我国科研人员在一项突破性研究中,首次在天然蕨类植物乌毛蕨体内观测到稀土元素的生物成矿现象——稀土元素在植物组织内“自我组装”,形成了一种名为“镧独居石”的纯净矿物。这一发现为稀土资源的绿色、可持续利用提供了全新可能。相关成果已于11月5日在线发表于环境科学领域国际权威期刊《环境科学与技术》。
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稀土是人工智能、新能源、国防军工等关键领域不可或缺的战略资源,素有“工业维生素”之称。然而,传统采矿方式往往伴随生态环境破坏。中国科学院广州地球化学研究所朱建喜研究员团队长期致力于寻找更清洁的稀土获取途径,将目光投向了自然界中的“稀土吸尘器”——超积累植物。
此前,乌毛蕨已被证实对稀土元素具有极强的富集能力。而在此次研究中,科学家进一步发现,该植物从土壤中吸收的稀土元素会在其叶片的维管束和表皮组织中,以纳米颗粒形式沉淀,并最终结晶成“镧独居石”。研究表明,这实际上是植物的一种自我保护机制,通过将具有细胞毒性的稀土离子“打包封存”于稳定矿物结构中,实现自然“解毒”与钝化。
论文通讯作者朱建喜研究员指出,工业上重要的独居石矿石通常形成于高温高压的地质过程,且常伴生放射性元素。而乌毛蕨在常温常压下形成的“生物独居石”纯净、无辐射,展现出独特的绿色提取优势。
研究人员认为,这一突破性发现不仅揭示了植物与矿物相互作用的新机制,也为未来稀土资源的可持续利用打开了全新思路:通过种植乌毛蕨等超积累植物,可在修复稀土污染土壤、恢复尾矿生态的同时,从植物体中回收高价值稀土元素,真正实现“边修复、边回收”的绿色循环模式,为我国战略资源保障与生态文明建设协同推进提供科技支撑。
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