اكتشاف يساعد على التحكم في التلوث باليوراينوم المشع
9/4/2006
مازن النجار
في بحث قد يساعد في السيطرة على التلوث بعنصر اليورانيوم المشع، اكتشف العلماء أن بعض البكتيريا الموجودة في التربة وعلى سطح الأرض يستطيع أن يفرز فوسفات يحول يورانيوم التلوث إلى حالة كيميائية ساكنة وغير قابلة للإذابة.
وبناء على دراسات معملية، أورد باحثون من معهد جورجيا للتكنولوجيا نتائج واعدة لاستخدام بكتيريا مأخوذة من ثلاثة أنواع تم عزلها من التربة تحت السطحية في مختبرات وزارة الطاقة الأميركية. أجرى الباحثون عملية فرز أولية لعدد من عينات البكتيريا المستخلصة، فوجدوا عدة سلالات صالحة أفرزت فوسفات غير عضوي بعد تحليل مصدر الفوسفات العضوي مائيا.
التعدين الحيوي
قدمت النتائج الأولية لهذا البحث في اللقاء السنوي للجمعية الكيميائية الأميركية المنعقد مؤخرا بمدينة أطلنطا بولاية جورجيا. تطلق هذه الكائنات الحية الفوسفات في الوسط المحيط بها، ولكن ترسب فوسفات اليورانيوم يحدث كيميائيا. ولذلك تعرف هذه الطريقة الجديدة بالتعدين الحيوي لليورانيوم.
قدمت النتائج الأولية لهذا البحث في اللقاء السنوي للجمعية الكيميائية الأميركية المنعقد مؤخرا بمدينة أطلنطا بولاية جورجيا. تطلق هذه الكائنات الحية الفوسفات في الوسط المحيط بها، ولكن ترسب فوسفات اليورانيوم يحدث كيميائيا. ولذلك تعرف هذه الطريقة الجديدة بالتعدين الحيوي لليورانيوم.
تبدأ العملية عندما تقوم بكتيريا -رانيلا وباسيلوس وربما أرثروباكتر- بتفكيك مركب فوسفات عضوي مثل فوسفات "غليسيرول 3" (G3P) أو الحمض النباتي (IP6)، والذي يحتمل تواجده في التربة تحت السطحية. وخلال نموها تقوم الكائنات الحية بتحرير الفوسفات الذي تشتقه من مركبات الفوسفات العضوية.
يتم إطلاق الفوسفات الحر في الوسط المحيط، وهو محلول في المختبر. ثم يقوم الباحثون بعملية تحليل وتقييم لتحديد كمية اليورانيوم التي تم تعدينها (حيويا) بالفوسفات الذي تطلقه البكتيريا.
يعتبر دور البكتيريا أساسيا في هذه العملية لأن اليورانيوم لا يستطيع فك مركب الفوسفات العضوي كيميائيا. لذلك فوجود اليورانيوم مع الفوسفات العضوي وحده لا ينتج عنه ترسب ملموس لليورانيوم.
اهتم بعض أعضاء فريق البحث بالجزء الميكروبيولوجي والفسيولوجي من المشروع، بينما درس آخرون كيمياء اليورانيوم وحللوا توزيع مختلف صور اليورانيوم عبر تطور البحث معمليا.
تعدد صور اليورانيوم في البيئة يحير العلماء، وكلها تتأثر بالخصائص الطبيعية للتربة والمياه الجوفية. ويسعى الباحثون لتحديد الظروف "الأمثل" المحيطة بتقييم التعدين الحيوي لليورانيوم كميا من أجل توزيع الكائنات الحية المتصلة باليورانيوم في المختبر.
علاج حيوي
هناك طريقتان لوقف انتشار اليورانيوم في التربة. إحداهما تختزل "يورانيوم 6" إلى "يورانيوم 4″ وهو ساكن بطبيعته. لكن اليورانيوم قادر على إعادة التأكسد ولو بالقليل من أكسجين ماء المطر الذي يتسرب إلى المياه الجوفية. بينما تقوم طريقة معهد جورجيا للتكنولوجيا بتعدين حيوي لـ"يوارنيوم 6" يجعله صورة غير قابل للإذابة بعد ترسبه بواسطة الفوسفات.
هناك طريقتان لوقف انتشار اليورانيوم في التربة. إحداهما تختزل "يورانيوم 6" إلى "يورانيوم 4″ وهو ساكن بطبيعته. لكن اليورانيوم قادر على إعادة التأكسد ولو بالقليل من أكسجين ماء المطر الذي يتسرب إلى المياه الجوفية. بينما تقوم طريقة معهد جورجيا للتكنولوجيا بتعدين حيوي لـ"يوارنيوم 6" يجعله صورة غير قابل للإذابة بعد ترسبه بواسطة الفوسفات.
وفي سعيهم لإستراتيجية علاج حيوي فاعل في التطبيق، ينبغي للباحثين تصميم آلية للتعامل مع الكائنات الحية المتنافسة في التربة والتي يمكنها الاستحواذ على الفوسفات الحر. ولدى التأكد من دور البكتيريا في ترسيب فوسفات اليورانيوم، تبقى الحاجة إلى تحديد مستوى استقراره كيميائيا.
كذلك، وجد الباحثون أنه عندما تحرر البكتيريا الفوسفات من مركب الفوسفات العضوي (G3P)، تستطيع البكتيريا أن تتحمل تسمم اليورانيوم والاستمرار في النمو والتكاثر بمجرد ترسب اليورانيوم بواسطة الفوسفات المحرر. ويبقى التحدي الأهم للباحثين هو تحسين الظروف المحيطة بالبكتيريا، كي تزدهر في النهاية وتعمل كيميائيا في إطار طبيعي.
المصدر : الجزيرة