Radyoaktif kirlenmeye karşı bakteriler yeni bir umut olabilir

Almanya'nın Saksonya eyaletindeki eski Wismut GmbH Schlema-Alberoda uranyum madeninde, bilim insanları radyoaktif kirliliğe karşı mücadelede çığır açabilecek bir keşfe imza attı. Uzun yıllar Sovyetler Birliği'nin en büyük uranyum tedarikçilerinden biri olan bu tesis, 1990 yılında Almanya'nın birleşmesiyle kapatıldıktan sonra ciddi çevre sorunlarıyla gündeme geldi. Yeraltı galerileri suyla dolarken, ortaya çıkan radyoaktif atıkların arıtılması için bugüne kadar maliyetli ve karmaşık yöntemler uygulandı. Ancak, madenin kirli sularında yaşayan ve uranyumla beslenen bakterilerin varlığı, nükleer atıkların temizlenmesi konusunda yeni bir umut doğurdu. Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) ve İspanya'daki Granada Üniversitesi'nden araştırmacıların yürüttüğü çalışmalar, bu bakterilerin suya karışan uranyumu kararlı bir bileşiğe dönüştürebildiğini ortaya koydu.

HZDR ekibi: Uranyum bakteriler sayesinde kararlı hale geldi

HZDR'den mikrobiyolog Evelyn Krawczyk-Bärsch liderliğindeki ekip, Wismut madeninin arıtma tesisi girişinden alınan su örnekleri üzerinde kapsamlı analizler gerçekleştirdi. Araştırmada, bakterilerin gıda olarak gliserol aldığı ortamlarda, çözünmüş uranyumu metabolik süreçlerinde kullanabildiği tespit edildi. Özellikle gliserolün karbon kaynağı olarak sunulması, bakterilerin suda çözünmüş toksik uranyumu kararlı ve daha az zararlı bir kimyasal forma dönüştürmesini sağladı. Bu süreçte bakteriler, uranyumu pentavalent (+5 oksidasyon durumu) hale getirerek, onu demir ve oksijenle birleştirip FeU(V)O4 adlı bir mineralin oluşmasına yol açtı. Bilim insanları, doğada nadiren rastlanan bu bileşiğin, bakterilerin etkisiyle maden suyunda oluştuğunu ilk kez gözlemledi. Bu bulgu, radyoaktif uranyumun daha güvenli biçimde izole edilmesine olanak tanıyan yeni biyolojik yöntemlerin geliştirilmesine kapı araladı.

Uranyumun yüzde 95'i bakteriler tarafından sudan uzaklaştırıldı

Çalışmanın en dikkat çekici sonuçlarından biri, 130 gün sonunda maden suyundaki çözünmüş uranyumun yaklaşık yüzde 95'inin bakteri faaliyetleriyle sudan ayrıştırılması oldu. HZDR mikrobiyoloğu Antonio Newman-Portela, bu sürecin, oksijenin neredeyse hiç bulunmadığı 2.000 metre derinlikteki doğal koşulları taklit ederek gerçekleştirildiğini belirtti. Araştırmaya göre, bakteriler yalnızca uranyumu hücre duvarlarında biriktirmekle kalmadı; aynı zamanda, uranyumun alışılmadık derecede yüksek bir oranını pentavalent forma dönüştürdü. Bu durum, uranyumun kararlı mineraller içinde hapsolmasını kolaylaştırdı ve çevreye yayılma riskini ciddi şekilde azalttı. Araştırmacılar, FeU(V)O4 bileşiğinin oluşumunun özellikle su örnekleri kurutulup oksijene maruz kaldığında hızlandığını da vurguladı. Elde edilen veriler, biyolojik yöntemlerin geleneksel fizikokimyasal su arıtımına göre daha maliyet etkin ve çevre dostu olabileceğini gösterdi.