Ученые Аргоннской национальной лаборатории ищут естественные методы ремедиации уран-загрязненных территорий

Ученые Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) исследуют, как миллиарды тонн бактерий в земной подповерхностной зоне влияют на химический состав минералов и пород, включая уран. Их работа направлена на использование естественной способности некоторых бактерий преобразовывать растворимый и токсичный уран (VI) в нерастворимую и малоподвижную, а значит, менее опасную форму урана (IV). Это может стать ключом к очистке более 1000 загрязненных ураном объектов по всей стране.

Многие из этих объектов, оставшихся со времен холодной войны, расположены вблизи крупных водных артерий, таких как реки Колорадо, Теннесси и Колумбия, что делает их ремедиацию приоритетной задачей. Остановка миграции урана (VI) с грунтовыми водами критически важна для предотвращения его попадания в пищевую цепь. Однако процесс биологического преобразования осложняется тем, что бактерии также изменяют геохимию железа и серы, что, в свою очередь, может снова сделать уран растворимым.

«Мы знаем, что некоторые бактерии превращают уран в скальную форму, чтобы он не мог двигаться. Это может быть критически важно для некоторых из этих объектов», — отметил физик Аргоннской лаборатории Кен Кемнер. Ученые стремятся понять, как усилить стабильность нерастворимой формы урана на фоне других природных процессов, чтобы в будущем применять этот метод для очистки территорий от тяжелых металлов и радиоактивных элементов.

Исследования проводятся как в лаборатории, так и на трех полевых площадках в Колорадо, Тихоокеанской северо-западной и Ок-Риджской национальных лабораториях. Уникальные возможности для изучения трансформации урана на атомном уровне ученым предоставляет источник продвинутого фотонного излучения (APS) Аргоннской лаборатории. Результаты пилотных исследований DOE обнадеживают, но для масштабного применения технологии требуется более глубокое понимание процессов. Ученые подчеркивают, что работа ведется только с аутохтонными (местными) бактериальными сообществами, без создания и внедрения новых видов.