藻類與核污染清除

　　日本福島核電站的核事故造成的核污染正在通過大氣和海洋向世界各地蔓延和擴(kuò)大，盡管這種核污染造成的后果還沒有顯現(xiàn)，但情況不容樂觀。研究人員估計，核電站的放射性物質(zhì)對當(dāng)?shù)睾Ｑ髣游锏纳鏁斐晌：?，進(jìn)而通過食物鏈危及人類。在所有海洋動物中，最易遭受損傷的是水母、海葵、海蠕蟲等軟體動物，它們吸收輻射的速度超過有殼動物。另一方面，由于海藻能吸收大量的碘，也可能會對食物鏈造成危害，因為有些海洋動物是以藻類為食的，同時人們也在食用海藻一類的食物。不過，研究人員發(fā)現(xiàn)，一些藻類可能會在清除核污染中擔(dān)當(dāng)一定的重任，它們可以分離核泄漏排出的鈣和放射性鍶，例如念珠新月藻。
　　念珠新月藻又稱項圈月藻，是帶藻的一類。它的形狀特別，像一彎新月，同時它有一種特別的能力，能將水中的鍶分離出來。這或許能清除福島核泄漏向環(huán)境中釋放的放射性鍶。念珠新月藻能把鍶以晶體的形式沉積下來，這種晶體形成亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，稱為液泡，其中就包含了放射性鍶90。
　　但是，鍶在性質(zhì)和原子大小上與鈣特別相似，因此，利用生物方法很不容易將這兩種元素分離開來。鍶90是一種特別危險的同位素，可以滲透到乳品、骨骼、骨髓、血液和其他組織中，它的輻射最終可致癌。盡管鍶90的半衰期只有30年，但其釋放到環(huán)境后100年還會對人、生物和環(huán)境造成破壞。
　　另一方面，由于鈣和鍶的原子大小和結(jié)構(gòu)相同，核泄漏后，這兩種物質(zhì)很容易混淆起來，其中，鈣的含量是鍶的100億倍。但鈣是可以為人們所利用的無害、甚至有利的元素，因為骨骼的生長需要鈣，而且人們必須經(jīng)常補(bǔ)鈣。因此，如果有一種方法能分離鈣和鍶，則可以回收利用鈣，并去除有害的鍶。
　　位于美國伊利諾伊州的西北大學(xué)的材料學(xué)家米娜·克雷西等人的研究發(fā)現(xiàn)，可以通過向核廢料中加入鋇來有效分離鈣和鍶。因為，吸收了鍶的念珠新月藻能讓鋇與其中的鍶形成晶體。原因在于，念珠新月藻的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)液泡中富含硫，鋇和鍶在硫溶液中的溶解能力相對較低，因此容易沉淀下來形成晶體。這就可以通過為海藻提供數(shù)量較多的鋇來讓海藻吸收和沉積更多的鍶。
　　由于鋇的需要量很大，向海洋環(huán)境中提供鋇來讓海藻吸收更多的鍶可能有困難。但是，可以換一種做法，即通過改變海藻所處環(huán)境中硫的濃度以改變海藻液泡中硫的含量，從而讓海藻吸收和沉積更多的鍶。這種方法是否可行當(dāng)然需要試驗。
　　克雷西和同事還沒有檢測念珠新月藻在輻射環(huán)境中的生存情況，例如，海藻存活的時間是否足以讓其清除鍶。但是，按正常情況推算，海藻在30分鐘到1小時內(nèi)就可以沉淀出晶體，所以能較快而有效地清除鍶，而且念珠新月藻也很容易培植。不過，這也提出了另一個問題，這些吸附和包含了鍶的念珠新月藻是否會造成另外的污染，因為它們有可能成為一些海洋生物的食物，而食入了含鍶的念珠新月藻的海洋生物也有可能在后來成為人類的食物。所以，最好的辦法應(yīng)當(dāng)是用念珠新月藻來清除鍶，但要徹底清除這些吸附了鍶的念珠新月藻，把它們拔除并深埋起來。
　　利用海藻清除放射性鍶是一種有益的思路，正如利用海藻和一些海洋微生物清除原油污染一樣。但是，如果發(fā)現(xiàn)更多的藻類能吸附放射性物質(zhì)，以及發(fā)現(xiàn)能同時吸附更多的放射性物質(zhì)，如、碘、銫、钚等的藻類，則對清除核輻射更為有效。不過，即便是利用能清除鍶90的念珠新月藻這樣的技術(shù)，現(xiàn)在也還未到實用的程度。
　　
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　　張