Otkriće iz napuštenog rudnika moglo bi da pomogne u čišćenju radioaktivnog otpada
© Foto : Slika generisana veštačkom inteligencijom
Pratite nas
Jedan od najvećih rudnika uranijuma, postrojenje „Vismut GmbH Šlema-Alberoda“ u Nemačkoj, godinama je predstavljao veliki ekološki problem. Međutim, u zagađenoj vodi koja je u međuvremenu poplavila rudnik, naučnici su otkrili mikroorganizme koji bi mogli da pomognu u dekontaminaciji, jer su sposobni da uklone čak 95 odsto radioaktivnog metala.
Rudnik je zatvoren 1990. godine nakon ujedinjenja Nemačke, a od tada traju skupi i dugotrajni procesi sanacije. Nakon zatvaranja, podzemni deo rudnika ispunila je voda, koja od tada mora neprestano da se prečišćava. Izloženost sirovom uranijumu, na primer kroz konzumiranje zagađene vode, može da izazove ozbiljna oštećenja zdravlja ljudi i drugih živih bića.
Ipak, u vodi bogatoj uranijumom opstaje čitav ekosistem mikroorganizama. Naučnici su nedavno otkrili da ti mikrobi pod određenim uslovima mogu da stabilizuju uranijum i tako ga učine manje opasnim.
Eksperiment otkrio neočekivan proces
Istraživanje su sproveli mikrobiolozi i ekolozi iz nemačkog Centra „Helmholc Drezden-Rosendorf“ (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf) i Univerziteta u Granadi u Španiji.
„Naš tim je već pokazao da bakterije mogu da koriste uranijum rastvoren u vodi za svoj metabolizam ukoliko im je glicerol dostupan kao izvor hrane. Ova studija je prvi put pokazala da bakterije, kada im se doda glicerol kao izvor ugljenika, mogu da pretvore toksični rastvoreni uranijum u stabilno hemijsko jedinjenje“, objasnila je mikrobiološkinja Evelin Kravčik-Berš iz Centra „Helmholc Drezden-Rosendorf“.
Njen tim započeo je eksperimente sa uzorcima vode uzetim sa ulaza u postrojenje za prečišćavanje rudnika.
„Želeli smo da stvorimo uslove što sličnije prirodnim za zajednicu bakterija koja već živi u rudničkoj vodi, jer u rudniku, na dubini od oko 2.000 metara, obično ima vrlo malo kiseonika ili ga uopšte nema“, rekao je mikrobiolog Antonio Njuman-Portela iz Centra „Helmholc Drezden-Rosendorf“.
Kada su bakterijama dodali glicerol, naučnici su otkrili da mikroorganizmi pretvaraju uranijum u peto valentno stanje. Reč je o neobičnom oksidacionom stanju (+5), koje menja način na koji se uranijum vezuje za druge elemente i olakšava njegovo „zarobljavanje“ u stabilnim mineralima.
„Uranijum se obično pojavljuje sa valencom 4 ili 6. Peto valentni uranijum postoji, ali je redak ili se pojavljuje samo kratkotrajno. Do sada je bio poznat kao nestabilno oksidaciono stanje“, objasnio je Njuman-Portela.
U prisustvu bakterija, peto valentni uranijum se povezao sa gvožđem i kiseonikom, stvarajući jedinjenje „FeU(V)O4“.
Naučnici su već znali za postojanje tog jedinjenja, ali nisu znali da može da nastane u prirodi, niti da u tom procesu učestvuju bakterije.
Bakterije uklonile 95 odsto uranijuma
„Posle 130 dana, u uzorcima je ostalo samo oko pet odsto uranijuma koji je bio rastvoren u vodi“, rekao je Njuman-Portela.
Bakterije nisu samo ugradile uranijum u svoje ćelijske zidove, već je neobično veliki deo tog uranijuma bio u peto valentnom obliku. To je omogućilo lakše stvaranje jedinjenja „FeU(V)O4“, posebno kada su uzorci vode osušeni i izloženi kiseoniku.
Radioaktivno zagađenje uranijumom predstavlja globalni problem.
U Sjedinjenim Američkim Državama, Indiji, Kanadi, Francuskoj, Južnoj Africi i Australiji nivo uranijuma u površinskim i podzemnim vodama ponekad je premašivao preporučene vrednosti od 0,03 miligrama po litru.
Autori studije ističu da se bioremedijacija, odnosno upotreba bioloških metoda za prečišćavanje, već tri decenije istražuje kao isplativa alternativa fizičko-hemijskoj obradi vode. Ovakve metode pokazale su značajno smanjenje količine uranijuma bez stvaranja dodatnog toksičnog mulja.
Ove bakterije mogle bi da postanu saveznici u čišćenju nuklearne kontaminacije ne samo u Nemačkoj, već i širom sveta.
„Iako ovi procesi potiču iz jednog geohemijskog okruženja, smatramo da bi mogli da budu široko primenljivi i na druge zagađene vode“, zaključili su autori.
Ipak, Evelin Kravčik-Berš upozorila je da su potrebna dodatna istraživanja.
„Tek treba da utvrdimo u kojoj meri bakterije mogu da pomognu u smanjenju štetnosti uranijuma tokom procesa sanacije“, zaključila je ona.
Pogledajte i:
