Studija pokazuje da bakterije prisutne u vodi iz potopljenog rudnika, uz dodatak glicerola, mogu konvertovati rastvoreni uranijum u stabilan spoj FeU(V)O4. U eksperimentima je za ~130 dana količina rastvorenog uranijuma pala na oko 5% početne vrednosti, pri čemu se uranijum akumulirao u ćelijskim zidovima mikroba. Otkriven je stabilan pentavalentni U(V), što otvara mogućnost jeftinije i ekološki prihvatljivije bioremedijacije, iako su potrebna dodatna istraživanja.
Bakterije Pretvaraju Otrovan Uranijum u Stabilan Spoj — Novi Put Ka Jeftinijoj Sanaciji
New research shows bacteria can trap and stabilize uranium in water, opening the door to safer and more effective cleanup methods. (CREDIT: Shutterstock)
Nova studija pokazuje da prirodne bakterije mogu pretvoriti rastvoreni uranijum u stabilan, nepokretni spoj koji ostaje bezbedan decenijama.
HERFD-XANES identification of uranium oxidation states during U reduction. (CREDIT: Nature Communications)
Istraživači iz Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf u saradnji sa Wismut GmbH i Univerzitetom u Granadi analizirali su uzorke vode iz potopljenog rudnika uranijuma u Ore Mountains. U uslovima sa malo kiseonika, uz dodatak glicerola kao izvora ugljenika, lokalne bakterije su pokrenule hemijske reakcije koje su drastično smanjile količinu rastvorenog uranijuma.
U L₃-edge EXAFS spectra and Fourier transforms of isolated uranium species. (CREDIT: Nature Communications)
Kako su došli do nalaza
U laboratorijskim eksperimentima, nakon dodavanja glicerola i oko 130 dana mikrobne aktivnosti, količina rastvorenog uranijuma pala je na približno pet odsto početne koncentracije. Daljom analizom utvrđeno je da se uranijum nije jednostavno taložio u vodi, već se akumulirao unutar ćelijskih zidova bakterija.
HAADF-STEM imaging and elemental mapping of U precipitates. (CREDIT: Nature Communications)
Neočekivani oblik uranijuma
Detaljna mikroanaliza (napredne tehnike snimanja i spektroskopije) otkrila je prisustvo pentavalentnog uranijuma — U(V) — u kombinaciji sa gvožđem i kiseonikom u formi FeU(V)O4. Pentavalentni uranijum se dugo smatrao retkim ili prolaznim stanjem, ali u ovom slučaju pojavio se stabilan oblik koji može opstati i kada se uzorak osuši i izloži vazduhu.
HAADF-STEM and HRTEM imaging of U nanoparticles. (CREDIT: Nature Communications)
"Postoje bakterije koje mogu metabolički iskoristiti teški metal, uranijum, koji je toksičan za ljude", izjavila je Evelyn Krawczyk-Bärsch. "Naša studija je prvi put pokazala da bakterije snabdevene glicerolom mogu konvertovati rastvoreni uranijum u stabilan hemijski spoj."
Zašto je ovo važno
Formiranje FeU(V)O4 ukazuje na složeniji put transformacije uranijuma u prirodi i otvara mogućnost bioremedijacije — korišćenja prirodnih mikroba i jednostavnih nutritivnih dodataka za imobilizaciju uranijuma direktno na mestu zagađenja. Takav pristup može biti znatno jeftiniji, manje invazivan i ekološki prihvatljiviji od tradicionalnih hemijskih tretmana.
Međutim, autori upozoravaju da je potrebno još istraživanja: neophodno je utvrditi koliko je ovaj proces opšti i stabilan u različitim geokemijskim uslovima i kako se ponaša na terenu u većem obimu.
Implikacije i sledeći koraci
Otkriće stabilnog pentavalentnog uranijuma menja dosadašnje pretpostavke o hemiji ovog elementa i može uticati na istraživanja u geologiji, hemiji i ekološkim naukama. Dalje studije treba da procene bezbednost, dugovečnost i skalabilnost metode pre nego što se primeni u polju.
Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu Nature Communications.
Pomozite nam da budemo bolji.
