Деньги не растут на деревьях – однако золото вполне может. Международная команда исследователей нашла способ выращивать и собирать золото из растений.

Эта техника использует растения для извлечения частиц драгоценного металла из почвы. Некоторые растения имеют природную способность впитывать через свои корни и аккумулировать в листьях и побегах металлы вроде никеля, кадмия и цинка. В течение многих лет учёные исследовали возможность использования таких растений, называемых гипераккумуляторами, для очистки химических загрязнений.

Но известных науке гипераккумуляторов золота не существует, поскольку золото не растворяется в воде, и у растений нет естественного способа извлекать его частицы через свою корневую систему.

Однако геохимик Крис Андерсон из Университета Мэсси в Новой Зеландии заявляет: «При определённых химических условиях растворимость золота может быть форсирована».

15 лет назад Андерсон впервые продемонстрировал, что растения горчицы способны всасывать золото из химически подготовленной почвы, содержащей частицы металла.

Эта технология работает примерно так: Вы находите быстрорастущее растение с большим объёмом надземной лиственной массы, вроде горчицы, подсолнечника или табака. Высаживаете его на почву, содержащую золото. Хорошим местом являются отвалы отработанной породы вблизи старых золотых шахт. Традиционная золотодобыча не в состоянии извлечь 100 процентов золота из прилегающей породы, так что некоторое его количество остаётся в отходах. Как только урожай взойдёт, обработайте почву химическим агентом, который делает золото растворимым. В процессе испарения влаги с листьев растения, оно вытянет обогащённую золотом воду из почвы и сконцентрирует в своей зелёной массе. Затем снимите урожай.

Как объясняет Андерсон, поместить золото в растение – это самая простая часть работы. Извлечь его потом обратно гораздо сложнее.

«Золото ведёт себя иначе, находясь внутри растения», говорит он. Если растение сжечь, часть золота останется соединённой с пеплом, а часть просто исчезнет. Обработка оставшегося пепла также представляет трудности, поскольку требует огромного количества сильной кислоты, которую может быть опасно транспортировать.

Добыча драгоценного металла с помощью растений никогда не заменит традиционных методов золотодобычи. По словам Андерсона: «Ценность этой методики заключается в восстановлении загрязнённых добычей металла мест».

Химикаты, которые делают золото растворимым, также заставляют растения извлекать и другие загрязнители: например, ртуть, мышьяк и медь – вещества, весьма распространённые в местах скопления шахтных отходов, которые могут представлять риск для людей и окружающей среды.

«Если мы сможем получать прибыль, добывая золото и одновременно восстанавливая почву, то это будет хорошим делом», говорит Андерсон, который в настоящее время работает с командой исследователей в Индонезии над созданием устойчивой системы, благодаря которой мелкие золотодобытчики смогли бы снизить загрязнение ртутью от своих операций.

Однако некоторые учёные указывают на то, что риск для окружающей среды, связанный с выращиванием золотоносных растений, также не слишком низок – лекарство в данном случае не намного лучше самой болезни. Дело в том, что для растворения частиц золота в воде используются те же химикаты, какими пользуются добывающие компании для извлечения золота из минеральной породы – а это цианид и тиоцианат.

Для растения – тургор.

Растения могут поглощать золото , находящееся в растворимых формах, и при попадании в сосудистую систему корней растений легко переносится в надземную часть и совместно с натрием, калием и хлором отвечает за поддержание тургора клеток растений. Имеются сведения, что золото в наноколичествах обязательно необходимо растению для поддержания напряженности клеточных оболочек растений. Однако, в восстановительной среде золото оседает на поверхности клеток и тем самым ингибирует проницаемость мембран.

Установлено, что концентрация золота во фруктах и овощах составляет 0,01–0,4 мкг/кг влажной массы. Для других сосудистых растений приводятся значения 1–40 мкг/кг сухой массы. В ячмене и льне золото выявляется только в корнях в количестве 14–22 мкг/кг сухой массы.

Впервые золото в растениях обнаружил в золе растений французский химик Клод Луи Бертольо. Хотя золото в растениях откладывается в виде наночастиц – гранул диаметром в миллионные части миллиметра, некоторые ученые утверждают, что вполне реально повысить содержание золота в растительных тканях до 20%.

На свойствах накапливаться в растениях (в частности, в растениях семейства бобовых, а именно – люцерне посевной Medicago sativa L., Fabaceae) базируется технология поиска золота в почвах.

Наличие определенного количества золота в золе растений может быть поисковым признаком для геологов (растения-индикаторы).

В Малой Азии растением-индикатором наличия в почвах золота является хвощ полевой Equisetum arvense L., Equisetaceae, а в Австралии – виды жимолости Lonicera L., Caprifoliaceae. В шишках ели и сосны, растущих на почвах с содержанием золота 0,00002%, его концентрация возрастает в 50 раз.

Растениями–сверхконцентраторами золота являются :
овсяница красная Festuca rubra L., Poaceae (особенно – семена, содержание – 95,05 мг на 1 т);
кукуруза обыкновенная Zea mays L., Poaceae: с 1 т золы кукурузных отходов можно получить до 60 г золота;
фацелия шелковая Phacelia sericea (Graham) A. Gray, Hydrophyllaceae.

Цианогенные растения и некоторые широколиственные деревья способны накапливать золото в количестве более 10 мг/кг сухой массы .

В бурых и красных водорослях, растущих на золотоносных мелкозернистых глинистых песках, содержится в 6–7 раз больше золота, чем в водорослях, которые растут на незолотоносных мелкозернистых глинистых песках. Благодаря этому морские водоросли могут быть использованы для картографирования площадей, перспективных на россыпное золото. Этот метод ценен тем, что сбор водорослей со дна не представляет особого труда.

Интересно, что концентрации золота в различных районах Мирового океана далеко не одинаковы. Если в среднем в 1 т морской воды содержится 0,02 мг золота, то в Карибском море его содержание достигает 15–18 мг.

В настоящее время исследуется возможность использования бактерий Bacillus cereus как индикатора золотоносности участков суши . В почве, богатой золотым песком, численность этих бактерий существенно увеличивается, а уровень спорообразования заметно снижается по сравнению с «бедными» участками.

Некоторые виды растений относительно устойчивы к избыточно высокому содержанию золота в тканях. Токсическое действие золота ведет к омертвению и увяданию вследствие потери тургора листьями.

Обычно золото в растворимой форме является токсичным для микроорганизмов и животных. Незначительная примесь золота в воде, недоступная для датчиков, вызывает у лягушек хорошо заметное расширение кровеносных сосудов.

Лекарственные растения, содержащие золото :
желтушник седеющий Erysimum canescens Roth., Brassicaceae (трава);
люцерна посевная Medicago sativa L., Fabaceae (трава);
виды полыни Artemisia L., Asteraceae (трава);
зайцегуб опьяняющий Lagochilus inebrians Bunge, Lamiaceae (трава);
хвощ полевой Equisetum arvense L., Equisetaceae (трава);
виды дуба Quercus L., Fagaceae (кора);
береза бородавчатая Betula pendula Roth, Betulaceae (почки, листья);
кукуруза обыкновенная Zea mays L., Poaceae (рыльца);
виды жимолости Lonicera L., Caprifoliaceae (плоды).

Для того, чтобы найти месторождение «дикого» золота, нужно знать, что может указать вам на наличие драгоценного металла.

Узнайте все о геологии

Для начала, крайне важно узнать основные факты о геологии конкретной территории. Самое главное - знания о типах горных пород, которые сопутствуют золоту. Посмотрите данные о больших месторождениях и выясните, есть ли такие же в вашей местности. Часто золото находится в пределах одной породы или на местах столкновения двух пород.

Кстати, места столкновения пород наиболее перспективны для поиска. Как сообщают геологи, в таких «контактных точках» обычно ранее было высокое давление и температура, а это уже условия для появления и концентрации золота. Найти «контактную точку» можно по изменению цвета горной породы.

Сопутствующие породы

Встретив их, высока вероятность отыскать золотоносную жилу.

Это черные пески (магнетит, гематит). Золото почти всегда связано с железом. В реках с золотым песком часто перемешан черный песок. Так что черная, красноватая, или даже оранжевая почва - признак золота. Металлоискатели на таких почвах обычно «сходят с ума», выдавая море беспорядочных сигналов, поэтому лучше пользоваться специальными, созданными именно для поиска золота.

Затем, признаком золота может служить наличие кварца . Золотые жилы часто образуются внутри кварцевой породы. Но кварц - это второй по распространенности материал на поверхности Земли. Его можно найти где угодно. Но если кварц обнаружен в районах, где уже шла золотодобыча, это повод насторожиться. В отчетах о добыче золота часто встречаются фразы о золотых жилах в кварце.

Также отметим, что кварц, содержащий драгоценный металл, отнюдь не белоснежный, как мы привыкли. Из-за содержания того же железа кварц имеет несколько «ржавый» внешний вид с красноватыми и коричневыми пятнами.

Старицы рек и высохшие русла

Если учесть, что многие реки в Сибири золотоносные, имеет смысл поискать их старицы или высохшие русла. Поиск здесь не затруднен текущей водой, золотые самородки вполне можно найти металлоискателем. Но все же предварительно лучше выяснить, на каких реках мыли или моют золото особенно успешно. Высохшее русло может найтись в полукилометре от русла нынешнего.

Высокие берега

Еще можно поискать золото на высоких берегах золотоносных рек. Естественный процесс, когда русло реки углубляется, а наносы золота остаются выше отметки воды. И такие вот наносы часто остаются без внимания старателей, поскольку большинство золотодобытчиков сосредоточены вокруг кромки воды и на мелководье. Отложения на берегах остаются нетронутыми.

Русла древних рек

Бывает, что мало кто вообще знает, что некогда в данной местности протекала река. И пересохла она на закате Юрского периода, например. А тогда, 200 миллионов лет назад, река была золотоносна, несла тысячи грамм драгметалла в своих бурных водах. За многие миллионы лет рельеф местности изменился, например, на месте реки может образоваться возвышенность, а золото все же еще можно найти.

Самое настоящее золото, без обмана. Обнаружили это случайно. Химики поинтересовались, какие металлы останутся в золе, если сжечь стебли кукурузы. И, к своему удивлению, нашли там золото. Откуда? Естественно, из почвы. Бросились исследовать ее. Нашли золото и в почве, но совсем немного.

Выходит, кукуруза «неравнодушна» к благородному металлу? Да, так именно и оказалось. Питаясь различными веществами, а точнее говоря, растворами различных солей, находящимися в почве, растения, помимо самых необходимых для их жизни веществ - таких, как азот, калий, фосфор, кислород,- извлекают и многие другие элементы. Причем извлекают выборочно, можно сказать, каждое по своему вкусу.

Кукурузе, как уже сказано, нравится золото. Полынь предпочитает марганец, красный мухомор - ванадий. Фиалки обожают цинк. А растение, которое называют мохнатой грудницей, старается накопить в своем организме побольше никеля, но, что интересно, само при этом становится уродливым.

Однажды в Новой Зеландии произошла любопытная история. На одном из пастбищ для скота были посеяны кормовые травы. Урожай обещал быть неважным, растения стояли чахлые, низкорослые. И вдруг на поле произошло необычайное: среди желтеющей травы появились островки буйной ярко-зеленой растительности. Странно было то, что островки пересекали все пастбище так, словно по нему прошло какое-то неведомое существо, оставив на месте своих следов густую, высокую растительность.

Кое-кому из местных жителей это казалось настоящим чудом. Но когда разобрались, все объяснилось вполне естественным образом. Богатый фермер, хозяин соседнего пастбища, решил подкормить травы раствором солей молибдена. Работник, который проводил подкормку, обычно ходил домой через первое пастбище. В этот день он шел по траве в сапогах, забрызганных раствором молибдена. И там, где он ступал, вскоре поднялась буйная яркая зелень.

Дело в том, что добавки химического элемента молибдена в почву значительно ускоряют развитие растений, придают им новые силы для роста.

Какую роль в жизни растений играют различные элементы, наука еще доскоиальпо не знает. Правда, многое уже и выяснено. Хлопчатнику, например, очень полезен кобальт. Соли этого металла, внесенные на поля хлопчатника, увеличивают урожай на 4-6 центнеров с гектара. А некоторые лекарственные травы, получая кобальтовую пищу, растут прямо как на дрожжах - урожайность их возрастает в 4-5 раз!

Малокровие у людей известно всем. А у растений? Есть оно и у них. Это когда растению не хватает химического элемента магния. Летом, в самую пору расцвета природы, иной раз даже весной листья начинают терять свою зеленую окраску, желтеют и умирают. А причина в том, что корни растения перестали получать в необходимом количестве магний, который входит в состав хлорофилла.

Многим растениям для нормальной жизнедеятельности необходимы медь и бор, цинк и марганец...

Мы уже говорили о молибдене. Выяснилось, что без этого элемента нарушается азотный обмен растений. Небольшие количества молибдата аммония, всего лишь 100 граммов на гектар, внесенные с семенами пли путем внекорневой подкормки, дают поразительный эффект: урожай клеверного сена повышается на 8-10 центнеров с гектара, а урожай зерна, гороха, бобов и вики - на 4-5 центнеров с гектара. В урожае резко возрастает содержание белков.

Бесспорно, что и все другие химические элементы, извлекаемые растениями из почвы, в какой-то мере необходимы этим живым организмам, помогают им в борьбе за существование. Но сейчас нас интересует еще один вопрос, очень важный для народного хозяйства: а нельзя ли, пользуясь «привязанностью» некоторых растений к определенным химическим элементам, скажем, к тому же золоту, искать месторождения ценных металлов?

В самом деле, корни многих растений уходят на десятки сантиметров, на метры и даже десятки метров вглубь. Словно насосы, они оттягивают из земли растворы различных веществ. Ну, а если тут, совсем недалеко от поверхности, окажутся залежи цинка или марганца? Понятно, что произойдет. Стоит появиться тут фиалке, и она постарается насытиться любимым цинком до предела. А полынь, в свою очередь, не преминет вволю попитаться марганцем. И если сравнить содержание цинка и марганца в эчгих растениях, то оно окажется куда больше обычного.

Определить содержание металлов в растениях не так уж сложно. Для этого ветки и листья сжигают в особых электрических печах, а оставшуюся золу подвергают химическому анализу. Выяснилось, что в ней содержится, скажем, много марганца - ищите залежи этого элемента там, где были взяты для анализа цветы полыни.

Конечно, для таких поисков надо хорошо знать «вкус» различных растений. Геологи и ботаники теперь уже составили обширный список, заглядывая в который можно вести разведку многих полезных ископаемых. Так, помимо кукурузы, к золоту «питает слабость» жимолость. И если искать месторождение золота с помощью кукурузы вряд ли целесообразно - это растение сажает человек - то жимолость, выросшая в дикой природе, может навести на след золотых россыпей, пригодных для промышленной эксплуатации. Рассказывают, что по этому признаку золотоискатели Квинсленда, в Австралии, искали места, богатые золотом.

Замечено и такое: болотный хвощ способен накопить золота до 600 граммов и более в каждой тонне золы, тогда как в почве, где он произрастает, содержится всего 0,1 грамма на тонну.

Теперь уже сформировалась новая отрасль научного поиска - индикационная геоботаника, которая помогает геологам в поисках природных богатств. В Казахстане растения помогли обнаружить крупное месторождение меди. Сообщил об этом «качин патрена» - многолетнее растение с мелкими розовыми цветами, родственное всем известной гвоздике. С помощью наших зеленых друзей открыты залежи молибдена в Армении, никеля и кобальта па Южном Уралб и в Тувинской автономной республике.

Очень ценным веществом в наши дни является селен. Месторождений этого элемента немного. Селен очень дорог. И здесь помогло растение, правда совсем неожиданным образом. В один из засушливых годов фермеры Соединенных Штатов Америки перегоняли скот на новые пастбища. По пути внезапно начался падеж животных. Позднее был обнаружен виновник - им оказалась трава астрагал, которую ели животные в пути. А в ней обнаружили селен, который и отравил скот.

В золе свеклы и табака химики находят иногда другой очень ценный металл современности - литий. В некоторых морских растениях накапливается в сотню раз больше радия, чем содержится в окружающей воде. Даже обыкновенная сосна, если ее как следует «расспросить», может подсказать, где искать бериллиевые руды. Если она растет где-то в районе таких залежей, в ее коре вы обнаружите в 300 раз больше бериллия, чем на любом участке вокруг.

А есть и такие растения, которые уже своим внешним видом говорят специалисту о подземных кладах. Скажем, эмольция калифорнийская. Сизые цветы этого растения сигнализируют: «Здесь ищите медь». Посмотришь на них в другом месте, а они лимонного цвета,- значит, тут прячется цинк.

Помогают растения и при поисках подземных вод. Они могут даже подсказать, какая вода - обычная питьевая или минеральная - находится под ногами. Трава вейник и тростник - верный признак воды, залегающей не глубже метра под землей. Верблюжья колючка вместе с кустами тамариска указывает на присутствие минерализованной воды.

Даже отсутствие растительности может иной раз оказать геологу добрую услугу. Голая земля - признак того, что в этом районе может находиться месторождение платины...

Вот сколько «чудес» могут продемонстрировать нам обычные, всем знакомые растения, если проникнуть в их «химическую кладовую»!

Деньги не растут на деревьях, а вот золото может. Международная группа ученых нашла способ вырастить и собрать золото из сельскохозяйственных культур. Технология поиска золота под названием фитодобыча использует растения для получения частиц драгоценного металла из почвы.

Некоторые растения обладают природной способностью поглощать через корневую систему и накапливать в листьях и побегах такие металлы, как никель, кадмий и цинк. В течение многих лет ученые искали пути использования таких растений, называемых сверхнакопителями, для удаления загрязняющих веществ из окружающей среды.

Но о сверхнакопителях золота неизвестно ничего, так как этот металл практически не растворяется в воде, а потому у растений нет природного способа поглотить его частицы через корни.

«В некоторых химических условиях растворимость золота можно повысить искусственно», - отмечает Крис Андерсон, специалист по экологической геохимии и фитодобыче золота из Университета Мэсси в Новой Зеландии.

Получение золота

Пятнадцать лет назад Крис Андерсон впервые продемонстрировал общественности, что горчичное растение способно всасывать золото из химически подготовленной почвы, содержащей частицы этого металла.

Технология работает примерно так: найдите быстрорастущее растение с большим объемом надземной лиственной массы, такое как горчица, подсолнечник или табак. Посадите культуру в почву, содержащую золото. Хорошим местом могут оказаться кучи отходов или отвалы, окружающие старые золотоносные шахты. Обычные способы не могут обеспечить 100-процентную добычу золота из минералов, а потому некоторые объемы металла попадают в отходы. Когда растение достигнет максимальной высоты, обработайте почву химическим веществом, которое растворяет золото. Растение поглощает содержащую золото воду из почвы, в процессе «дыхания» из крошечных пор на поверхности листьев вода выступает, а драгоценный металл накапливается в биомассе. Осталось собрать урожай.

Однако поместить золото в сельскохозяйственную культуру – это самая легкая часть работы. Получение его из растения оказывается гораздо более сложной задачей, объясняет Андерсон.

«В растительном материале золото ведет себя иначе», - рассказывает ученый. Если растение сжечь, то какой-то объем металла останется в пепле, а некоторая его часть вообще исчезнет. Обработка пепла также составляет серьезную задачу и требует использования больших объемов концентрированных кислот, которые опасно транспортировать.

Золото, которое можно найти в растениях, представляет собой наночастицы, а потому оно является большой ценностью для химической промышленности, использующей наночастицы золота в качестве катализатора для химических реакций.

Золотой урожай

Фитодобыча золота никогда не заменит традиционные источники, говорит ученый. «Ценность этой технологии состоит в возможности возрождения загрязненных земель в районах золотодобычи», - добавляет Крис.

Химические вещества, использующиеся для растворения золота, заставляют растения впитывать и другие загрязнители из почвы, такие как ртуть, мышьяк и медь, а это распространенные элементы, присутствующие в отходах шахт и несущие опасность для людей и окружающей среды.

«Если нам удастся получить прибыль путем добычи золота из культур, восстанавливая в то же время почвы, то это окажется значительным достижением», - говорит Андерсон. В данное время он работает с исследователями из Индонезии над созданием экологически чистой технологии для малых фирм, использующих ручной труд при добыче золота, которая позволит снизить ртутное загрязнение в результате деятельности.

Однако некоторые ученые говорят, что экологические опасности, связанные с самим выращиванием золота, могут оказаться слишком серьезными. Ведь для растворения частиц золота в почве необходимо использовать цианид и тиоцинат – те же опасные химические вещества, использующиеся добывающими компаниями для получения золота из камней. Независимые агрономы уверены, что сам процесс может создать экологические проблемы.