Проблема урана в воде

Давайте поговорим о том, что звучит как сюжет фантастического романа, но происходит прямо сейчас в разных уголках планеты: уран попадает в подземные воды.

Обычно уран мирно прячется в минералах почвы — никого не трогает. Но стоит начать добычу или запустить определённые природные процессы, как уран меняет форму и растворяется в воде. И вот уже вместо надёжно запертого элемента мы получаем подвижную, опасную субстанцию. Она легко распространяется через реки, грунтовые воды и в конце концов попадает в наши источники питьевой воды.

Чем это плохо? Уран токсичен для человека. Не в смысле «дотронешься и засияешь зелёным», а вполне реально: долгое воздействие грозит повреждением почек и повышает риск онкологии. Поэтому, когда растворённый уран начинает мигрировать по окружающей среде, учёные бьют тревогу.

А теперь начинается самое интересное.

Природные помощники

Исследователи из центра Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf в Германии совместно с коллегами из Wismut GmbH и Гранадского университета сделали удивительное открытие о бактериях.

Эти крошечные микроорганизмы — а конкретнее, те, что уже обитают в шахтных водах — способны превращать растворённый уран в соединение гораздо более безопасное и малоподвижное. И делают они это с помощью самого обычного глицерина — по сути, компонента жиров из растений и животных — в качестве источника энергии.

Лично меня это поражает. Представьте: где-то в заброшенных урановых шахтах обитают невидимые существа, занимаются своими делами, и оказывается — они решают проблему, над которой люди бьются десятилетиями.

Эксперимент

Учёные собрали воду из затопленной урановой шахты в Рудных горах — примерно в двух километрах под землёй, где кислорода практически нет. В образцы добавили глицерин и стали наблюдать.

Произошло нечто похожее на запуск крошечной бригады уборщиков на работу.

Бактерии принялись поглощать глицерин, и постепенно растворённый уран начал исчезать. Не становился менее токсичным — а именно исчезал из воды. Через 130 дней в воде оставалось лишь около пяти процентов исходного урана.

Остальное? Оно осело в клеточных стенках бактерий. Микроорганизмы по сути вобрали уран в себя и заперли внутри.

Неожиданный поворот

Но дальше случилось совсем уж неожиданное.

Когда учёные вооружились продвинутой микроскопией и спектроскопией (включая исследования на синхротроне во Франции), выяснилось: уран внутри бактерий находился не в той форме, которую ожидали увидеть.

Уран существует в разных валентных состояниях — по сути, это конфигурации, определяющие поведение атомов при химических взаимодействиях. Обычно он встречается в состояниях 4 или 6. Но здесь? Значительная часть пребывала в состоянии 5.

И пятивалентный уран — это странность. Его наблюдали и раньше, но всегда как нечто мимолётное и нестабильное — химический аналог подёнки, мелькнёт и исчезнет.

А эти бактерии каким-то образом его стабилизировали.

Новое соединение

Ещё любопытнее: учёные обнаружили, что пятивалентный уран соединился с железом и кислородом, образовав конкретное соединение — FeU(V)O₄.

Это соединение настолько новое, что у него даже нет привычного названия. Впервые его идентифицировали лишь в 2020 году при анализе почвы из Хорватии, загрязнённой урановыми боеприпасами. Примечательно, что соединение оставалось стабильным более 25 лет, несмотря на контакт с обычным атмосферным кислородом.

Вот только никто не понимал, как оно формируется естественным путём. Теперь понимаем. Бактерии играют ключевую роль.

Почему это важно

Давайте оценим масштаб. По всему миру есть территории, загрязнённые ураном — от бывших шахт до полигонов для испытаний. Очистка таких мест обходится невероятно дорого и требует сложнейших технологий. Традиционные методы — это выемка заражённого грунта или прокачка огромных объёмов воды через фильтрационные системы.

А что, если получится задействовать эти природные бактерии? Создать условия для их процветания, обеспечить питанием вроде глицерина — и позволить им запирать уран в своих клеточных стенках?

Это не волшебная таблетка, и исследований впереди ещё много. Но открытие даёт совершенно новый путь для экологической рекультивации. Оказывается, природа тихо решала задачи, о которых мы даже не подозревали.

И знаете что? Лично меня это очень вдохновляет.

Источник: ScienceDaily https://www.sciencedaily.com/releases/2026/08/260807035149.htm