Бактерии обезвреживают уран
В заброшенной урановой шахте в Восточной Германии учёные обнаружили, что местные бактерии не только выживают в крайне опасных условиях, но и активно участвуют в переработке радиоактивного урана.
Они превращают его в стабильное химическое соединение. Исследователи установили, что микроорганизмы, которым добавили глицерин, за 130 дней снизили концентрацию растворённого урана в воде на 95%.
Оставшийся металл легко связывается с железом и кислородом, образуя минерал, который не представляет угрозы для окружающей среды. Шахта, одна из крупнейших в мире, оставила после себя токсичное наследие.
В 1990 году её закрыли, и с тех пор проводятся восстановительные работы. Однако после завершения основных мероприятий шахту затопили водой, что потребовало постоянной очистки.
Микробиолог Эвелин Кравчик-Барш из HZDR поясняет, что бактерии могут использовать уран для своего метаболизма, когда у них есть доступ к глицерину. Антонио Ньюман-Портела отметил, что команда начала эксперименты с образцами воды, взятыми на входе в очистные сооружения шахты Wismut GmbH Schlema-Alberoda.
Они хотели создать естественные условия для бактериального сообщества, уже существующего в шахтной воде. Когда бактерии инкубировали с глицерином, они перевели уран в пятивалентное состояние, которое облегчает «закрепление» в стабильных минералах.
«Уран обычно встречается с валентностью 4 или 6, и пятивалентный уран действительно существует, но встречается редко или только в переходном состоянии, и до сих пор его можно было наблюдать исключительно в нестабильной степени окисления», — объясняет Ньюман-Портела. В присутствии бактерий пятивалентный уран соединяется с железом и кислородом, образуя соединение, о котором учёным уже известно, но которому ещё предстоит дать название.
Через 130 дней в образцах осталось около пяти процентов растворённого в воде урана, по словам Ньюман-Портела. Учёные задаются вопросом: могут ли бактерии стать частью решения проблемы загрязнения ураном в США, Индии, Канаде, Франции, Южной Африке и Австралии?
За последние три десятилетия биоремедиация изучалась как экономически эффективная альтернатива физико-химической обработке воды. Полевые исследования продемонстрировали существенное снижение содержания урана при одновременном предотвращении образования вторичного ила.
Учёные предполагают, что эти бактерии могли бы помочь устранить ядерное загрязнение не только в Германии, но и во всём мире.
