वैज्ञानिकों की एक टीम ने प्राकृतिक रूप से होने वाली एक माइक्रोबियल प्रक्रिया का पता लगाया है जो यूरेनियम-दूषित पानी को साफ करने के तरीके को बदल सकती है। जर्मनी में बाढ़ग्रस्त कोनिगस्टीन यूरेनियम खदान में रहने वाले बैक्टीरिया का अध्ययन करते हुए, शोधकर्ताओं ने पाया कि कुछ सूक्ष्मजीव अत्यधिक घुलनशील यूरेनियम को एक दुर्लभ, स्थिर खनिज में बदल सकते हैं जो भूजल के माध्यम से फैलने के बजाय जगह में बंद रहता है। प्रयोगशाला प्रयोगों में, रोगाणुओं ने 130 दिनों में लगभग 95% घुले हुए यूरेनियम को हटा दिया, जिससे रेडियोधर्मी प्रदूषण को दूर करने के लिए प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले बैक्टीरिया को पर्यावरण के अनुकूल उपकरण के रूप में उपयोग करने की संभावना बढ़ गई। निष्कर्ष इस बात की ताजा जानकारी प्रदान करते हैं कि माइक्रोबियल समुदाय यूरेनियम रसायन विज्ञान को कैसे प्रभावित करते हैं और दुनिया भर में दूषित खदान स्थलों और जलभृतों के लिए भविष्य की सफाई रणनीतियों को आकार देने में मदद कर सकते हैं।
वैज्ञानिकों ने एक अप्रत्याशित यूरेनियम-रूपांतरित माइक्रोबियल मार्ग का पता लगाया है
शोध “खदान के पानी में ग्लिसरॉल-उत्तेजित बैक्टीरिया के माध्यम से पेंटावेलेंट और टेट्रावेलेंट यूरेनियम का निर्माण“, नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित, पूर्वी जर्मनी में बाढ़ग्रस्त कोनिगस्टीन यूरेनियम खदान के अंदर प्राकृतिक रूप से पानी में रहने वाले सूक्ष्मजीव समुदायों पर केंद्रित है। इंजीनियर जीवों को पेश करने के बजाय, टीम ने उन बैक्टीरिया की जांच की जो पहले से ही यूरेनियम से भारी दूषित वातावरण में रहने के लिए अनुकूलित हो चुके थे।जब ऑक्सीजन-सीमित परिस्थितियों में ग्लिसरॉल की आपूर्ति की गई, तो इन रोगाणुओं ने रासायनिक प्रतिक्रियाओं का एक पूर्व अज्ञात अनुक्रम शुरू कर दिया। उन्होंने यूरेनियम को पानी में घुलने के बजाय FeU में बदल दिया(वी)O₄, एक दुर्लभ लौह-यूरेनियम खनिज जिसमें पेंटावेलेंट यूरेनियम होता है। उन्नत एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी से पता चला कि बैक्टीरिया ने अपनी कोशिका दीवारों से जुड़े खनिज भंडार में रेडियोधर्मी तत्व को शामिल करने से पहले टेट्रावेलेंट यूरेनियम का भी उत्पादन किया था। 130-दिवसीय प्रयोग के अंत तक, लगभग 95% घुलनशील यूरेनियम को खदान के पानी से हटा दिया गया था।
यूरेनियम को खनिज में बदलना वैज्ञानिक दृष्टि से क्यों महत्वपूर्ण है?
भूजल में घुला हुआ अधिकांश यूरेनियम रासायनिक रूप में मौजूद होता है जो आसानी से मिट्टी और पानी में चला जाता है, जिससे पर्यावरण प्रदूषण का खतरा बढ़ जाता है। इसलिए यूरेनियम को स्थिर करना पूर्व खदानों और परमाणु स्थलों के आसपास सुधार प्रयासों का एक प्रमुख लक्ष्य बन गया है।नई खोजी गई माइक्रोबियल प्रक्रिया घुलनशील यूरेनियम को एक क्रिस्टलीय खनिज में परिवर्तित करके इसे प्राप्त करती है जो ऑक्सीजन के संपर्क में आने के बाद भी रासायनिक रूप से स्थिर रहता है। यह स्थिरता विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित कई यूरेनियम खनिज पर्यावरण की स्थिति बदलने पर अस्थिर हो सकते हैं, जिससे प्रदूषण एक बार फिर से फैल सकता है।शोधकर्ताओं का सुझाव है कि नया पहचाना गया खनिज दूषित वातावरण में दीर्घकालिक यूरेनियम भंडारण के कहीं अधिक टिकाऊ रूप का प्रतिनिधित्व कर सकता है।
महँगी सफ़ाई तकनीकों का एक जैविक विकल्प
प्रदूषित पानी से यूरेनियम को हटाने का काम रासायनिक अवक्षेपण, आयन एक्सचेंज के उपयोग या विशेष निस्पंदन तकनीकों के माध्यम से किया जाता है। हालाँकि प्रक्रियाएँ उच्च सफलता प्राप्त करती हैं, वे आम तौर पर महंगी होती हैं और खतरनाक माध्यमिक अपशिष्ट पैदा करती हैं जिन्हें उपचार की आवश्यकता होती है।माइक्रोबियल प्रक्रिया के माध्यम से एक नई विधि प्रदान की जाती है, जो प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले बैक्टीरिया के लिए निवारण का कार्य करना संभव बनाती है। रोगाणुओं को ग्लिसरॉल का प्रावधान बैक्टीरिया को विघटित यूरेनियम को खनिजों में अवक्षेपित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा देने के लिए पर्याप्त था।हालाँकि यह तकनीक अभी भी प्रायोगिक चरण में है, अंततः यह एक अच्छी पूरक उपचारात्मक तकनीक साबित हो सकती है।
दुनिया भर में दूषित भूजल के लिए निहितार्थ
यूरेनियम प्रदूषण की समस्या उन क्षेत्रों में बनी हुई है जहां यूरेनियम खदानें और परमाणु ऊर्जा से जुड़े संचालन हैं, जैसे जर्मनी, संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा और ऑस्ट्रेलिया में। घुलनशील यूरेनियम से प्रदूषित भूजल को पारिस्थितिक तंत्र और मानव स्वास्थ्य के लिए खतरनाक माना जाता है क्योंकि यह धातु जहरीली और रेडियोधर्मी होती है।ऐसा माना जाता है कि वैज्ञानिकों द्वारा प्राप्त परिणाम भविष्य में पर्यावरणीय सुधार परियोजनाओं में सहयोगी के रूप में प्राकृतिक रूप से विद्यमान सूक्ष्मजीव समुदायों की क्षमता को दर्शाते हैं। यह स्थापित करने के लिए अतिरिक्त शोध की आवश्यकता होगी कि क्या प्रक्रिया को विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में लागू किया जा सकता है।सफलता की स्थिति में, यह आविष्कार पर्यावरणीय बायोरेमेडिएशन में एक अतिरिक्त योगदान बन सकता है, जो दर्शाता है कि कैसे सूक्ष्म जीव रेडियोधर्मी तत्वों के रसायन विज्ञान को उन तरीकों से दोबारा आकार दे सकते हैं जो पारिस्थितिक तंत्र और सार्वजनिक स्वास्थ्य दोनों को लाभ पहुंचाते हैं।
