微生物探金矿
央视国际 2003年05月20日 14:19
蜡样芽孢杆菌和金矿
黄金是一种性能稳定的金属,在自然界中主要是以自然状态散布在岩石或砂矿中。由于它在地层中的含量平均率很低,因此成为一种价值昂贵的金属。
科学家研究发现,大量的生物,特别是菌藻类等低等生物可以吸附一些金离子,经过长期富集形成金矿。岩石在堆积过程中,内部产生很多裂隙,隐藏在岩石中的金离子在地层表面植物根系的呼吸和地表的蒸发作用下,缓慢地从岩层向地表的土壤中迁移。金元素在矿物形成的过程中,有一种扩散作用,在地表则显示一种晕的反应,地质人员称这种现象叫“异常”。正是这种异常现象,使科研人员在湖北省嘉鱼县的蛇屋山地层表面发现了金矿的痕迹。
中国地质大学的科研人员曾在广西凤山地区发现在金矿分布的土壤中,有一种叫做蜡样芽孢杆菌,这种杆菌与金矿有着怎样的关系?最近他们带着这样的问题来到了蛇屋山,他们要用微生物探金矿的方法来探明蛇屋山地区地下金矿的储量。
寻找蜡样芽孢杆菌
蜡样芽孢杆菌是日常生活中常见的一种细菌。对于微生物,土壤才是它们真正的大本营,因为土壤里有它们需要的各种营养物质、水分和适宜的温度,是它们繁育后代最好的场所。但是土壤里微生物的种类太多,数量太大,芸芸众生中,如何找到这种杆菌呢?
蛇屋山,面积1.24平方公里。由于南方温湿的气候环境,这里土壤里的微生物复杂多样。科研人员先把土样风干和碾磨,再对土样进行稀释,其目的是让土样中的芽孢有自己的生活空间,使芽孢繁殖的细菌能聚集在一起,形成一个独立的家庭——单菌落。因为细菌和其它各种生物一样,有自己特定的生活环境。有了这样的生活环境,细菌才能进行各种生命活动,并维持自身的新陈代谢。
根据蜡样芽孢杆菌的特性,无机盐、氮、磷、钾等元素都是它们所需要的营养物质。经过多次实验后,科研人员了解到蜡样芽孢杆菌不仅对营养成分有特殊的要求,而且对温度的要求也很挑剔,31摄氏度才是它们最合适的温度。将土样的芽孢放入恒温培养箱中,芽孢的培养开始了。
经过多次试验,科研人员终于看到培养皿中的斑斑点点,这些就是他们需要的细菌。将这些样品放到显微镜下,科研人员清楚地看到了无数个游动的小生命——蜡样芽孢杆菌。
发 现 金 矿
科研人员对培养皿中细菌菌落进行统计和聚位分析后发现,蛇屋山地区土壤中蜡样芽孢杆菌的分布很有规律,而且与金储量有着密切的关系,即在蜡样芽孢杆菌数量较多的地方,金的储量相对偏高,在蜡样芽孢杆菌数量较少的地方,金的储量相对偏低。但也发现了奇怪的现象:在有些蜡样芽孢杆菌数量较低的地方竟然出现金储量极高的情况,这是为什么?科研人员解释说,尽管细菌抗重金属的能力较强,但是其耐受力毕竟有限。当土壤中金含量特别高时,蜡样芽孢杆菌会中毒死亡,致使其数量大幅度降低。
仅仅一个月的时间,中国地质大学的科研人员通过微生物探金法查明在蛇屋山地区,黄金储量高达25吨左右,这是一个多么令人振奋的消息!目前,蛇屋山地区的探矿工作已基本完成,黄金开采工作正进入新的阶段。文/李瑛
|