В радиоактивной советской шахте нашли микробов, способных обезвреживать уран

Однако внутри этого радиоактивного водоёма сформировалась целая экосистема микроорганизмов. Учёные выяснили, что некоторые из живущих там бактерий способны превращать растворённый уран в гораздо более устойчивое соединение.

Исследование провели специалисты немецкого Центра имени Гельмгольца в Дрездене-Россендорфе и Университета Гранады в Испании. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

Ранее учёные уже замечали, что бактерии могут использовать растворённый в воде уран в процессе обмена веществ, если получают глицерин в качестве источника питания. Теперь исследователи впервые показали, во что именно микроорганизмы превращают токсичный металл.

Для эксперимента они взяли воду на входе очистной установки шахты. Условия постарались сделать максимально похожими на естественные: на глубине около двух километров кислорода практически нет.

После добавления глицерина бактерии начали переводить уран в редкое пятивалентное состояние. Обычно он встречается в формах с валентностью четыре или шесть, а пятивалентный уран считался нестабильным и существующим лишь непродолжительное время.

Но в присутствии бактерий он соединялся с железом и кислородом, образуя устойчивое вещество FeU(V)O4. Само это соединение было известно учёным и раньше, однако они не знали, что оно может естественным образом появляться в окружающей среде при участии микроорганизмов.

Через 130 дней в воде осталось лишь около 5% первоначально растворённого урана. Часть металла оказалась встроена в клеточные стенки бактерий, а значительная доля перешла в пятивалентную форму.

Особенно активно устойчивое соединение образовывалось после высушивания образцов и их контакта с кислородом. Благодаря этому растворённый уран фактически оказывался заперт внутри минерала и уже не мог так свободно перемещаться вместе с водой.

Загрязнение ураном встречается не только на территории бывшей шахты. В США, Индии, Канаде, Франции, Южной Африке и Австралии содержание урана в поверхностных и подземных водах иногда превышало рекомендуемый предел в 0,03 миллиграмма на литр.

Обычная очистка таких вод может быть дорогой и сопровождаться образованием дополнительного осадка. Поэтому в последние десятилетия учёные изучают биологические методы как возможную более доступную альтернативу. Полевые исследования уже показывали, что с их помощью можно значительно снизить содержание урана без появления вторичных отходов в виде шлама.

Авторы считают, что обнаруженный процесс может происходить и в других загрязнённых водоёмах, а не только в этой немецкой шахте. Однако пока неизвестно, насколько эффективно бактерии можно будет использовать в реальных программах очистки.

Исследователям ещё предстоит выяснить, способны ли такие микроорганизмы надолго связывать уран и делать его достаточно безопасным. Но обитатели затопленной шахты уже показали, что даже в радиоактивной воде могут существовать природные механизмы, помогающие ограничивать распространение загрязнения

Источник