尽管微生物显著影响深地质储存系统中铀的形态和迁移,但在相关的深地质储存(DGR)环境下,铀与自生细菌的相互作用仍未得到探索。因此,本研究使用存在于深花岗岩地下水中的自生细菌,调查在厌氧条件下,pH范围为5-9,添加20 mM乙酸钠,持续24周的生物地球化学六价铀U(VI)去除行为。在pH 9时,30%的U(VI)去除主要是通过U(VI)生物还原驱动,支持这一过程的是生物源铀矿(UO₂)的形成以及dsrA基因拷贝数相比于初始样本的10倍增加。尽管存在硫酸盐还原细菌,三元Ca–UO₂–CO₃复合物的存在使得pH 9时U(VI)去除效率未能完全。在pH 7时,U(VI)去除效率在前4周迅速增加至83%,然后显著下降又恢复至初始U(VI)浓度。U(VI)浓度的回升是由于U(VI)在生物膜形成细菌分泌的细胞外高分子物质上的吸附/脱附。pH 5时观察到37%的U(VI)去除效率,这归因于U(VI)在Fe(III)矿物上的吸附。弱酸性条件导致细菌多样性显著降低,并存在UO₂-乙酸盐复合物。总体而言,本研究为预测深地质储存中铀的迁移性和长期稳定性提供了关键启示,强调需要在DGR系统的安全评估中考虑pH依赖的微生物过程。• 在不同pH条件下识别出不同的U(VI)去除途径。• 三元Ca–UO₂–CO₃复合物在pH 9时未能完全去除U(VI)。• pH 9下的U(VI)去除主要由生物还原驱动。• pH 7条件下存在不同的U(VI)复合物。• U(VI)在pH 5时的吸附主要在Fe(III)矿物上,这是U(VI)去除的关键机制。
Jeong等(周五)研究了这个问题。