德国、西班牙研究发现细菌可促进铀污染固定化

德国和西班牙研究人员近期发现，一类生活在废弃铀矿水体中的细菌能够参与铀的固定化过程，将水中溶解态铀转化为流动性更低的固体形态。这一发现为铀污染水体治理和生物修复技术研究提供了新的思路。

该研究由亥姆霍兹德累斯顿-罗森多夫中心和格拉纳达大学科学家完成，成果已发表于《自然通讯》。研究对象来自德国东部施莱马-阿尔贝罗达一处废弃铀矿。该矿于1990年关闭后逐渐被水淹没，矿井水仍需持续处理，以防止污染物进入自然环境。

铀污染治理的难点之一在于其迁移性。溶解态铀可随地下水进入河流或含水层，对生态系统和供水安全带来风险。研究人员在矿井深处低氧、含重金属的环境中发现，一个已适应当地条件的微生物群落能够在特定条件下改变铀的化学形态。

实验中，研究团队采集矿井水样，在实验室中模拟地下环境，并加入甘油作为部分微生物的碳源和能源。随后，细菌活动改变了水体化学条件，促进六价铀U(VI)还原。研究人员检测到五价铀U(V)的形成，并发现其可在微生物作用下持续存在，参与生成含铀和铁的矿物相FeU(V)O₄，从而帮助铀保持在较难迁移的固定状态。

研究还观察到四价铀矿物相以及与碳酸盐相关的铀络合物形成，说明这一过程并非依赖单一反应，而是由多种生物和化学路径共同推动。为期130天的实验显示，在甘油刺激条件下，水中溶解铀浓度下降约96%。分析还发现，含铀纳米颗粒会积聚在细菌细胞表面，进一步表明微生物参与了相关矿物质的形成与定位。

研究人员指出，这些微生物并非实验室改造或基因改造而来，而是矿井自然生态系统的一部分。它们在长期缺氧、含多种金属的环境中存活下来，并在获得能量来源后参与铀形态转化。

不过，该发现并不意味着细菌已可直接用于大规模净化所有铀污染水体。相关实验仍处于受控条件下，未来还需明确不同阶段涉及的微生物种类、生成铀形态的长期稳定性，以及该过程在不同矿区水质、金属组成和氧气条件下的适用性。研究人员认为，这一机制有望成为铀污染治理的补充手段，并为开发环境影响更小的生物修复方法提供参考。