科学家或许已经找到治理地下水污染的新对策。方法就是,使用携带增强版微生物菌群的树木。最近,科学家从某种白杨树中提取出一种可有效降解毒素的细菌菌株,将它们移植到其他白杨树上,可提高树木分解三氯乙烯(TCE,一种致癌物)的能力。三氯乙烯是一种工业溶剂,常通过美国境内的垃圾站,渗透到附近的地下水源中。这项研究提出,可以在地下水遭到严重污染的地区栽种这种白杨树,从而高效、经济地治理污染,相关结果已经发表在了9月的《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)杂志上。
人们有时会栽种普通白杨树,以清除轻度污染地下水中的三氯乙烯。但这样做常常无法完全降解有毒的化学物质,深度清理可能需要生物除污(利用微生物净化有毒废物场或受污染水域等)设备,而单单设备的安装成本通常就高达70万至300万美元。在早前的研究中,华盛顿大学植物微生物学家莎伦·多蒂(Sharon Doty)及同事对一种杨树进行了基因改造,以治理三氯乙烯造成的重度污染。然而,和所有的转基因植物一样,它需要经过长期的环境影响测试,这也让那些潜在的种植者望而却步。
而这一次使用的方法,无需进行长期测试。多蒂及其团队首先杂交了两种白杨树。多蒂的一位学生从威斯康星州一棵白杨树的插枝上收集到一种名为PDN3的肠杆菌菌株。研究人员将杂交得到的树苗浸泡在这种细菌中,然后将它们栽种在旧金山3个遭三氯乙烯严重污染的废物处理场里那些未经处理的树木旁。这些废物处理场属于“超级基金”场地(Superfund site),是美国政府清理危险废弃物的特定场所。
三年后,效果立竿见影。携带微生物的白杨树周围土壤中的氯离子(三氯乙烯分子降解后的无害残余)含量,比未经处理白杨树周围的多了一半。这些富含微生物树木的树干也比其他树粗30%,这表明它们生长得更健康。艾奥瓦大学环境工程师杰里·施努尔(Jerry Schnoor,未参与此项研究)说,该团队使用的方法令人印象深刻。他指出,这些树使周围土壤中的三氯乙烯浓度低于美国环保署(EPA)规定的饮用水最大污染物允许水平。“我认为这很不简单,”施努尔说。
多蒂及同事正在寻找使PDN3完成这一壮举的基因。他们还在测量细菌给植物带来的其他好处。多蒂对这些树的未来期望值很高,她说,“何不把超级基金项目的危险废物处理场变成公园呢?”
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