Токсичен отпад Како да се справите со загадувачите на ураниум Спектар на наука
Токсичен отпад: како да се справите со отпадот од ураниум?
Потокот содржи 100 микрограми ураниум на литар, шест пати повеќе отколку што препорачува Светската здравствена организација за вода за пиење. До денес, оваа вода се излева од рудникот Кенигштајн југоисточно од Дрезден. Во 1967 година, советско-германската берзанска корпорација Висмут започна да руди руда ураниум тука. Кога класичното расклопување со минирање и џекемери не се исплатеше, се појавија потешки завои. Илјадници тони мешавина од вода и сулфурна киселина исчезнаа во длабоки дупнатини секоја година. Хемикалијата ја распадна карпата на инаку недостапни длабочини, а рударите потоа ја пумпаа наназад со посакуваниот ураниум. На Рударство на леш фон Кенигштајн се смета за една од најпродуктивните фази во источногерманското ископување ураниум - и една од највалканите.
Потокот што носи ураниум од системот за тунели и денес тече, а неговата релативно мала содржина на метал е резултат на децениско реновирање. По завршувањето на рударството во 1990 година, Федералното финансирање Висмут ГмбХ презеде рудници за ураниум во источна Германија за да спречи големи штети врз животната средина. Работниците израмнија купишта карпа што содржат ураниум висока повеќе од 100 метри. Тие ги обезбедија и поплавија тунелите подолу. Тие поставија нови продавници во Тирингија и Саксонија за ураниум и други тешки метали контаминирани тиња - и тие се грижеа за рудникот Кенигштајн. Рудникот за измивање во планините Оре го проголта лавовскиот дел од околу една милијарда евра од 5,8 милијарди евра колку што чинеше реновирањето досега. Бидејќи киселината испумпана пред неколку децении не престана да работи. Пумпите од Висмут ГмбХ продолжуваат да пренесуваат вода што содржи ураниум до ден-денес. Досега, содржината на ураниум е дури и доволна за да се продаде радиоактивниот тежок метал. Само во 2012 година, Висмут ГмбХ освои 38 тони ураниум, што го купи подизведувач на чешки нуклеарни оператори.
Токсичен хеви метал
Со својот голем дел од алфа зраци, апсорбираниот ураниум може да ги оштети животните и растенијата, но првично не е воопшто опасен поради неговата радиоактивност. Во голема мера се состои од изотопот ураниум-238, кој се распаѓа многу бавно со полуживот од 4,5 милијарди години. Она што го прави природниот ураниум опасен за здравјето и животната средина е неговата улога како тежок метал. Слично на кадмиум или олово, се акумулира во црниот дроб и со тоа го зголемува ризикот од развој на рак. Покрај тоа, тој се распаѓа со текот на времето во слично токсични тешки метали и во повеќе радиоактивни елементи како што се радиум и радон гас.
Од гледна точка на еколозите и властите, друго својство на ураниум е особено критично. Тој е особено подвижен меѓу сите познати радиоактивни елементи бидејќи неговата оксидирана форма ураниум (VI) лесно се раствора во вода. Она што е благослов за ископување на рубрики и преработка на руда станува проклетство во санацијата на старите рударски пејзажи. Бидејќи сега ураниумот не треба повеќе да избувнува, туку треба да се задржува колку што е можно повеќе. Затоа реновирачите како Wismut GmbH пробаат сè за да го направат елементот помалку подвижен. За да го направите ова, ураниумот (VI) треба да се сведе на тешко растворлив ураниум (IV).
Она што порано се случуваше главно во постројките за третман на отпадни води со сложени процеси на хемиско раздвојување, сега може да се спроведе уште поевтино. Во 1991 година, американските микробиолози открија дека одредени ураниумски бактерии користат процеси на транспорт на електрони за да создадат енергија - и со тоа да го намалат подвижниот ураниум (VI). Нивното откритие се совпадна со друг увид: имено, отпадните води загадени од ураниум од рудникот проникнуваат Мочуриште со обилна органска материја, седиментот зема подвижен ураниум и го спречува неговото движење. Очигледно тука не работат само редуцирачката хемиска средина, туку и малите организми.
Биолошко отстранување
Ефектот на прочистување на природата би имал потенцијал да го обезбеди наследството на рударството многу поевтино отколку што беше направено до сега. Полимерите што ги даваат некои микроби одлично го врзуваат тешкиот метал. Различни видови на растенија и алги извлекуваат ураниум од почвата и го вметнуваат во нивната клеточна структура, додека други го заклучуваат во ситни везикули и со тоа го врзуваат [1]. Ефектот за чистење на подот на тропските синапови или сончогледи на ураниум е познат подолго време. Но, овие растенија не напредуваат добро во прилично суровата клима на источногерманскиот низок планински масив. Истражувачите од ТУ Дрезден и Универзитетот во Јена неодамна можеа да докажат дека домашно култивирано растение може исто така да извлече ураниум од земјата: тритикале, одгледувано со вкрстување на 'рж и пченица, на што не му пречи зимата на купиштата ураниум во Централна Германија [2]. Редовно собрани и преработени во биоенергија, ваквите растенија може да бидат дури и профитабилни.
Отстранувањето на контаминирани места со биолошка помош не е импресивно само поради цената: методите ветуваат дека ќе работат со помалку човечка помош. Парашаните купишта на Висмут ГмбХ остануваат ризик со децении и векови. Доколку се раскине заштитна обвивка - како што беше направено последен пат во 2008 година во близина на поплавата на Оре Планини - штетен радон гас или прашина од ураниум може да избегаат. За тоа што е под купиштата Подземни води За да ги заштитат, пумпите треба да работат засекогаш и прво да ја канализираат загадената вода за одвод во постројките за третман на канализација. „Досега имаме само инженерски решенија што ќе траат во следните 50 години, но тешко за 500 или 1000 години“, потврдува Бродер Меркел. Тој го држи столчето за хидрогеологија на ТУ Бергакадемија Фрајберг, кое редовно организира конференција за последиците од ископувањето ураниум. Меѓутоа, ако загадената вода се пренесе преку природно мочуриште, голем дел од ураниумот природно би бил врзан - дури и ако некои пумпи треба да пропаднат еден ден.
И покрај целата еуфорија во врска со микробиолошкото и врзување на ураниум од растително потекло, Бродер Меркел советува претпазливост: „Рехабилитацијата на мочуриштата на отпадните води од рударството е поевтина, но не е можна во многу земји што експлоатираат ураниум заради температурите и сушата таму“. Покрај тоа, постои искуство што инженерите од Висмут ГмбХ го стекнаа во рудникот Похла: На западните планини Оре, тие тестираа експериментален процес од 2004 година, во кој отпадна вода загадена од ураниум треба биолошки да се исчисти. Тие го прекинаа експериментот минатата година, бидејќи објектот филтрираше значително помалку ураниум отколку што се очекуваше. Отпадните води од рудникот Фахла сега се чистат со технички систем.
Тим предводен од Јухенг Ванг од Швајцарскиот федерален институт за технологија во Лозана сега сее дополнителни сомнежи за биолошко санирање на ураниум [3]. Истражувачите испитувале поток од поранешен рудник за ураниум што тече низ мочуриште во регионот Лимузин, централна Франција. Откриле мали цврсти честички во водата што довеле до зголемена концентрација на ураниум во потокот. Изненадувачки, дури и веќе намалениот ураниум (IV) се придржуваше до овие таканаречени колоиди, кои всушност треба да бидат цврсто врзани во талогот за да се заштити водата. Научниците сега бараат ваквите мочуришта повнимателно да се испитаат за протекување на ураниум и основните процеси.
Рударството на ураниум е во подем
И покрај умереното искуство со биолошки процеси, екологот Герт Дудел од ТУ Дрезден е убеден дека тие можат да се користат почесто во иднина. Со години тој проучува како купиштата ураниум и мочуриштата комуницираат. Според него, поретко се користат вакви методи во густо населените области како Германија отколку во земјите во развој: „Ако имате можност да ја филтрирате рударската вода низ мочуриште, тоа е подобро отколку да го изложите населението на тоа“, вели Дадел.
Рударството на ураниум одамна се етаблира далеку од индустријализираните земји. Глобален бум на ураниум има од почетокот на последната деценија, бидејќи земјите во развој како Индија и Кина изградија десетици нови нуклеарни централи и планираа значително повеќе. Најважните земји произведувачи се Казахстан, Нигер и Намибија. Тие едноставно немаат средства да ги обезбедат опасните остатоци од рударството, како во Источна Германија, со сложени технички системи и трајно да ги следат. Поправањето на ураниумот со природни средства е можеби единствениот излез тука.
Бродер Меркел, сепак, се сомнева дека природните мочуришта можат да сопрат ураниум насекаде. „Методот е прилично ефтин, но не е можен во суви земји поради тамошните температури. Екологот Герт Дудел е пооптимист - на крајот на краиштата, со секоја форма на рударство, многу вода треба да се испушти и да се исфрли во секој случај. Следењето во никој случај не треба да недостасува во такви области: „Отворен простор не е биореактор“, вели Дадел. „Растенијата и бактериите треба да бидат оптимизирани за климатските и водните услови. И за ова, природните мочуришта прво ќе треба да се испробаат во големи размери како мијалник за вода загадена со ураниум - досега ова не било пробано никаде.