
Необогащенный уран может появиться откуда не ждали
Кэрри Вебер из Университета Небраски-Линкольна и ее коллеги экспериментально подтвердили, что нитраты, соединения, часто встречающиеся в удобрениях и отходах животноводства, могут помочь переносить встречающийся в природе уран из-под земли в грунтовые воды.
Новое исследование подкрепляет работу 2015 года под руководством Вебер, показывающую, что водоносные горизонты, загрязненные высоким уровнем нитратов, содержат концентрации урана, намного превышающие безопасный порог.
Повышенные концентрации урана вызывают повреждение почек у людей, особенно при регулярном употреблении с питьевой водой. Исследователи уже установили, что растворенный неорганический углерод может химически отделять следы природного нерадиоактивного урана из подземных отложений, в конечном итоге подготавливая его для переноса в грунтовые воды.
Но исследование 2015 года, показало, что в некоторых районах водоносного горизонта Хай-Плейнс содержание урана в 89 раз превышает пороговое значение. Это заставило Вебер предположить в том, что нитраты тоже вносят свою лепту.
Для проверки гипотезы команда извлекла два цилиндрических керна отложений из водоносного горизонта недалеко от Альды, в штате Небраска. Исследователи знали, что это место не только содержит естественные следы урана, но и позволяет грунтовым водам течь на восток в соседнюю реку Платт.
Их целью было воссоздать этот поток в образцах отложений, а затем определить, увеличит ли добавление нитрата в воду количество урана, унесенного вместе с ним.
— Кэрри Вебер.
Позже команда заполнила илом несколько колонн, прежде чем прокачивать через них смоделированные грунтовые воды примерно с той же скоростью, с которой они двигались под землей. В некоторых случаях вода не содержала ничего лишнего. В других исследователи добавили нитраты. Также ученые добавляли и нитрат, и ингибитор, предназначенный для остановки биохимической активности микроорганизмов, живущих в осадке.
Вода, содержащая нитраты, но лишенная микробного ингибитора, сумела унести примерно 85% урана — по сравнению с 55%, когда в воде не было нитратов, и 60%, когда она содержала нитраты, но также и ингибитор. Эти результаты показали, что нитраты и микробы причастны к дальнейшей мобилизации урана.
Результаты эксперимента также поддержали гипотезу, что ряд биохимических событий, инициированных микробами, превращает твердый уран в форму, которую можно легко растворить в воде. Во-первых, бактерии, живущие в осадке, отдают электроны нитрату, катализируя его превращение в соединение, называемое нитритом. Затем этот нитрит окисляется — крадет электроны — у соседнего урана, в конечном итоге превращая его из твердого минерала в жидкий.
Проанализировав последовательности ДНК, присутствующие в образцах отложений, команда идентифицировала несколько видов микробов, способных метаболизировать нитраты в нитриты. Хотя известно, что уран-мобилизирующая биохимия развивается в сильно загрязненных районах — урановых рудниках, местах переработки ядерных отходов — Вебер утверждает, что новое исследование является первым, установившим, что такой же процесс мобилизации происходит и в природных отложениях.
Новое исследование подкрепляет работу 2015 года под руководством Вебер, показывающую, что водоносные горизонты, загрязненные высоким уровнем нитратов, содержат концентрации урана, намного превышающие безопасный порог.
Повышенные концентрации урана вызывают повреждение почек у людей, особенно при регулярном употреблении с питьевой водой. Исследователи уже установили, что растворенный неорганический углерод может химически отделять следы природного нерадиоактивного урана из подземных отложений, в конечном итоге подготавливая его для переноса в грунтовые воды.
Но исследование 2015 года, показало, что в некоторых районах водоносного горизонта Хай-Плейнс содержание урана в 89 раз превышает пороговое значение. Это заставило Вебер предположить в том, что нитраты тоже вносят свою лепту.
Для проверки гипотезы команда извлекла два цилиндрических керна отложений из водоносного горизонта недалеко от Альды, в штате Небраска. Исследователи знали, что это место не только содержит естественные следы урана, но и позволяет грунтовым водам течь на восток в соседнюю реку Платт.
Их целью было воссоздать этот поток в образцах отложений, а затем определить, увеличит ли добавление нитрата в воду количество урана, унесенного вместе с ним.
Одна из вещей, в которой мы хотели убедиться, заключалась в том, что мы не изменили состояние урана, отложений или (микробного) сообщества, когда собирали образцы. Мы сделали все возможное, чтобы сохранить природные условия
— Кэрри Вебер.
Позже команда заполнила илом несколько колонн, прежде чем прокачивать через них смоделированные грунтовые воды примерно с той же скоростью, с которой они двигались под землей. В некоторых случаях вода не содержала ничего лишнего. В других исследователи добавили нитраты. Также ученые добавляли и нитрат, и ингибитор, предназначенный для остановки биохимической активности микроорганизмов, живущих в осадке.
Вода, содержащая нитраты, но лишенная микробного ингибитора, сумела унести примерно 85% урана — по сравнению с 55%, когда в воде не было нитратов, и 60%, когда она содержала нитраты, но также и ингибитор. Эти результаты показали, что нитраты и микробы причастны к дальнейшей мобилизации урана.
Результаты эксперимента также поддержали гипотезу, что ряд биохимических событий, инициированных микробами, превращает твердый уран в форму, которую можно легко растворить в воде. Во-первых, бактерии, живущие в осадке, отдают электроны нитрату, катализируя его превращение в соединение, называемое нитритом. Затем этот нитрит окисляется — крадет электроны — у соседнего урана, в конечном итоге превращая его из твердого минерала в жидкий.
Проанализировав последовательности ДНК, присутствующие в образцах отложений, команда идентифицировала несколько видов микробов, способных метаболизировать нитраты в нитриты. Хотя известно, что уран-мобилизирующая биохимия развивается в сильно загрязненных районах — урановых рудниках, местах переработки ядерных отходов — Вебер утверждает, что новое исследование является первым, установившим, что такой же процесс мобилизации происходит и в природных отложениях.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

Планшет, пролежавший в Темзе пять лет, помог раскрыть серию запутанных преступлений
Эксперты говорят: даже вода не смогла стереть цифровые следы....

«Инопланетяне» на Земле? Древние 8-метровые «грибы» оказались совершенно неизвестной формой жизни
Вот уже 180 лет подряд живые «башни» ставят в тупик всю науку....

«Шерстистый дьявол» обнаружен в пустыне, на границе Мексики и США
Ученые говорят: такой уникальной находки не было последние полвека....

Американские спецслужбы скрывают правду о самой древней из библейских реликвий?
Экстрасенс ЦРУ предупредил: Ковчег Завета убьет каждого, кто к нему прикоснется....

Похоже, что проблема космического мусора в скором времени будет решена раз и навсегда
Новая технология не только очистит космос, но и поможет спутникам работать втрое дольше....

Скрытые миллиарды: население Земли оказалось гораздо больше, чем считалось
Новые исследования бросают вызов официальным демографическим данным....

Почему мы не помним себя младенцами? Новое исследование дало ответы
Возможно, помним, но «ларчик» заперт....

Археологи ликуют: в Испании нашли рисунки, которые старше человечества!
200 000-летняя находка заставит пересмотреть учебники....

Астрофизики рассказали, почему Вселенная замедляется вопреки предсказаниям Эйнштейна
Если открытие DESI и ослабление темной энергии подтвердится, учебники придется переписать....

Ученые поражены: мыши, как спасатели, оживляют своих сородичей, попавших в беду
Открытие, от которого дрогнет даже самое черствое сердце....

iPhone, давай до свидания! Илон Маск презентовал инновационный смартфон PhoneX
Это устройство слишком прекрасно для нашей реальности....

Кислород устарел! Ученые нашли новый ключ к внеземной жизни
Гицеанические миры могут стать новой надеждой астрофизиков....

На 100 000 лет раньше людей: ученые рассказали, кто устроил первые похороны на планете
Загадочные карлики Homo naledi, чей мозг был размером с апельсин, оказались не глупее нас с вами....

Самые массовые и дикие розыгрыши на 1 апреля в мировой истории
Это вам не просто «вся спина белая»....

Секретная мутация гена: оказалось, ее имеют все обитатели Марианской впадины
Поразительное открытие китайских ученых может изменить всю теорию эволюции....

10 лет за 48 часов: ИИ полностью переиграл ученых в поисках секрета супербактерий
Однако эксперты предупреждают: нейросети не только ускоряют науку, они запросто могут столкнуть нас в пропасть....