Mikrobiologiczne fabryki w odpadach po Projekcie Manhattan. Bakterie uwalniają uran z hałd w Mount Painter

Podczas II wojny światowej ruda uranu z kopalni Mount Painter w sercu Australii Południowej została wysłana do Stanów Zjednoczonych, stając się surowcem do pierwszych prób w ramach Projektu Manhattan. Po zakończeniu eksploatacji i ostatecznym zamknięciu kopalni w 1965 roku, obszar ten włączono w granice rezerwatu przyrody Arkaroola Wilderness Sanctuary. Powszechnie zakładano, że w suchym klimacie australijskiego interioru radioaktywne odpady poflotacyjne pozostaną trwale bezpieczne i uwięzione w strukturze skał.
Mikrobiologiczne fabryki w odpadach po Projekcie Manhattan. Bakterie uwalniają uran z hałd w Mount Painter

Najnowsze analizy próbek opublikowane na łamach czasopisma Journal of Hazardous Materials, dowodzą jednak, że minerały uznawane za stabilne zaczęły w niewytłumaczalny dotąd sposób migrować ku powierzchni, gromadząc się w niespotykanie wysokich stężeniach w najwyższej, dziesięciocentymetrowej warstwie hałdy.

Wyjaśnienie tego zjawiska leży w działalności mikroorganizmów zasiedlających gruzowisko. Jak wskazuje geonaukowiec Joël Brugger, lokalne bakterie funkcjonują jak mikroskopijne fabryki chemiczne: rozkładają stabilne,nierozpuszczalne fosforany uranu i pierwiastków ziem rzadkich, przekształcając je w polimetaliczne nanocząstki oraz formy koloidalne. 

Zjawisko to obala dotychczasowy dogmat, według którego suche środowiska pustynne stanowiły naturalną, wieczną barierę immobilizującą odpady promieniotwórcze. Podobne interakcje radioodpornych mikroorganizmów z odpadami uranowymi obserwowano już wprawdzie w innych rejonach globu, jednak w Mount Painter mechanizm ten bezpośrednio zagraża stabilności lokalnego ekosystemu.

Głównym zagrożeniem wynikającym z przejścia uranu w formę koloidalną jest gwałtowny wzrost jego mobilności środowiskowej. W półpustynnym rejonie Arkaroola opady atmosferyczne występują rzadko, lecz przybierają postać gwałtownych, letnich burz prowadzących do powodzi błyskawicznych (flash floods). 

Zawieszone w wodzie deszczowej nanocząstki uranu mogą być z łatwością wymywane z hałd i transportowane na znaczne odległości, zanieczyszczając gleby oraz okresowe cieki wodne. Ze względu na wysoką radiotoksyczność i chemiczną szkodliwość uranu, jego przedostanie się do łańcucha troficznego – poprzez wdychanie pyłów czy picie skażonej wody – stanowi poważne zagrożenie biologiczne dla ludzi i dzikiej przyrody.

Problem występujący w Mount Painter wykracza daleko poza historyczne dziedzictwo zimnej wojny i stawia fundamentalne pytania o przyszłość globalnego górnictwa. Jak zauważają autorzy pracy, w tym mikrobiolog środowiskowy Santonu Sanyal, transformacja energetyczna, odchodzenie od paliw kopalnych i elektryfikacja transportu wywołały bezprecedensowy popyt na miedź, pierwiastki ziem rzadkich oraz uran jako paliwo jądrowe. 

W miarę eksploatacji coraz uboższych złóż objętość odpadów poflotacyjnych na świecie będzie gwałtownie rosła, a wiele złóż metali ziem rzadkich naturalnie współwystępuje z uranem i torem, które ostatecznie trafiają na hałdy. Bez uwzględnienia biogeochemicznej aktywności rodzimych bakterii i mechanizmów powstawania nanokoloidów,tradycyjne metody składowania odpadów mogą okazać się nieszczelne, prowadząc do długofalowych i niewidocznych skażeń ekosystemów na całym świecie.

Napisane przez

Monika Wojciechowska

Redaktor
Najbliższe są mi tematy związane z technologią, gadżetami, nowoczesnym AGD i motoryzacją. Interesują mnie rozwiązania, które nie tylko dobrze wyglądają na papierze, ale przede wszystkim realnie wpływają na komfort, wygodę i sposób, w jaki korzystamy z technologii na co dzień. Ukończyłam studia dziennikarskie oraz szkolenia z zakresu sztucznej inteligencji. Prywatnie uwielbiam gry i muzykę.