Xử lý ô nhiễm phóng xạ urani bằng vi khuẩn

Uranium1. Thực trạng ô nhiễm phóng xạ Urani


Theo uỷ ban năng lượng Hoa Kỳ, phóng xạ Urani ở các nhà máy điện hạt nhân, kho vũ khí, trung tâm nghiên cứu và các khu vực trước kia có xảy ra nổ bom hạt nhân như Hiroshima, Nagasaki, Chernobyl,… hằng năm làm nhiễm độc 2 500 tỉ lít nước ngầm của thế giới. Nguồn nước nhiễm phóng xạ này sau đó sẽ ngấm vào cây cối, động vật uống phải, hoặc hoà tan vào nguồn nước sinh hoạt của con người và cuối cùng tích luỹ vào cơ thể.

Đây chính là nguyên nhân gây nên những đột biến dị dạng, bệnh tật,… cho các cơ thể sống tự nhiên. Cũng theo điều tra của uỷ ban này, thực chất, lượng phóng xạ rò rỉ trong không khí, không gây nguy hiểm nhiều cho con người bằng lưọng phóng xạ vào nguồn nước. Bởi vì, trong không khí – các tia phóng xạ chỉ có một không gian tác động rất hạn chế và giảm dần theo thời gian; còn trong nước, nó có thể đi xa hơn và gây độc cho những vùng lân cận. Không những thế ảnh hưởng của chúng ngày càng tăng theo thời gian do sụ tích tụ phóng xạ trong nước ngày càng lớn hơn. Vì vậy, khi Hiroshima và Chernobyl bị ảnh hưởng trực tiếp của phóng xạ hạt nhân nhưng những vùng rất xa ở xung quanh cũng bị tác động theo, do nguồn nước ngầm liên thông giữa các vùng. Người ta đã phát hiện những triệu chứng nhiễm độc phóng xạ trên cơ thể con người sống ở những vùng rất xa hai trung tâm phóng xạ này, dù theo lý thuyết thì những vùng đó không thể bị ảnh hưởng vì nằm quá tầm hoạt động của các tia phóng xạ sau các vụ nổ. Tuy nhiên, kết quả thực tế cho thấy chúng vẫn bị ảnh hưởng….

2. Giải pháp xử lý ô nhiễm phóng xạ bằng vi khuẩn.

Trong hơn một thập niên qua, các nhà khoa học thuộc trường Đại học Colombia (Hoa Kỳ) nghiên cứu đã tìm ra loại siêu vi khuẩn(Super Bacteria) có khả năng giúp con người xử lý được các phân tử Urani phóng xạ. Tên của loài vi khuẩn đó là Tshewanella oneidensis thuộc họ Tshewanella. Trong đời sống tự nhiên, chúng liên kết thành các tập đoàn không bền vững có cấu trúc giống như những chuỗi hạt ngọc trai mà mỗi hạt ngọc trai là một vi khuẩn. Mỗi chuỗi như vậy dài 5 mm, các chuỗi được liên kết lại với nhau tạo nên một mạng lưới chằng chịt.

Đây là một chủng kị khí không bắt buộc khi không có ôxi, chúng sẽ sử dụng nguồn năng lượng cung cấp từ các phân tử phóng xạ. Theo đó chúng sẽ tiến hành tách lấy các điện tử của phân tử Urani có khả năng gây độc cực mạnh cho nguồn nước vì chúng tan vo hạn trong nước thì Uranit trở thành phân tử lành tính. Chúng còn được gọi là Dioxit Urani(UO2), không tan trong nước và khá trơ về mặt hoá học. Vì vậy, người ta có thể thu hồi chúng bằng các phương pháp lọc truyền thống hay bằng các cột trao đổi iôn. Khi hoạt động Tshewanella oneidensis sẽ tiết ra một loại chất nhờn khô đi, nó sẽ tạo thành một lớp vỏ cứng ngăn cản sự rò rỉ của Urani hoà tan ở bên trong ra bên ngoài, điều này cũng giống như Tshewanella oneidensis cũng tạo ra một nhà tù để nhốt Urani lại vậy.


Kết quả phân tích môi trường Tshewanella oneidensis

3. Hi vọng vào môi trường không có ô nhiễm phóng xạ

Hiện giờ, các nhà khoa học đang tiến hành sang một bước mới, đó là tìm hiểu cơ chế làm sao Tshewanella oneidensis có thể chuyển Urani thành Uranit, và do chủng vi khuẩn hiện nay có hoạt tính không mạnh nên họ cần phải tạo ra những chủng đột biến mạnh hơn, nhăm có thể tăng tốc việc chuyển hoá Urani. Hơn thế nữa, do là củng kị khí không bắt buộc và hoạt tính của Tshewanella oneidensis giảm khi có khí ôxi nên các nhà khoa học còn tìm cách để duy trì hoạt tính cho chúng trong môi trường có khí ôxi hay không. Những khó khăn còn đó nhưng các nhà khoa học luôn tin rằng tưong lai gần sẽ thu được, loại vi khuẩn tốt nhất. Nhằm cải thiện ô nhiễm môi trường do phóng xạ của Urani, đảm bảo cuộc sống an lành cho những người dân, gần khu vực nhà máy điện hạt nhân.

Vũ Công Phong (theo Science 02/2008)
hoahocvietnam.com