बैक्टीरिया घुले हुए यूरेनियम को एक स्थिर रूप में बंद करते पाए गए

यूरेनियम की सफाई के लिए बैक्टीरिया एक नया रास्ता दे सकते हैं

Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf के शोधकर्ताओं ने Wismut GmbH और University of Granada के वैज्ञानिकों के साथ मिलकर कहा है कि उन्होंने दिखाया है कि बैक्टीरिया दूषित पानी में घुले हुए यूरेनियम को एक स्थिर रासायनिक रूप में बदल सकते हैं। टीम की रिपोर्ट के अनुसार, जब यूरेनियम-प्रदूषित खदान के पानी में मौजूद सूक्ष्मजीवों को भोजन स्रोत के रूप में ग्लिसरॉल दिया गया, तो 130 दिनों के भीतर लगभग 95% घुला हुआ यूरेनियम गायब हो गया।

यह परिणाम महत्वपूर्ण है क्योंकि पानी में घुल जाने के बाद यूरेनियम को संभालना खास तौर पर कठिन हो जाता है। मिट्टी और चट्टानों में, यूरेनियम अक्सर खनिजों से बंधा रहता है। लेकिन खनन गतिविधियाँ और अन्य पर्यावरणीय प्रक्रियाएँ इसे ऐसे गतिशील रूपों में बदल सकती हैं जो भूजल के साथ आगे बढ़ते हैं और प्रदूषण फैलाते हैं। यदि सूक्ष्मजीव भरोसेमंद ढंग से उस घुले हुए यूरेनियम को एक स्थिर यौगिक में बदल सकें, तो वे अंततः रेडियोधर्मी प्रदूषण को फैलने से रोकने की अधिक व्यावहारिक रणनीति का हिस्सा बन सकते हैं।

इस कार्य को इन परिस्थितियों में पानी में घुले यूरेनियम को एक स्थिर रासायनिक यौगिक में बदलने के बैक्टीरिया-आधारित पहले प्रदर्शन के रूप में बताया गया। स्रोत सामग्री के अनुसार, निष्कर्ष Nature Communications में प्रकाशित हुए।

घुला हुआ यूरेनियम इतनी बड़ी समस्या क्यों है

यूरेनियम रेडियोधर्मी भी है और रासायनिक रूप से विषैला भी। दूषित वातावरण में, तत्काल चुनौती अक्सर केवल यह नहीं होती कि धातु मौजूद है, बल्कि यह भी कि वह स्थानांतरित हो सकती है। एक बार यूरेनियम घुली हुई अवस्था में आ जाए, तो वह पानी के साथ भूमिगत प्रणालियों में यात्रा कर सकती है, जिससे इसके मूल दूषित स्थल से आगे फैलने का जोखिम बढ़ जाता है।

इसी कारण प्रदूषण-निवारण में इसे स्थिर करना एक केंद्रीय लक्ष्य है। सफाई प्रणालियाँ अक्सर यूरेनियम को पर्याप्त समय तक घुलनशील रहने से रोकने की कोशिश करती हैं ताकि वह पेयजल स्रोतों या व्यापक पारिस्थितिक तंत्रों में प्रवेश न कर सके। यदि कोई प्रक्रिया यूरेनियम को एक गतिशील घुले रूप से एक स्थिर ठोस रूप में बदल दे, तो वह जोखिम काफी घट सकता है, खासकर पुराने खनन क्षेत्रों में जहाँ प्रदूषण दशकों तक बना रह सकता है।

हालिया शोध मुख्यतः रासायनिक या यांत्रिक उपचार के बजाय प्राकृतिक सूक्ष्मजीवी गतिविधि पर केंद्रित है। मिट्टी और पानी के बैक्टीरिया पहले से ही पारिस्थितिकी तंत्र की रसायन-क्रिया में बड़ी भूमिका निभाते हैं, और कुछ प्रजातियाँ उन पदार्थों को संसाधित करने के लिए जानी जाती हैं जो मनुष्यों और अन्य जीवों के लिए हानिकारक होते हैं। शोधकर्ताओं का कहना है कि सही परिस्थितियों में यूरेनियम भी उस सूक्ष्मजीवी रसायन-क्रिया का हिस्सा हो सकता है।

शोधकर्ताओं ने क्या देखा

स्रोत पाठ के अनुसार, शोधकर्ताओं ने पहले पाया था कि ग्लिसरॉल उपलब्ध होने पर बैक्टीरिया अपने चयापचय में घुले हुए यूरेनियम का उपयोग कर सकते हैं। नए कार्य में, वे दो बातें और स्पष्ट रूप से समझना चाहते थे: सूक्ष्मजीव घुले हुए यूरेनियम की मात्रा को कितनी प्रभावी ढंग से घटा सकते हैं, और उस प्रक्रिया के दौरान किस प्रकार के यूरेनियम यौगिक बनते हैं।

प्रयोग में यूरेनियम-प्रदूषित खदान का पानी लिया गया और उसमें ग्लिसरॉल मिलाया गया, जो एक सरल कार्बनिक यौगिक है और पौधों तथा जानवरों की वसाओं का बुनियादी घटक है। यह स्वाभाविक रूप से तब भी बन सकता है जब फफूंद लकड़ी को तोड़ती है। इस कार्बन स्रोत के उपलब्ध होने पर, सूक्ष्मजीवी समुदाय ने समय के साथ यूरेनियम को संसाधित किया।

मुख्य परिणाम यह था कि लगभग 130 दिनों के भीतर घुले हुए यूरेनियम का लगभग 95% हट गया। उतना ही महत्वपूर्ण यह था कि यूरेनियम केवल किसी अन्य अस्थिर मध्यवर्ती अवस्था में नहीं गया। टीम का कहना है कि सूक्ष्मजीवों ने इसे एक असामान्य रूप से स्थिर यूरेनियम यौगिक में बदलने में मदद की, जो पहले बहुत कम देखा गया था।

यह बिंदु निर्णायक है। प्रदूषण नियंत्रण में, अस्थायी स्थिरीकरण उपयोगी हो सकता है, लेकिन स्थायी स्थिरीकरण कहीं अधिक मूल्यवान है। यदि कोई यौगिक बनकर पर्यावरणीय परिस्थितियों के बदलने पर आसानी से टूट जाए, तो सफाई का लाभ अल्पकालिक हो सकता है। अधिक टिकाऊ रूप दीर्घकालिक प्रदूषण-निवारण योजना के लिए सूक्ष्मजीवी उपचार को कहीं अधिक प्रासंगिक बना सकता है।

एक अप्रत्याशित रासायनिक अवस्था

शोधकर्ताओं का यह भी कहना है कि यूरेनियम एक ऐसी रासायनिक अवस्था में गया जिसे पहले केवल अस्थायी माना जाता था। यह निष्कर्ष अध्ययन के अधिक वैज्ञानिक रूप से महत्वपूर्ण पहलुओं में से एक प्रतीत होता है, क्योंकि यह संकेत देता है कि प्राकृतिक सूक्ष्मजीवी प्रणालियों में यूरेनियम का व्यवहार हमारी धारणा से अधिक जटिल, और संभावित रूप से अधिक उपयोगी, हो सकता है।

व्यावहारिक रूप से इसका मतलब यह है कि बैक्टीरिया यूरेनियम को केवल एक सामान्य तरीके से कम नहीं कर रहे होंगे। वे संभवतः एक ऐसे रूप की ओर रास्ता बना रहे हैं जो अपेक्षा से अधिक प्रभावी ढंग से वहीं बंद रहता है। पर्यावरण वैज्ञानिकों के लिए, इससे यह नया सवाल उठता है कि क्या इसी तरह की प्रक्रियाएँ पहले से ही दूषित स्थलों पर हो रही हैं और क्या उन्हें जानबूझकर प्रोत्साहित किया जा सकता है।

इसलिए यह अध्ययन एक साथ दो काम करता है। यह सफाई के एक संभावित उपकरण की ओर इशारा करता है, और यह यह भी विस्तार से समझने में मदद करता है कि जीवित प्रणालियों में यूरेनियम की रसायन-क्रिया कैसे बदल सकती है। ये प्रगति के अलग-अलग प्रकार हैं, लेकिन दोनों उस क्षेत्र के लिए महत्वपूर्ण हैं जिसे अक्सर महंगे इंजीनियरिंग समाधानों और प्राकृतिक प्रणालियों की मौजूदा क्षमता के अधूरे ज्ञान के बीच संतुलन बनाना पड़ता है।

ग्लिसरॉल क्यों महत्वपूर्ण है

इस कहानी में ग्लिसरॉल सिर्फ़ एक प्रयोगशाला योजक नहीं है। स्रोत सामग्री बताती है कि यह प्राकृतिक रूप से भी मौजूद हो सकता है, जिसमें फफूंदों द्वारा लकड़ी के विघटन के दौरान बनना शामिल है। इससे यह नियंत्रित प्रयोगों से आगे भी प्रासंगिक हो जाता है। यदि ग्लिसरॉल या इसी तरह के खाद्य स्रोत यह तय करते हैं कि बैक्टीरिया यूरेनियम को कैसे संभालते हैं, तो दूषित स्थलों की रसायन-प्रक्रिया कुछ हद तक वहाँ उपलब्ध कार्बनिक पदार्थ पर निर्भर हो सकती है।

इसका मतलब यह नहीं कि दूषित भूजल में बस एक सामान्य कार्बन स्रोत डालकर इंतजार किया जा सकता है। यहाँ वर्णित शोध विशिष्ट सूक्ष्मजीवी समुदायों और पर्यावरणीय परिस्थितियों से जुड़ा है। लेकिन यह संकेत जरूर देता है कि सही बैक्टीरिया को सही तरीके से पोषित करना अभियांत्रिक जैव-उपचार (bioremediation) दृष्टिकोण का हिस्सा बन सकता है।

किसी भी वास्तविक उपयोग के लिए अभी भी गति, स्थिरता, स्थल-स्थितियों और बने हुए यूरेनियम यौगिक की दीर्घकालिक टिकाऊपन जैसे स्पष्ट प्रश्नों के उत्तर चाहिए होंगे। 130 दिनों की हटाने की अवधि आशाजनक हो सकती है, लेकिन क्षेत्रीय उपयोग के लिए यह विश्वास चाहिए कि प्रक्रिया मौसमों, जल-रसायन और मिश्रित प्रदूषकों की परिस्थितियों में भी प्रभावी बनी रहे।

सफाई रणनीतियों के लिए इसका क्या अर्थ हो सकता है

तत्काल निष्कर्ष यह नहीं है कि यूरेनियम प्रदूषण-निवारण की समस्या हल हो गई है। निष्कर्ष यह है कि स्थिरीकरण के लिए एक जैविक रूप से संचालित मार्ग अब अधिक ठोस दिखता है। यदि बैक्टीरिया घुले हुए यूरेनियम को एक दुर्लभ स्थिर यौगिक में बदल सकते हैं, तो दूषित खनन क्षेत्रों को अंततः ऐसी सफाई पद्धतियों से लाभ मिल सकता है जो लगातार यांत्रिक हस्तक्षेप पर कम निर्भर हों।

सूक्ष्मजीवी सफाई का व्यापक आकर्षण यह है कि यह पर्यावरणीय प्रक्रियाओं के विरुद्ध नहीं, बल्कि उनके साथ काम कर सकती है। उपचार के लिए भारी मात्रा में पानी निकालने या केवल रासायनिक अवरोधों पर निर्भर रहने के बजाय, प्रदूषण-नियोजनकर्ता ऐसे हालात को बढ़ावा दे सकते हैं जो यूरेनियम-फँसाने वाले बैक्टीरिया को वहीं काम करने के लिए प्रोत्साहित करें।

यह संभावना अभी एक शोध-दिशा है, न कि तैनात समाधान। लेकिन रिपोर्ट किए गए निष्कर्ष वैज्ञानिकों को इसे आगे बढ़ाने का अधिक मजबूत आधार देते हैं। वे पर्यावरण विज्ञान में एक व्यापक पैटर्न को भी रेखांकित करते हैं: सूक्ष्मजीव, जिन्हें कभी मुख्यतः पृष्ठभूमि जीवविज्ञान माना जाता था, अब प्रदूषण प्रबंधन में सक्रिय भागीदार के रूप में अधिक पहचाने जा रहे हैं।

• अध्ययन के अनुसार, ग्लिसरॉल दिए जाने पर बैक्टीरिया ने 130 दिनों के भीतर दूषित खदान के पानी से लगभग 95% घुला हुआ यूरेनियम हटा दिया।
• यूरेनियम को केवल एक अल्पकालिक मध्यवर्ती रूप में नहीं, बल्कि एक असामान्य रूप से स्थिर यौगिक में बदला गया।
• यह निष्कर्ष भविष्य में यूरेनियम-प्रदूषित पानी की सफाई के लिए सूक्ष्मजीवों के उपयोग के प्रयासों को समर्थन दे सकता है।

यह लेख Science Daily की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.