शास्त्रज्ञांना युरेनियम खाणारे जीवाणू सापडले जे किरणोत्सर्गी खाणीतील पाणी स्वच्छ करण्यात मदत करू शकतात

पूरग्रस्त युरेनियम खाणीच्या पाण्यात राहणारे काही नैसर्गिक जीवाणू किरणोत्सर्गी प्रदूषणाचा सामना करण्यासाठी एक नवीन दृष्टीकोन असू शकतात हे एका आश्चर्यकारक वैज्ञानिक प्रगतीने शोधून काढले. एका अभ्यासानुसार, शास्त्रज्ञांना असे आढळून आले की सूक्ष्मजंतू विरघळलेल्या युरेनियमचे स्वरूप अशा प्रकारे बदलण्यास सक्षम आहेत ज्यामुळे पाणी कमी धोकादायक बनते. हेल्महोल्ट्झ-झेंट्रम ड्रेसडेन-रोसेनडॉर्फ (एचझेडडीआर), जर्मनी आणि युनिव्हर्सिटी ऑफ ग्रेनाडा, स्पेनच्या शास्त्रज्ञांनी नेचर कम्युनिकेशन्समध्ये प्रकाशित केलेल्या अभ्यासानुसार, निरीक्षणानंतर 130 दिवसांच्या आत प्रायोगिक खाणीतील पाण्याच्या नमुन्यांमध्ये विरघळलेल्या युरेनियमचे प्रमाण केवळ पाच टक्क्यांपर्यंत खाली आले.

पूर्वीच्या युरेनियम खाणीत अनपेक्षित शोध

विस्मट जीएमबीएच श्लेमा-अल्बेरोडा खाण नावाच्या पूर्वीच्या युरेनियम खाणीच्या पूरग्रस्त भूमिगत बोगद्यांमध्ये हा शोध लावला गेला, जो सोव्हिएत पूर्व जर्मनीच्या काळात जगातील सर्वात मोठ्यापैकी एक होता. 1990 मध्ये जर्मन पुनर्मिलन झाल्यामुळे बंद झाल्यानंतर, खाण किरणोत्सर्गी पाण्याने भरली, ज्याला उपचारांची आवश्यकता आहे. पूरग्रस्त युरेनियम खाणीवर संशोधन करणाऱ्या शास्त्रज्ञांच्या लक्षात आले की कठोर वातावरणामुळे किरणोत्सर्गी पाण्यात जीवनाशी जुळवून घेण्यापासून सूक्ष्मजीवांच्या वाढत्या समुदायाला प्रतिबंध होत नाही.

किरणोत्सर्गी पाण्यात सूक्ष्मजीवांचे अस्तित्व

जरी युरेनियम अत्यंत किरणोत्सर्गी आणि मानव आणि वन्यजीवांसाठी धोकादायक आहे, तरीही काही जीवाणू अशा प्रकारे विकसित झाले की ते अशा प्रतिकूल वातावरणात टिकून राहण्यास सक्षम आहेत. शिवाय, असे दिसते की काही जीवाणू त्यांच्या चयापचय प्रक्रियेसाठी विरघळलेले युरेनियम वापरतात. या शोधामुळे पर्यावरणातील किरणोत्सर्गी दूषितता निष्प्रभ करण्यासाठी निसर्गच उपयुक्त ठरू शकतो का याचा अभ्यास करण्यासाठी एक मनोरंजक दृष्टीकोन उघडतो.

सूक्ष्मजंतूंना खायला दिल्याने ते त्यांची जादू करतात

सूक्ष्मजीव कसे वागतात याचे निरीक्षण करण्यासाठी, संशोधकांनी खाणीतील पाण्यावर प्रक्रिया करणाऱ्या सुविधेतून पाण्याचे नमुने गोळा केले आणि प्रयोगशाळेत भूमिगत वातावरणाचे अनुकरण केले. बॅक्टेरिया समुदायाला ग्लिसरॉल दिले गेले होते, जे कार्बनचे समृद्ध स्त्रोत आहे. आहार दिल्यानंतर, जीवाणू विरघळलेल्या युरेनियमचे दुसऱ्या राज्यात रूपांतर करू लागले. शास्त्रज्ञांचे म्हणणे आहे की त्यांनी पहिल्यांदाच असे जीवाणू पाहिल्या आहेत जे पाण्यात विरघळलेल्या विषारी युरेनियमला ​​ग्लिसरॉल खाऊन अधिक स्थिर स्थितीत रूपांतरित करतात.

युरेनियमची दुर्मिळ अवस्था निर्माण होते

प्रक्रियेदरम्यान, शास्त्रज्ञांनी युरेनियमचे युरेनियमच्या दुर्मिळ पेंटाव्हॅलेंट अवस्थेत रूपांतर झाल्याचे निरीक्षण केले, ज्याला +5 ऑक्सिडेशन अवस्थेत युरेनियम देखील म्हणतात. सामान्य परिस्थितीत, युरेनियम +4 किंवा +6 ऑक्सिडेशन अवस्थेत आढळते, तर युरेनियमची पेंटाव्हॅलेंट स्थिती अत्यंत दुर्मिळ आणि अस्थिर असते. त्यानंतरच्या रासायनिक अभिक्रियांमध्ये भाग घेण्यासाठी आणि किरणोत्सर्गी घटकाला स्थिर खनिज संरचनेत लॉक करण्यासाठी जीवाणू अस्तित्वात राहण्यासाठी योग्य परिस्थिती निर्माण करत असल्याचे दिसते.

बॅक्टेरिया स्थिर खनिज तयार करतात

असे निष्पन्न झाले की जीवाणूंनी युरेनियम, लोह आणि ऑक्सिजनचे FeU(V)O₄ नावाचे स्थिर संयुग तयार केले. जरी शास्त्रज्ञ प्रयोगशाळेच्या सेटिंगमध्ये खनिजांशी परिचित होते, परंतु जीवाणू निसर्गात ते कसे तयार करतात हे कोणीही पाहिले नाही. याचा अर्थ असा की काही सूक्ष्मजीव भूगर्भातील गुंतागुंतीच्या रासायनिक अभिक्रियांवर परिणाम करू शकतात, त्यामुळे युरेनियम दूषित होण्यास मदत होते.

मूळ युरेनियमपैकी फक्त पाच टक्के शिल्लक आहे

प्रयोगांदरम्यान शास्त्रज्ञांनी शोधलेल्या सर्वात आश्चर्यकारक गोष्टींपैकी एक म्हणजे विरघळलेल्या युरेनियमचे प्रमाण कालांतराने नाटकीयरित्या कमी झाले. 130 दिवसांच्या निरीक्षणाच्या आत, प्रायोगिक पाण्याच्या नमुन्यांमध्ये मूळ विरघळलेल्या युरेनियमपैकी फक्त पाच टक्के शिल्लक राहिले. बहुतेक युरेनियम एकतर जीवाणू पेशींमध्ये समाविष्ट झाले किंवा स्थिर खनिज संयुगात बदलले.

जरी संशोधन अद्याप सुरुवातीच्या टप्प्यावर असले तरी, शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की हे सूक्ष्मजंतू दूषित खाण साइट्स साफ करण्याच्या सुरक्षित आणि अधिक टिकाऊ पद्धतींमध्ये योगदान देऊ शकतात. पारंपारिक युरेनियम उपायांसाठी अनेकदा महागड्या अभियांत्रिकी उपायांची आवश्यकता असते जी दशके चालू असते. नैसर्गिकरित्या उद्भवणारे जीवाणू वापरणे हे एक दिवस किरणोत्सर्गी घटक भूमिगत स्थिर करून या प्रयत्नांना पूरक ठरू शकते. व्यावहारिक अनुप्रयोग शक्य होण्याआधी अधिक संशोधन आवश्यक आहे, परंतु शोध नाविन्यपूर्ण पर्यावरणीय उपायांना प्रेरणा देण्यासाठी निसर्गाच्या उल्लेखनीय क्षमतेवर प्रकाश टाकतो.