Учёные обнаружили бактерии, способные стабилизировать уран в воде затопленной шахты Wismut GmbH Schlema-Alberoda в бывшей ГДР. Предприятие, относившееся к числу крупнейших урановых рудников мира, закрыли в 1990 году после объединения Германии. С тех пор загрязнённые шахтные воды нуждаются в постоянной очистке.
Исследование провели специалисты Центра Гельмгольца Дрезден-Россендорф и Университета Гранады. В воде шахты сформировалась целая микробная экосистема, несмотря на присутствие радиоактивного урана. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.
Для опытов учёные взяли пробы на входе в очистные сооружения шахты и постарались воспроизвести естественную бескислородную среду, характерную для глубины около 2 000 м. Бактериям добавили глицерин в качестве источника углерода. В этих условиях микроорганизмы начали преобразовывать растворённый уран.
Исследователи установили, что бактерии переводят металл в пятивалентное состояние с показателем окисления +5. Такая форма урана встречается редко и позволяет ему легче связываться в устойчивых минеральных соединениях. В присутствии железа и кислорода образовывалось соединение FeU(V)O4, возможность естественного возникновения которого ранее не была подтверждена.
Через 130 дней эксперимента в пробах оставалось около 5% первоначального количества растворённого урана. Значительная часть металла закреплялась в клеточных оболочках бактерий, после чего формировала устойчивое соединение. Авторы считают, что выявленные процессы могут быть применимы и к другим загрязнённым водам.
Биологические методы очистки воды от урана изучаются уже несколько десятилетий как возможная альтернатива физико-химической обработке. По данным авторов работы, полевые исследования показывали заметное снижение содержания урана без образования вторичного осадка. При этом учёным ещё предстоит выяснить, насколько бактерии смогут помочь обезвреживать уран при практической очистке загрязнённых территорий.