美教授發明樹干取樣法分析土地污染狀況

美國密蘇里科技大學的學者們，從一小片木頭中就能知道土壤和地下水的污染程度和成分，研究出了不需要鉆井翻土，僅僅利用樹木，便可分析土壤及地下水污染的方法。這個方法叫作“植物辯證”，可以大大減少調查時間及花費，還不破壞土壤環境。密蘇里科技大學土木環境系的宙·波肯教授和他的同事們，已在5個國家和美國8個州的30個污染點，對這個方法做了測試。

據美國新聞智慧網4月15日報道，密蘇里科技大學的波肯教授介紹說，樹木是天然的太陽能泵，當水分從葉片散失時，會產生拉力，使植物體內水分上升，根部便能夠從土壤中吸水，并把地下水及其中的化學物質抽取到地面。這個現象被稱為“蒸散作用”(evaportranspiration)。在過去的測試中，波肯教授及學生從樹干中提取少量樣品，帶回實驗室進行化驗。如今，他們開始使用特制的、低損傷的薄片從樹干中取樣，即固相微萃取纖維(簡稱SPME)技術，來檢測樹干中的化學成分。

波肯教授說，這種從樹干中取樣化驗的方法已經存在一段時間了，但他們研發出的新方案，使這項技術的幾個層面都得到了改進。僅僅利用幾棵樹，工程師們便可迅速判斷地下污染情況，而對樹木的損傷，僅僅是取出了1英寸長、鉛筆粗細的一小段木質。每個固相萃取裝置都比鉛筆芯還要細，可帶回密蘇里科技大學的環境研究中心萃取和分析污染物。最近，波肯教授和他的同事們又開始使用移動分析儀器，即氣相色譜-質譜分析儀，現場分析樹木。

相對于這種新技術，傳統方法費時費力，還會對環境造成大的損傷。波肯教授說，傳統的地下水采樣需要動用重型機械，在地上挖“取樣井”，再從中提取地下水樣品。

密蘇里科技大學環境系研究生麥特·利姆爾介紹說，樹木最適宜用來測量三氯乙烯及全氯乙烯這樣的溶劑，因為這樣的溶劑由小分子構成，疏水，且易揮發。這樣的特征令三氯乙烯及全氯乙烯容易被樹木吸收。

幾年前，在密蘇里州羅拉市的舒曼公園附近，有一家名為“繁忙蜜蜂”的洗衣店。幾年前，這家洗衣店曾提供干洗服務，現在這項服務已中斷。因為波肯教授的學生們利用羅拉公園內的樹木，檢測過該洗衣店對地下水的污染情況。結論是，洗衣店排出的污水已經滲入地下水，雖然還沒達到危害人類健康的水平。現在，波肯教授及其學生正與當地的咨詢公司“三角工程”合作，在羅拉公園內種植更多的樹木，來把地下水中的污染物抽出來。波肯教授介紹，這種方法被稱為“植物彌補”(phytoremediation)，可幫助加速抽取地下水中的污染物，減少對附近福瑞斯克湖的污染。這些污染物一部分可被植物分解，一部分可揮發到大氣中，在陽光的催化下迅速與氧氣發生反應，然后消失。

最近，波肯教授同另外兩名教授——該校化學系校長授課教授馬銀法博士和化學系助理研究教授史宏蘭博士，共同獲得了美國軍隊的倫納德·伍德機構的研究經費，用來開發這種“植物辯證”方法的新領域。