Учёные РАН раскрыли механизм снижения содержания актинидов в подземных водах при биоремедиации

1 сентября 2026 года, исследователи Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН совместно с Институтом физической химии и электрохимии РАН и другими организациями изучили биогеохимические механизмы, влияющие на распределение актинидов — урана, плутония и нептуния — в процессе биоремедиации нитрат-загрязнённых подземных вод.

Загрязнение подземных вод радионуклидами является важной экологической проблемой для территорий, связанных с объектами ядерного топливного цикла. Долгоживущие актиниды — уран, плутоний, нептуний — после попадания в окружающую среду могут мигрировать с подземными водами на значительные расстояния. Биоремедиация, основанная на стимулировании естественных микробных процессов в подземной среде и изменении геохимических условий, рассматривается как потенциальный метод очистки загрязнённых территорий.

В качестве объекта исследования коллектив выбрал подземные воды площадки захоронения отходов вблизи Сибирского химического комбината. На данной территории ранее уже проводилась биоремедиация нитрат-загрязнённых подземных вод. Учёные отбирали пробы сразу после завершения ремедиации, а также через один и два года, определяя формы нахождения актинидов в подземных водах и оценивая их стабильность с помощью моделирования.

Результаты исследования показали, что после биоремедиации концентрация растворённого урана в подземных водах снизилась более чем в 10 раз, а содержание плутония упало ниже предела обнаружения. Анализ проб, отобранных через один и два года, показал, что, несмотря на изменения концентрации нитратов и окислительно-восстановительных условий, значительного повторного растворения урана и плутония не наблюдалось.

Анализ распределения урана по фракциям различной дисперсности показал, что уран постепенно переходит из преимущественно растворённой и наноразмерной форм в более крупные частицы, связанные с глинистыми и железосодержащими компонентами. Результаты термодинамического моделирования показали, что формирование и стабильность труднорастворимых актинидных фаз, таких как уранинит, а также железосодержащих минералов — ферригидрита, гётита, сидерита и сульфидных фаз — сохраняются.

Старший научный сотрудник лаборатории экологической радиохимии Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН, доктор химических наук Иван Мясников отметил, что микробные преобразования в подземной среде не только снижают содержание растворённых актинидов, но и способствуют их перераспределению в менее подвижные дисперсные и минеральные фазы.