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研究发现微生物可将铀污染物转化为稳定的化合物

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2026-07-13 06:42·浙江·网易号科技内容作者

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铀污染的治理一直以来是环境科学领域的难题，因为这种重金属极易随环境变化改变其化学形态。一旦铀从矿石中释放并转化为可溶状态，便能轻易通过地下水扩散，造成难以预估的生态危害。然而，近日发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上的一项研究带来了一个意想不到的转机：自然界中生存的某些细菌，或许能成为遏制铀扩散的“天然封印”。

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这项由德国德累斯顿-罗森多夫赫姆霍兹中心（HZDR）、维斯穆特有限公司（Wismut GmbH）以及西班牙格拉纳达大学共同开展的研究，将目光投向了矿井深处的微生物。研究人员提取了来自奥尔山脉（Ore Mountains）一座被淹没的铀矿井水样，其中包含了长期适应矿井极端环境的天然细菌群落。在实验室内，研究人员模拟了地下约2000米深处缺氧的自然环境，并向水样中添加了甘油作为细菌的能量来源。甘油是一种常见的有机物质，也常出现于真菌分解木材的过程中。

经过130天的持续监测，令人惊叹的结果出现了：水中约95%的溶解铀被成功去除。通过先进的显微镜和光谱分析技术，研究团队进一步揭开了背后的化学机制。分析显示，这些细菌在摄入甘油后，将铀通过代谢作用固化在细胞壁上。更为关键的是，铀在这种作用下形成了一种罕见的五价铀（U(V)）形态，并进一步与铁和氧结合，生成了一种名为FeU(V)O4的化合物。

五价铀通常被认为在自然环境中极不稳定且寿命极短，但此次发现的这种新型化合物却表现出了极强的稳定性。研究人员提到，该化合物此前曾被发现在受到铀弹污染的土壤中存在超过25年，即便暴露在空气中也未发生降解。而这项新研究首次证实，细菌在这一特殊化合物的形成过程中发挥了核心作用，甚至在干燥的细菌生物质暴露于氧气时，该化合物的生成量反而有所增加。

这一发现不仅填补了科学界对于该化合物自然形成机制的认知空白，也为生物修复领域提供了极具潜力的研究方向。尽管该技术目前仍处于实验室研究阶段，尚需进一步验证其在自然环境中的可靠性以及应对环境变化的长期表现，但它为治理铀污染提供了全新的思路。未来，研究团队将深入探索这些“铀结合细菌”的生化反应细节，期待通过微生物的力量，将这些危险的重金属污染物彻底“锁定”在安全范围内。

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