Учёные обнаружили бактерии, питающиеся опасными отходами

Микроскопические одноклеточные организмы, обнаруженные в почве, могут помочь в решении проблемы захоронения ядерных отходов. Исследователи из Манчестерского университета впервые нашли микробов, способных выживать в экстремальных условиях, ожидаемых на местах захоронения радиоактивных отходов. Ранее подобные бактерии находили лишь в относительно чистой почве. Результаты опубликованы в журнале ISME (Multidisciplinary Journal of Microbial Ecology).

Проблема и её решение

Основной объём радиоактивных отходов (364 000 м³, т.н. "среднеактивные") будет зацементирован и помещён в подземные хранилища. Со временем грунтовые воды вступят в реакцию с цементом, создав высокощелочную среду. Это запустит разложение целлюлозных материалов в отходах, в результате чего образуется изосахариновая кислота (ISA).

ISA представляет опасность, так как может связываться с радионуклидами (например, ураном) — токсичными и нестабильными элементами ядерных отходов. Это делает радионуклиды более растворимыми и повышает риск их попадания в питьевую воду или пищевую цепь. Однако новое исследование показывает, что микроорганизмы могут предотвратить эту проблему.

Открытие "экстремофилов"

Учёные исследовали образцы почвы с высокощелочного промышленного участка в Пик-Дистрикт (загрязнённого отходами известковых печей). Там были обнаружены специализированные бактерии-"экстремофилы", которые не только процветают в щелочных условиях, но и используют ISA в качестве источника пищи и энергии в условиях, имитирующих захоронение среднеактивных отходов.

В отсутствие кислорода (вероятный сценарий в подземных хранилищах) эти микроорганизмы способны переключить свой метаболизм и "дышать" другими химическими веществами в воде, такими как нитраты или железо.

Перспективы и дальнейшие шаги

Исследовательская группа изучает биологические процессы, позволяющие этим бактериям жить в экстремальных условиях, и их стабилизирующее воздействие на радиоактивные отходы. Конечная цель — улучшить понимание безопасного подземного захоронения радиоактивных отходов.

Профессор Джонатан Ллойд из Манчестерского университета отметил: "Учитывая, что эти микроорганизмы эволюционировали для жизни на щелочном участке всего за несколько десятилетий, весьма вероятно, что подобные бактерии быстро адаптируются к питанию ISA в условиях захороненных ядерных отходов. У них будут тысячи лет для адаптации. Наш следующий шаг — изучить их влияние на радиоактивные материалы. Мы ожидаем, что их необычные пищевые привычки и способность разлагать ISA помогут удерживать радиоактивные материалы под землёй".