Biofilme binden Uran im Wasser

Untersuchungen im Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) konnten belegen, dass Bakterien eine wichtige Rolle beim Transport von Uran in der Umwelt übernehmen können. Dies geschieht über Biofilme, die aus Wasser, Mikroorganismen und organischen Makromolekülen bestehen. Uran kann über das Transportmedium Wasser zu den Biofilmen gelangen.

Die Forscher konnten nachweisen, dass die Umwandlung in wasserunlösliches Uran in zwei Etappen vor sich geht. Während der im Biofilm ablaufenden Reaktion gibt das sechswertige Uran erst ein Elektron ab, woraus das fünfwertige Uran entsteht. Für die weitere Umwandlung zum wasserunlöslichen Uran(IV) gibt es zwei Möglichkeiten. Zum einen kann das Uran(V) im Biofilm unter Abgabe eines zusätzlichen Elektrons weiter zu Uran (IV) reduziert oder aber in einem komplizierteren Prozess zu Uran(IV) und Uran (VI) umgewandelt werden.

Da das im Biofilm entstandene vierwertige Uran quasi wasserunlöslich ist, fällt es aus und wird im Biofilm festgehalten. Mit einem konfokalen Laser- Fluoreszenz-Mikroskop gelang es, die Reduktion des wasserlöslichen Uran(VI) zu Uran(V) zu visualisieren und spektroskopisch zu identifizieren. So konnte die komplexe Wechselwirkung zwischen dem Schwermetall und den Bakterien, die in einem Biofilm leben, aufgedeckt werden. Dieses Wissen könnte in Zukunft dabei helfen, Konzepte für intelligente Sanierungsmaßnahmen zu erstellen.