绿色植物与化学

绿色植物与化学

给人以清新、柔和、惬意之感的绿色。生态平衡需要绿色植物的维系，绿色使万物充满生机。从化学的角度来看，它微妙而准确地反映着我们周围环境的特征和变化，给人类提供许多有用的信息和物质。

酸模、常山等这些绿色植物丛生之地，常会发现有地下铜矿。如果地下是金矿石，上面往往长忍冬，如果地下是锌矿，上面大多长三色堇。兰液树的分泌物里面，镍的含量比较高时，它将告诉人们：注意，这里可能就有镍矿！美国曾靠一种粉红色的紫云英和“疯草”的“提示”，发现了铀矿和硒矿。

许多的绿色植物，还有化学试剂的作用。生长杜鹃花和铁芸箕的地方，土壤肯定是酸性的；如果遍地长马桑，土壤就呈微碱性；碱茅、马牙头群居处，是盐化草甸土的标志；如果荨麻、接骨木的叶里含有铵盐，预示它们生长的土壤中含氮量丰富……

绿色植物具有庞大的“吸碳制氧”功能。植物的绿叶吸取空气中的二氧化碳，在日光和叶绿素的作用下，跟由植物吸收的水分发生反应，形成葡萄糖，同时放出氧气：

再由葡萄糖分子形成淀粉：

nC₆H₁₂O₆＝（C₆H₁₂O₆）n＋nH₂O

当淀粉在叶子里受酶的作用时又分解为葡萄糖：

（C₆H₁₂O₆）n＋nH₂O→─nC₆H₁₂O₆

葡萄糖会随着植物的液汁散布到整个植物体内，而成为用来合成各种植物生长所必需的物质原料。有的植物被动物摄取以后，在其体内水解并进一步氧化，又将有机物中的碳转化为CO₂，排入大气（或海洋）中。

现在的环境污染日益严重，绿色植物最起码就起着“报警器”的作用。因为如果污染是低浓度、很微量的情况，人是感觉不出来的，但是一些植物则会出现受害的症状。人们据此来观测与掌握环境污染的程度、范围及污染的类别和毒性强度，进而采取相应的措施和对策，及时提出治理方案，防止污染对人体健康的危害。

如果在气候潮湿的情况下，苔藓枯死、雪松呈暗褐色的伤斑、棉花的叶片发白、各种植物都出现“烟斑病”。这应该是SO₂污染的迹象。如果菖蒲等植物出现了浅褐色或红色的明显条斑，这是氮氧化物中毒的不祥之兆。假如丁香、垂柳萎靡不振，出现“白斑病”，说明空气中有臭氧污染（实验测得，臭氧浓度超过0.08～0.09ppm时，会使植物出现褐斑，继而变黄，最后褪成白色，叫做植物“白斑病”。臭氧浓度达0.1lppm以上时，则100%植物发病）。要是秋海棠、向日葵突然发出花叶，多半是讨厌的Cl₂在作怪。

绿色植物被誉为空气天然的“净化器”，它可以吸收大气中的CO₂、SO₂、HF、NH3、Cl₂及汞蒸气等。根据统计，全世界一年排放的大气污染物有6亿多吨，其中约有80%降到低空，除部分被雨水淋洗外，大约有60%是依靠植物表面吸收掉，如1公顷柳杉可吸收60千克SO₂。许多植物在它能忍受的浓度下，可以吸收一部分有毒气体。例如，空气中出现SO₂污染，广玉兰、银杏、中国槐、梧桐、樟树、杉、柏树、臭椿纷纷出动来吸收；若发现Cl₂污染，油松、夹竹桃、女贞、连翘一起去迎战；发现HF污染，构树、杏树、郁金香、扁豆、棉花、西红柿一马当先吸收之；洋槐、椽树专门对付光化学烟雾。

另外，树木还有净化土壤的有效作用。使用农药、用污水和污泥作肥料，不光污染土壤，而且还污染了农作物，如粮食蔬菜中有残留的有机氯，这些氯会转移到人体内，而且树木能够吸收土壤中的有机氯，净化土壤。

随着石油等矿物资源的不断枯竭，人们再次把注意力转向可以再生的资源——森林，除利用其薪材外，正加快开发“石油人工林”——直接能代替石油的烃类和油脂类的树种，它生产的液汁甚至不用加工就可以用作汽车的燃料。如诺贝尔奖金获得者美国加利福尼亚大学化学博士卡尔文，在澳洲南部建立了一个“柴油林场”，这种植物生长在半干旱地区，产量很高，价格可与石油竞争。卡尔文还在巴西发现一种可直接用作汽油的含油植物——苦配巴。我国的油楠也是很有希望的“柴油树”，胸径40～50厘米的油楠心材部位就能形成黄色油状树液，一株伐倒后的油楠，可从锯口中流出几十斤油状物。

绿色植物是一个庞大的“化工厂”，不但把制造的养分储藏在土壤中，而且它本身就全是宝。经过机械和化学加工的木材，可以产生出胶合板、刨花板、纤维板，制成纸浆、人造丝、人造毛。还可以制成多种糖类和甲醇、乙醇、糖醛、活性炭、醋酸等。树木的枝、梢、叶可作饲料、肥料、燃料。有些树木的皮、根、树液还可提炼松香、橡胶、栲胶、松节油等工业原料。

远古时候有神农尝百草的传说，李时珍编著的《本草纲目》更是驰名中外。直到今天，新的中草药还不断地被发现利用，但草的最广泛的用途还是放牧。单是我国的牧草就有1.5万种以上，牧草含有丰富的蛋白质，一般含量达百分之十几，牛羊等动物，吃进青青的草，产出高蛋白的乳。

令人陶醉的葱郁枝叶，芬芳果花。但是植物群落中各种族之间时时刻刻在进行着化学战争。植物化学武器的种类很多，几乎都是有机物，酸类有：香草酸、肉桂酸、乙酸、氢氰酸等；生物碱类有：奎宁、丹宁、小檗碱、核酸嘌呤；醌类有：胡桃醌、金霉素、四环素；硫化物有：萜类、甾类、醛、酮、卟啉等等，这些化学武器分布于各类植物中，多集中于植物的根、茎、叶、花、果实及种子中，可随时释放。

植物间的化学战有“空战”、“陆战”、“海战”三类。

1.空战。大量毒素被植物释放在大气中，形成的大气污染使其他的植物中毒死亡。例如加洋槐树皮挥发一种物质能杀死周围的杂草，使根株的范围内寸草不生；其中风信子和丁香花就是采用空战治敌的植物。

2.陆战。毒素被植物通过根尖大量的排放到土壤中，对其他植物的根系吸收能力加以抑制。如禾本科牧草高山牛鞭草，根部分泌醛类物质，对豆科植物旋扭山、绿豆生长进行封锁，使之根系生长差，根瘤菌也明显减少。

3.海战。把毒气利用降雨和露水溶于水中，形成水污染，使对方中毒。例如桉树叶的冲洗物，在天然的条件下可以使禾本科草类和草本植物丧失战斗力而停止生长；紫云英叶面工的致毒元素——硒，被雨淋入土中，就能毒死与它共同占据一山头的植物异种。

绿色世界中的化学变化是异常复杂多变的，人们对它的认识大部分还处在“知其然，不知其所以然”的状态，有待于进一步去研究。