Một dòng vi khuẩn "hô hấp" bằng uranium mới phát hiện có thể nắm giữ chìa khóa về phương pháp làm sạch nguồn nước ngầm đang bị ô nhiễm tại các khu vực xử lý quặng uranium chế tạo vũ khí hạt nhân của Mỹ.
Loài vi khuẩn hô hấp bằng uranium
Theo Phys, nhóm nhà khoa học trường đại học Rutgers, Mỹ đã phát hiện loại vi khuẩn này trong đất mỏ quặng uranium cũ ở Rifle, bang Colorado, cách thủ phủ Denver khoảng 320km về phía tây. Đây là lần đầu tiên họ tìm thấy một vi khuẩn thuộc lớp vi khuẩn sắt phổ biến (betaproteobacteria) có thể hô hấp uranium.
Dòng vi khuẩn mới phát hiện có thể làm sạch nguồn nước ngầm tại các mỏ hạt nhân cũ của Mỹ. (Ảnh: Phys)
"Sau khi loại vi khuẩn này tương tác với hợp chất uranium trong nước, uranium trở nên bất động", Lee Kerkhof, giáo sư về khoa học biển và bờ biển của Học viện Khoa học Môi trường và Sinh thái đồng trưởng nhóm nghiên cứu cho biết.
Uranium không hòa vào nước ngầm do đó không làm nhiễm độc nguồn nước uống được bơm lên. Theo công bố đăng trên Plos ONE, khi nhận thấy uranium trong các mẫu thử lấy từ Rifle có thể gây độc cho vi sinh vật cũng như con người, các nhà khoa học đã tách riêng các vi sinh vật hô hấp bằng uranium trong phòng thí nghiệm.
Họ thêm dần dần lượng nhỏ uranium hòa tan ở mật độ thích hợp vào mẫu thử nơi uranium đã bị khóa cứng, mật độ tập trung uranium cao nhất và tìm thấy dòng vi khuẩn này.
Trước đó, các nhà khoa học từng chứng kiến mật độ uranium trong nước ngầm sụt giảm khi các vi khuẩn sắt hoạt động, tuy nhiên, họ chưa thể chứng minh các vi khuẩn đó trực tiếp hô hấp bằng uranium.
Trong khi các phản ứng hoa học mà vi khuẩn mới phát hiện này thực hiện đối với uranium là một tiến trình khử bình thường. Chúng hình thành các hạt uranium siêu nhỏ. Tuy nhiên, theo ông Kerkhof, vẫn chưa biết chính xác dòng vi khuẩn này tiến hóa như thế nào. Có thể do khả năng truyền mã gen cho nhau của vi khuẩn, chúng đã thừa hưởng một yếu tố gen cho phép chúng khử uranium để có thể sống bằng uranium.
Vấn đề nước ngầm nhiễm uranium ở Mỹ bắt nguồn từ Chiến tranh lạnh, khi các mỏ và nhà máy nghiền quặng sản xuất hàng triệu tấn uranium oxit để chế tạo bom hạt nhân. Khi mỏ bị đóng cửa những năm 1970, chất thải phóng xạ vẫn nằm tại đó, ngấm xuống đất và làm ô nhiễm nước ngầm. Người uống phải thứ nước ô nhiễm này sẽ mắc các bệnh gan hoặc ung thư.
Nếu phương pháp này thành công, nó sẽ được xem xét ứng dụng trên 9 khu mỏ. Ngoài nước Mỹ, các nhà khoa học cho rằng công nghệ này cũng có thể hữu ích tại các khu vực xảy ra xung đột sử dụng nhiều vũ khí hạt nhân dẫn đến nhiễm phóng xạ như Trung Đông.