O acoplamento da atividade enzimática microbiana e a adsorção superficial do urânio podem levar à precipitação de minerais de fosfato de urânio altamente insolúveis que não precipitam abioticamente. Crédito:Laboratório Nacional Lawrence Livermore
A contaminação de solos e águas subterrâneas com urânio nos Estados Unidos representa um risco significativo para a saúde e exigirá várias abordagens de remediação.
Estratégias de remediação para locais contaminados com urânio têm sido o foco da pesquisa por décadas devido à antiga produção de materiais nucleares nos Estados Unidos. A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) definiu o padrão de água potável para o urânio em 0,03 partes por milhão (ppm). No entanto, a maioria dos estudos de biorremediação raramente são realizados em concentrações de urânio tão baixas.
Já se passaram quase 30 anos desde a descoberta de que a atividade da fosfatase microbiana e os substratos de fosfato orgânico poderiam ser usados como uma estratégia para diminuir o transporte de urânio pela precipitação de minerais de fosfato de urânio. Descobriu-se que uma ampla gama de espécies microbianas facilita esse processo em estudos de laboratório e de campo. Contudo, todos esses estudos foram conduzidos em concentrações de urânio maiores que 5 ppm e não representam muitos ambientes de contaminação com baixas concentrações de urânio (menores que 0,5 ppm) e pH (pH menor que 5) onde a mineralização é um desafio.
Em um novo estudo realizado por cientistas do Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), a equipe mostrou que os minerais de fosfato de urânio não se formam abioticamente em solução quando as concentrações são inferiores a 0,25 ppm e o pH é inferior a 5, em contraste com estudos anteriores realizados em concentrações mais altas. Em vez de, eles descobriram que as bactérias presentes nos solos e sedimentos podem facilitar a precipitação de minerais de fosfato de urânio que não precipitam abioticamente.
"As superfícies bacterianas podem facilitar a precipitação de minerais de fosfato de urânio nessas condições, fornecendo um ambiente local que é supersaturado em relação aos minerais de fosfato de urânio, levando a nucleação e mineralização heterogênea, "disse o cientista do LLNL Keith Morrison, autor principal da pesquisa que aparece em Ciência e Tecnologia Ambiental . "Este processo mediado por micróbios pode reduzir as concentrações de urânio abaixo do limite de água potável da EPA. Esses resultados devem ser valiosos para orientar futuras estratégias de remediação de urânio e fosfato baseadas em micróbios, onde os esforços estão focados em concentrações de urânio e faixas de pH mais relevantes para o ambiente."