Uranyumun yeraltı sularından uzaklaştırılması için çevresel mikropların kullanılması
Amerika Birleşik Devletleri’ndeki toprakların ve yeraltı sularının uranyum kontaminasyonu, önemli bir sağlık riskini temsil eder ve birden fazla iyileştirme yaklaşımı gerektirir.
Uranyumla kirlenmiş alanlar için iyileştirme stratejileri, Amerika Birleşik Devletleri’ndeki eski nükleer malzeme üretimi nedeniyle on yıllardır araştırmaların odak noktası olmuştur. ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA), uranyum için içme suyu standardını milyonda 0,03 parça (ppm) olarak belirledi. Yine de çoğu biyoremediasyon çalışması nadiren bu kadar düşük uranyum konsantrasyonlarında yürütülür.
Mikrobiyal fosfataz aktivitesinin ve organik fosfat substratlarının uranyum-fosfat minerallerini çökelterek uranyum taşınmasını azaltmak için bir strateji olarak kullanılabileceğinin keşfedilmesinden bu yana neredeyse 30 yıl geçti. Laboratuvar ve saha bazlı çalışmalarda bu süreci kolaylaştıran çok çeşitli mikrobiyal türler bulunmuştur. Bununla birlikte, bu çalışmaların tümü 5 ppm’den yüksek uranyum konsantrasyonlarında yapılmıştır ve mineralizasyonun zor olduğu düşük uranyum konsantrasyonları (0,5 ppm’den az) ve pH (pH 5’ten az) olan birçok kontaminasyon ortamını temsil etmemektedir.
Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı (LLNL) bilim adamları tarafından yapılan yeni bir çalışmada, ekip, daha yüksek düzeyde yapılan önceki çalışmaların aksine, uranyum-fosfat minerallerinin konsantrasyonlar 0.25 ppm’den az ve pH 5’ten az olduğunda çözelti içinde abiyotik olarak oluşmadığını gösterdi konsantrasyonlar. Bunun yerine, toprakta ve çökeltilerde bulunan bakterilerin, abiyotik olarak çökelmeyen uranyum-fosfat minerallerinin çökelmesini kolaylaştırabildiğini buldular.
LLNL bilim insanı Keith Morrison, “Bakteriyel yüzeyler, uranyum-fosfat minerallerine göre aşırı doymuş bir yerel ortam sağlayarak bu koşullar altında uranyum-fosfat minerallerinin çökelmesini kolaylaştırabilir,” dedi. görünen araştırma Çevre Bilimi ve Teknolojisi. “Mikrobiyal olarak aracılık edilen bu işlem, uranyum konsantrasyonlarını EPA içme suyu sınırının altına düşürebilir. Bu sonuçlar, çabaların çevreye daha uygun uranyum konsantrasyonlarına ve pH aralıklarına odaklandığı gelecekteki mikrobiyal bazlı uranyum ve fosfat bazlı iyileştirme stratejilerine rehberlik etmek açısından değerli olmalıdır.”
Keith D. Morrison vd. Caulobacter OR37’nin U-Fosfat Biyomineralizasyonuna Uranyum Konsantrasyonunun ve pH’ın Etkisi, Çevre Bilimi ve Teknolojisi (2021). DOI: 10.1021 / acs.est.0c05437