دانشمندان در معدن متروکه شوروی، باکتریهای اورانیومخوار کشف کردند
معدن اورانیوم ویسموت در منطقهی شلما-آلبرودا، یکی از بزرگترین معادن این ماده در جهان بود که پس از اتحاد آلمان در سال ۱۹۹۰ تعطیل شد. اما تعطیلی این معدن، پایان ماجرا نبود؛ آبهای زیرزمینی به تدریج فضاهای خالی را پر کردند و حجم عظیمی از آب آلوده به اورانیوم را در خود جای دادند؛ آبی که از سالها پیش تصفیهی آن به یکی از چالشهای پرهزینه و زمانبر تبدیل شده است.
برخلاف تصور که محیطهای رادیواکتیو را کاملاً بیجان میدانیم، آبهای معدن عمیق ویسموت، میزبان اکوسیستم کاملی از میکروبها است. گروهی از میکروبیولوژیستها و بومشناسان از مرکز تحقیقاتی هلمهولتز-درسدن-روسندورف در آلمان و دانشگاه گرانادا در اسپانیا، تصمیم گرفتند این جامعهی میکروبی را در شرایطی مشابه محیط طبیعی خود (عمق حدود ۲۰۰۰ متری با اکسیژن بسیار کم) مورد مطالعه قرار دهند.
پژوهشگران با افزودن گلیسرول (منبع کربن) به نمونههای آب، شاهد فرآیندی شگفتانگیز بودند. به گزارش ساینس نیوز، باکتریها با استفاده از گلیسرول به عنوان منبع انرژی، اورانیوم محلول در آب را به حالت پنجظرفیتی (حالت نادر و ناپایداری از اورانیوم) تبدیل کردند. این حالت اورانیوم به راحتی با آهن و اکسیژن ترکیب شده و مادهای معدنی به نام FeU(V)O4 را تشکیل میدهد که در آب حل نمیشود و به شکل رسوب در میآید.
باکتریهای موجود در آبهای معدن اورانیوم، میتوانند اورانیوم محلول در آب را به ترکیب شیمیایی پایداری تبدیل کنند که به صورت رسوب تهنشین میشود
پس از ۱۳۰ روز، نتیجهی این فرآیند چشمگیر بود: فقط حدود ۵ درصد از اورانیوم محلول در آب باقی ماند. باکتریها نه تنها اورانیوم را در دیوارهی سلولی خود ذخیره کرده بودند، بلکه با تبدیل آن به حالت پنجظرفیتی، زمینهی تشکیل ترکیب پایدار FeU(V)O4 را فراهم کرده بودند.
آلودگی آبهای زیرزمینی به اورانیوم، معضلی جهانی است. در کشورهایی مانند آمریکا، هند، کانادا، فرانسه، آفریقای جنوبی و استرالیا، غلظت اورانیوم در آبهای سطحی و زیرزمینی گاهی از حد مجاز (۰٫۰۳ میلیگرم در لیتر) فراتر رفته است. روشهای کنونی تصفیهی فیزیکی و شیمیایی، اغلب پرهزینه هستند و لجنهای ثانویه تولید میکنند که خود نیاز به دفع دارند.
- دانشآموز دبیرستانی راهحلی کمهزینه برای حذف آرسنیک از آب ابداع کرد31 فروردین 05مطالعه '4
- اجسام قرارگرفته درمعرض رادیواکتیویته چگونه پاکسازی میشوند؟18 فروردین 02مطالعه '4
- افشای ارتباط میان رشد سرطان کودکان و زبالههای هستهای پروژه منهتن02 مرداد 04مطالعه '2
زیستپالایی (استفاده از موجودات زنده برای پاکسازی آلودگی) به عنوان راهحل مقرونبهصرفه و دوستدار محیطزیست، در دهههای اخیر مورد توجه جدی قرار گرفته است. پژوهشگران معتقدند فرآیند کشفشده در این معدن، میتواند الگویی برای سایر نقاط آلوده در جهان باشد. بااینحال، اولین کراوچیک-بارش، یکی از پژوهشگران پروژه، تأکید میکند که «هنوز باید بررسی کنیم که باکتریها تا چه حد میتوانند برای اهداف تصفیهی عملی، مفید واقع شوند.»
این کشف، گامی مهم در جهت استفاده از توانمندیهای خود طبیعت برای مقابله با یکی از خطرناکترین آلایندههای صنعتی محسوب میشود. شاید روزی نه چندان دور، باکتریها به عنوان نیروهای پاککنندهی هستهای، نقش کلیدی در پاکسازی میراث سمی عصر اتمی ایفا کنند.
پژوهش در ژورنال Nature Communications منتشر شده است.
