

13、务是，将应用科学和环境工程技术转化为一一将制 造形式的工作以及对新的土地项目的物理认识，与棕色地带和其他废弃土地的 补救和再利用联系起来。科学的发现和对它们基础模式与结构的理解，能够激 发新的地基设计语言。除此之外，可激发的潜力还有植物修复技术与其他形式的环境设计及企业 计划的有机结合，例如抽水和洼地处理系统，“亮视野”（联邦政府资助的太 阳能使用区域），还有土壤稳定计划。但遗憾的是，植物修复技术与其他有竞 争性的补救技术相比，需要花费很长的时间，而且要依赖不可预知的生态系统。 就像大多数以社区为基础的陆地再发展一样，植物修复技术的低成本（大约便 宜70-100倍）使它非常适合不需要急切获利的

14、方案。植物修复技术只有在特 定的情况下是有效地。只有当存在适宜的生长环境，合理的污染物密度和土壤 透气条件时，一个植物修复方案才会有意义。不管怎样，植物修复技术已经使 得一些土地能够重新使用，同时它也确实为造园设计师们在宽广的整顿领域提 供了一个最好的市场。此外，园林建筑师和设计师可能会在预防和解决土地污 染方面担任一个重要角色。1998年在哈佛设计学校举办的“人造土地”会议上，史蒂夫瑞克公开宣布， “利用在一些土地上用栽种植物的方式去实现土地再利用，或者在不断发展的 过程中完成土地的净化处理已经成为可能。在这里植物-修复技术和创新的土 地设计已经与植物系统的使用有机地结合起来，植物系统中的修

15、复作用和同时 建立起空间和功能模式，两者同样有用。”工程师和科学家都听到了号角的声 音：超富集植物来了！注释：V.博伊德，“小型植物武装对抗重金属”，环境保护，1996年5月。 M 彼得森，“吃铅的芥末厂”，纽约时报，1996年10月23日MiaSchmiedeskamp,“清除污染的白扬，降解有机污染物的树”，美国科学，1997年12月。研究和发展的美国环保署办公室的国立危险管理研究实验室“研究行为要避 免和减少威胁人类的健康和环境的污染的危险”。瑞克博士致力于将修补和控 制技术扩充入植物技术的传导和协调的研究，同时他也是植物修复研究技术发展论坛的联合主席。如需更详细的信息请查阅 HYPER

16、LINK /ORD/NRMRLo /ORD/NRMRLo植物富集一词首先在1997年被R.R.布鲁克斯等人用于地球化学探测7: 49-77的日志中，“标志植物-腊叶标本中镍元素的发现”。这个术语被用来描 述叶子中含有超过0.1%镍元素的植物。当时的限制元素为锌、铜、铁被建立， 锰铬、和铅。雪斐尔大学的爱伦贝克博士是当今鉴定富集植物的先锋之一。植物-技术一词是2000年史蒂文瑞克博士在波士顿的麻萨诸塞州，由美国 环保署赞助的会议上提出的。美国环保署作为修补技术发展论坛的组成部分与来自工业、政府和学术界的成员一起发现了植物修补有机物活动研究队这些包括雪佛龙、道琼指数化学品、固特异、Rohm和Haa

17、s、合碳化物，阿 尔贡国立实验室，美国能源部和美国军队。对于关于POATR的更多资讯，请 见网站 |phyto.htm。目前美国已经有二十二个学院机构加入到了植物修复技术的研究当中，包括 Rutgers,犹他州，州阿默斯特的麻萨诸塞州的大学，堪萨斯州，阿肯色州，俄 克拉荷马州，田纳西州，华盛顿大学和威斯康辛州大学。还有其他位于加拿大、 新西兰、英国和德国的大学。在哈佛设计学校的研究把重心集中在植物技术系 统中规划与设计的应用上，尤其是后工业化的风景设计上。D.J.格拉斯，“1998年的美国植物修复市场”，（尼达姆，文学硕士： D.格 拉斯缔合公司，1998年4月；更新于1999年7月）。鲁弗斯

18、钱尼博士在美国农业部门，马里兰的贝兹维尔ARS环境化学实验室 的工作被克美斯先生在2000年6月的农业研究中描述为“植物修复：利用植物 清理土壤”。98年春天，爱伦克里斯滕森师从于作者，在哈佛设计学院高级景观应用的 研究课程上，他完善了自己早期关于深层植物修复的研究。他重新恢复了在犹 他州的园林实验，在那里他利用一个成功获得专利申请的系统进行田地实验。关于对植物修复机制的介绍，在史蒂文瑞克看来，“植物修复：艺术和工 程学通过植物的栽培而积累起来，“人造土地的第五章：后工业化景园的 重新考虑，尼尔柯克伍德。（伦敦：世邦杂志，2001 ）像白杨、向日葵、羊茅和羊齿植物这些富集植物，能够通过根部高度

19、吸收重 金属，例如铜、铬、铅、镍、锌和放射性核素，并且能芽和树叶中将这些元素 浓缩。一个更加详细的关于积聚和获取方法的解释在一个典型的棕色地带清理 描述中被发现。罗勃特K.塔克和茱迪思奥尔萧认为，“新泽西州特蓝顿的魔术标记地属 于个案研究，“engineered植物能释放出一种特有的酶，这种酶能诱导植物根周围的细菌分 解人类产生的毒素。个别种类的植物还有破坏有机化合物的能力。这种能力被 称作“植物稳定”（phytostabilization）。至于极地植物，它们释放的酶可以 改变石油产品的化学结构。这种植物技术一般用于即将收获的谷物（每产生 1千克干物质需要消耗 800-300千克不等比率的水进行蒸腾作用）