Underjordiska bakterier fångar in giftigt uran och renar grundvatten
En ny forskningsstudie beskriver en tidigare okänd kemisk process för rening av uran från grundvatten. Djupt nere i berggrunden, i en syrefri miljö, hjälper bakterier till att ”förstena” uran. Upptäckten är viktig för att hindra det giftiga uranet från att spridas i grundvattnet. Resultaten är också en byggsten kopplat till säkerheten för långtidsförvaringen av använt kärnbränsle.
Uran är ett radioaktivt grundämne som finns naturligt i berggrunden och är giftigt både för människor och för ekosystemet. Att få i sig uran via dricksvattnet, till exempel från bergborrade brunnar, kan leda till att njurarna skadas. Det kan också påverka reproduktionsförmågan och ge DNA-skador.
– Uranrikt dricksvatten är ett stort globalt hälsoproblem. Att hindra uran från att spridas i grundvatten är en jätteviktig fråga, säger Henrik Drake, docent i miljövetenskap, samt projektledare och medförfattare av studien.
Mineral binder in uran
I den 17 år långa studien undersökte forskargruppen djupa borrade hål i berggrunden, där de hittade mineral som bundit in stora mängder uran. Det visade sig att bakterier, som levde i den syrefria miljön i de borrade hålen, var nyckeln i processen. Bakterierna bildar kemiska ämnen som hjälper till att förändra uranet, så att det sedan binder in till ett mineral. Då stabiliseras uranet och kan inte föras vidare med grundvattnet.
Ivan Pidchenko, postdoktor i miljövetenskap och huvudförfattare till studien, förklarar upptäckten:
– Resultaten tyder på att naturligt förekommande bakterier påverkar avlägsnandet av uran. Bakterierna hjälper till att skapa sänkor för farliga ämnen i underjordiska miljöer, vilket är fantastiskt, och har stor betydelse för att hindra farliga ämnen för att spridas vidare i miljön.
Säkerhet vid slutförvar av kärnavfall
Resultaten är viktig kunskap vid sanering av förorenat grundvatten, men också för djupförvaring av kärnavfall. Uran är en huvudkomponent i använt kärnbränsle, som i Sverige är planerat att lagras djupt ner i berggrunden i Forsmark i Uppland.
Kärnavfallet planeras att kapslas in i kopparcylindrar för att sedan begravas på 500 meters djup i 100 000 år, den tid som uranet måste hållas avskilt från människor för att inte den radioaktiva strålningen ska vara skadlig. Vad som händer om kopparkapslarna skulle skadas, är av stor vikt.
– Skulle det bli ett läckage från en kopparkapsel betyder det troligtvis att samma underjordiska bakterier kommer hjälpa till att hindra uran från att spridas vidare i miljön. Våra resultat är alltså ytterligare en byggsten till grunden för långsiktig säkerhetsbedömning av de kärnavfallsanläggningar som planeras att byggas i Sverige, säger Ivan Pidchenko.
Mer information
- Resultaten presenteras i artikeln ”Deep anoxic aquifers could act as sinks for uranium through microbial-assisted mineral trapping” i Nature-tidskriften Communications Earth & Environment (publicerad april 2023). DOI: 10.1038/s43247-023-00767-9. Hela artikeln finns tillgänglig här: https://www.nature.com/articles/s43247-023-00767-9
- Läs om Linnéuniversitetets forskning kopplat till det svenska slutförvaret av kärnavfall: ”Urtid möter framtid när kärnavfallet ska begravas i 100 000 år”