Наночастицы помогают бактериям извлекать уран из подземных вод

Источник: rewers.ru

С 2009 года ученый Национальной ускорительной лаборатории SLAC Джон Баргар (США) вместе с коллегами проводил полевые эксперименты с бактериями, извлекающими чистый уран из подземных вод в процессе биологической очистки. Полигоном для испытаний стал участок Олд Рифл (возле города Рифл, штат Колорадо), где раньше проводилась переработка урановых руд. Водоносный горизонт участка загрязнен ураном и часто используется учеными, занимающимися проблемой биоремедиации. Изучение бактерий велось с помощью рентгеновского излучения, полученного на синхротроне. Команда Баргара хотела выяснить, каким образом бактерии извлекают уран, и есть ли способ помочь микробам в их работе. В начале ученые внесли ацетат (фактически, уксус) в водоносный горизонт через ряд нагнетательных скважин, чтобы «подкормить» бактерии. Затем образцы воды были изучены при помощи рентгеновской микроскопии, и исследователи смогли построить большую и четкую картину процесса, включающую различные химические элементы.

Оказалось, что бактерии не напрямую работают с ураном, как считалось ранее, а используют необычных «помощников». Дополнительные электроны, полученные от «ацетатного прикорма», были потрачены на освобождение серы из сульфатов. На основе серы и железа было создано большое количество наночастиц сульфида железа. Именно наночастицы участвовали в превращении хорошо растворимой формы урана (шестивалентной) в менее растворимую — четырехвалентную. И уже после этого продуцируемые микробами органические полимеры захватывали уран и иммобилизовали его. Как отметил г-н Баргар, такое сотрудничество минералов и бактерий в преобразовании урана — весьма неожиданное открытие. Оно объясняет, почему процесс очистки идет даже тогда, когда наблюдается дефицит бактерий. Новая информация, возможно, станет основой более эффективных и экологически чистых методик добычи урана. И, конечно, она поможет в организации очистки загрязненных вод.