Бактерии научились обезвреживать уран: концентрация в воде упала на 95%
Международная группа ученых из Центра Гельмгольца Дрезден-Россендорф (HZDR), компании Wismut GmbH и Университета Гранады впервые показала, что бактерии способны связывать растворенный в воде уран, превращая его в стабильное химическое соединение. Эксперимент проводился в условиях, максимально приближенных к реальным: использовалась вода из затопленной урановой шахты в Рудных горах Германии.
В лаборатории образцы поместили в бескислородную среду и добавили глицерин, который служил бактериям источником энергии. В процессе жизнедеятельности микроорганизмы начали переводить растворенный уран в менее подвижную форму. Через 130 дней концентрация урана в воде снизилась примерно на 95% – в растворе осталось лишь около 5% от первоначального количества.
Детальный анализ с использованием электронной микроскопии, спектроскопии и исследований на европейском синхротроне ESRF во Франции показал, что значительная часть урана накопилась в клеточных стенках бактерий. Главным открытием стало обнаружение необычной формы урана – пятивалентного U(V). Ранее считалось, что такая форма крайне нестабильна и встречается редко, однако именно она оказалась одним из основных продуктов бактериальной реакции.
Ученые установили, что уран образует устойчивое соединение с железом и кислородом – FeU(V)O4. Ранее это соединение находили только в загрязненных ураном почвах Хорватии, где оно появилось в районах применения урановых боеприпасов, но механизм его образования оставался неизвестным. Новая работа впервые показала, что ключевую роль в этом процессе могут играть бактерии.
Неожиданным результатом стала устойчивость соединения даже после контакта с кислородом. Более того, после высушивания бактериальной массы и взаимодействия с воздухом количество FeU(V)O4 продолжало увеличиваться. По мнению исследователей, открытие поможет лучше понять естественные процессы переработки урана в окружающей среде и может привести к созданию биотехнологий для очистки загрязненных вод и почв.
