Бактерии превращают токсичный уран в удивительно стабильное соединение
Бактерии могут предложить неожиданный способ иммобилизации урана в загрязненной воде.
Загрязнение ураном трудно контролировать, поскольку металл может менять свою химическую форму. Когда уран остается заключенным внутри минералов, он относительно неподвижен. Но когда условия окружающей среды или горнодобывающая деятельность превращают его в растворимую форму, он может перемещаться через грунтовые воды и распространяться за пределы первоначального источника.
Новое исследование предполагает, что встречающиеся в природе бактерии могут остановить часть этого перемещения. Исследователи обнаружили, что микробы, живущие в воде из затопленного уранового рудника, удалили почти весь растворенный уран и превратили большую его часть в неожиданно стабильное соединение.
Работа была проведена учеными из Центра имени Гельмгольца в Дрездене-Россендорфе (HZDR), компании Wismut GmbH и Университета Гранады в Испании. Результаты были опубликованы в журнале Nature Communications.
Превращение подвижного урана в более стабильную форму
Химическая форма урана имеет значение, поскольку она влияет на то, насколько легко элемент перемещается через почву и воду. Некоторые формы легко растворяются, в то время как другие задерживаются в минералах, отложениях или биологическом материале.
В новых экспериментах бактерии превратили растворенный уран в твердое соединение после получения глицерина в качестве источника пищи. Глицерин является компонентом растительных и животных жиров, а также может образовываться естественным образом при разложении древесины грибами.
В экспериментах уран перешел в пятивалентное состояние, известное как уран(V), которое считается редким и обычно недолговечным в условиях окружающей среды.
Бактерии, уже обитающие в шахтных водах
Микроорганизмы являются основными факторами химических изменений в почве и грунтовых водах. Некоторые виды могут перерабатывать металлы и другие загрязняющие вещества в рамках своего метаболизма, изменяя, остаются ли эти вещества подвижными или закрепляются на месте.
«Существуют бактерии, которые могут метаболически использовать тяжелый металл уран, токсичный для человека», — говорит доктор Эвелин Кравчик-Берш, ученый из исследовательской группы наземной микробиологии HZDR и соавтор исследования. «Исследования нашей группы уже показали, что бактерии могут использовать растворенный в воде уран для своего метаболизма, если у них есть доступ к глицерину в качестве источника пищи».
Исследователи хотели ответить на два основных вопроса: сколько урана бактерии могут извлечь из воды и какие химические формы появятся после его переработки микробами.
