俄罗斯推进超富集植物提取稀土技术 计划开展田间试验

8月7日消息，俄罗斯科研人员开发出一种利用超富集植物提取稀土金属的技术。该技术通过在人工垃圾填埋场种植芥菜、荞麦、向日葵等植物，使其从土壤中吸收金属元素并在生物质中富集;植物收获后经焚烧处理，再从灰烬中提取有价值元素。

芥菜种植园。照片：普斯托沃伊特全俄油料作物研究所

据介绍，在俄罗斯国内自然条件下，相关作物一个生长季可收获两到三次。估算显示，单个垃圾填埋场每年稀土金属产量最高可达15吨。目前，实验室已利用沃斯克列先斯克、巴拉科沃地区的磷石膏废料，以及洛沃泽尔斯基矿业加工厂的洛帕石开展测试。项目计划今年在实际条件下进行田间试验，并于明年开展试验性种植。

莫斯科工程物理学院奥布宁斯克原子能研究所生物系主任、生物学博士柳德米拉·科马罗娃表示，植物采矿并非全新概念。早在19世纪，科学家就发现植物具有富集金属的能力;1983年，美国农业部农学家鲁弗斯·钱尼提出利用植物提取金属并修复锌污染土地，使这一技术方向正式形成。

科马罗娃指出，植物采矿商业化面临两类主要难题：一是需要筛选兼具较强修复能力、快速生长特性，并适合机械化播种和收割的植物品种;二是缺乏完整经济评估。即便是高效超富集植物，其金属产量往往仍处于毫克或克级，与工业供应链所需的吨级规模差距明显。同时，植物原料后续加工成本较高、技术流程复杂，对土地面积和稳定种植条件也提出了要求。

对于解决路径，科马罗娃认为，可通过选育和基因工程提高植物富集效率，利用机器学习筛选物种、预测产量和模拟恢复能力，并将富集后的生物质进一步加工为肥料、催化剂等相关产品，以提升技术的商业吸引力。她还强调，实验室成果要走向田间应用，需要跨学科、跨部门协作。

除稀土提取外，植物富集元素能力在环境治理中已有较明确应用方向。科马罗娃介绍，植物修复可用于清除土壤中的锌、铜、镉、钴、锰、铬等重金属，也可用于去除放射性核素。例如，在铯-137去除方面，水生植物小浮萍被认为是较有效的富集植物之一;豆科植物和谷类植物还可用于处理石油产品、农药等有机污染物。此外，超富集植物还可作为污染指示植物，用于评估土壤中有毒元素含量。