Bacteriile care „mănâncă” uraniu, descoperite într-o fostă mină sovietică. Ar putea curăța apele radioactive

O comunitate de bacterii care trăiește în apa contaminată a unei foste mine sovietice de uraniu poate transforma metalul toxic într-o formă mai stabilă și mai puțin mobilă. Descoperirea, descrisă într-un studiu publicat în Nature Communications, ar putea deschide drumul către metode biologice mai ieftine pentru curățarea apelor poluate cu uraniu.

Microorganismele nu „mănâncă” uraniul în sensul obișnuit. Ele folosesc reacții metabolice care îi schimbă structura chimică. Metalul dizolvat în apă ajunge să fie prins în particule solide, care se deplasează mult mai greu prin sol și pânza freatică.

Mina uriașă a lăsat în urmă o problemă toxică

Probele au fost prelevate de la mina Schlema-Alberoda, din landul german Saxonia. Exploatarea a făcut parte din complexul Wismut, controlat de Uniunea Sovietică în fosta Germanie de Est. Acesta a fost unul dintre cele mai mari centre de producție a uraniului din lume.

Mina a fost închisă în 1990, după reunificarea Germaniei. Galeriile subterane s-au umplut treptat cu apă. Aceasta intră în contact cu rocile și preia uraniu, fier, arsenic și alte substanțe. Apa trebuie tratată permanent înainte să fie eliberată în mediu.

Vezi și:

Cu cât crește pensia dacă mai lucrezi 5 ani după stagiul complet. Calcul pentru un salariu mediu

Problemele lăsate de exploatările de uraniu pot continua timp de zeci de ani. Și România are foste zone miniere unde contaminarea rămâne o preocupare. În același timp, cercetătorii caută metode prin care uraniul și deșeurile radioactive să poată fi reutilizate sau stabilizate în siguranță.

Glicerolul a activat microorganismele din apă

Cercetătorii de la Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf și Universitatea din Granada au recreat în laborator condițiile din interiorul minei. La o adâncime de aproximativ 2.000 de metri există foarte puțin oxigen. Echipa a păstrat probele într-un mediu similar.

Oamenii de știință au adăugat glicerol, o substanță care a funcționat drept sursă de carbon și energie pentru bacterii. Microorganismele deja prezente în apa minei au devenit mai active. Ele au creat treptat condiții chimice favorabile reducerii uraniului.

Vezi și:

Ceața nu este deloc „goală”. Cercetătorii au descoperit milioane de bacterii care trăiesc în aer și elimină poluanți

La început, apa avea o culoare gălbuie. După 130 de zile, pe fundul recipientelor s-a format un precipitat negru, iar apa de deasupra a devenit limpede. Cantitatea de uraniu dizolvat a scăzut cu aproximativ 96%, de la un miligram pe litru la 0,04 miligrame pe litru.

Nu este prima dată când microorganismele sunt analizate ca instrumente pentru curățarea mediului. Inclusiv bacteriile magnetice ar putea elimina uraniul și alte metale grele din apă.

Uraniul a fost blocat într-o formă rară

Uraniul aflat în apă apare frecvent în forma hexavalentă, notată U(VI). Aceasta este solubilă și se poate deplasa prin apă, ceea ce crește riscul de contaminare. Bacteriile au redus o parte din U(VI) la uraniu tetravalent, U(IV).

Uraniul tetravalent a format nanoparticule de uraninit. Acestea sunt mai puțin solubile. Cercetătorii au descoperit însă și o cantitate importantă de uraniu pentavalent, U(V), o stare considerată până acum rară și instabilă în natură.

U(V) s-a combinat cu fierul și oxigenul, formând compusul FeU(V)O4. Particulele s-au acumulat pe suprafața celulelor bacteriene. Forma pentavalentă a rămas stabilă timp de cel puțin 130 de zile fără oxigen și încă patru săptămâni după expunerea la aer.

Rezistența microorganismelor din medii extreme continuă să surprindă. În zona Cernobîlului au fost identificate bacterii mai rezistente la radiațiile gamma decât microorganismele provenite din regiuni necontaminate.

Bacteriile nu sunt încă o soluție gata de folosit

Rezultatele nu înseamnă că bacteriile pot fi turnate imediat într-o mină și lăsate să rezolve contaminarea. Experimentele au fost realizate în recipiente controlate. Condițiile dintr-o galerie subterană sunt mult mai greu de menținut.

Cercetătorii trebuie să afle cât timp rămâne uraniul imobilizat. Schimbările de temperatură, pH sau concentrație a oxigenului ar putea transforma din nou particulele într-o formă solubilă. În acel caz, metalul ar putea reveni în apă.

Metodele actuale de tratare sunt eficiente, dar costisitoare. Ele necesită instalații care funcționează permanent și produc cantități mari de nămol contaminat. Bioremedierea ar putea completa aceste sisteme și ar putea reduce cantitatea de deșeuri secundare.

Descoperirea arată că evoluția a creat deja organisme capabile să supraviețuiască în ape încărcate cu uraniu. Următorul pas este transformarea acestui mecanism natural într-o metodă sigură, controlabilă și eficientă pentru curățarea fostelor mine.

Noul GPT-5.6, acuzat că șterge fișiere și baze de date. OpenAI avertizează că AI-ul trebuie supravegheat