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Wie das Wissensmagazin Scinexx berichtet, machten japanische Forscher eine Entdeckung, die helfen könnte, Radioaktivität aus dem Wasser zu entfernen. Im Süßwasser fanden die Forscher rund zwei Handvoll von Algenstämmen, die Cäsium, Strontium oder Jod effektiv aufnehmen. Eine der Arten, die begeißelte Mikroalge, entfernte sogar mehr als 90 Prozent des dem Wasser zugesetzten Cäsiums, ohne dass dafür besondere Bedingungen nötig waren. Die verbreitete Blaualge Nostoc commune war beim Jod die erfolgreichste, sie schaffte immerhin 66 Prozent.
Aber auch eine japanische Wasserlinsenart erwies sich als guter Wasserfilter, sie entfernte immerhin noch 66 Prozent des Cäsiums und 37 Prozent des radioaktiven Jods aus dem Wasser. “Weil diese Arten leicht zu ernten und zu trocknen sind, sind sie gut geeignet, um große Mengen kontaminierten Wassers zu reinigen”, so die Forscher. Allerdings: “Wir konnten keine Art finden, die für alle drei Radionuklide effektiv ist.” Um eine gute biologische Reinigung des Wassers zu erzielen, müssten daher immer mindestens zwei verschiedene Arten eingesetzt werden.
In den Tanks ist aber nicht nur Süßwasser, weil ja zum Kühlen der Reaktoren auch Meerwasser herangezogen wurde.
Für die verseuchten Meeresgebiete vor der Küste von Fukushima scheint es dagegen keine so einfache Lösung zu geben. “Wir konnten keine marinen Algen oder Wasserpflanzen identifizieren, die eines dieser Radionuklide ausreichend effektiv aus dem Wasser entfernten”, so Shiraiwa und seine Kollegen. Sie vermuten, dass dies an dem höheren Gehalt an konkurrierenden Elementen im Meerwasser liegt. Dieses ist reich an Kalzium, Kalium und nichtradioaktivem Jod. Die Pflanzen nehmen diese Elemente wahrscheinlich bevorzugt, sodass ihre Kapazität für die Aufnahme der Radionuklide sinkt.
Die Reinigung von radioaktiv verseuchtem Boden und Wasser durch den Einsatz von Pflanzen sei nicht nur sinnvoll, sondern auch unverzichtbar. Bis allerdings die biologischen Helferlein tatsächlich in den Tanks von Fukushima ihre Arbeit tun können, müssen die Forscher erst noch Methoden der Massenvermehrung für diese Algen optimieren und auch die Verfahren testen, mit denen die kontaminierten Algen hinterher wieder aus dem Wasser entfernt werden.
Es gibt noch weitere Versuche, Radioaktivität mit Hilfe von Pflanzen zu eliminieren. Am kontaminierten Farmland in Fukushima wurden 13 Arten aus den Familien von Asteraceae, Fabaceae und Poaceae in unterschiedlichen Bodentiefen ausgesät – bisher zeigte sich kein Erfolg in der Intensität des Cäsium-Gehaltes, man setzt auf langjähriges Weiterforschen. Vielleicht zeigen Korbblütler, Hülsenfrüchtler oder Süßgräser ja, was sie können erst nach einigen Vegetationsperioden.
Microalgae and Aquatic Plants Can Help to Decrease Radiopollution in the Fukushima Area
After a huge earthquake caused severe damage to the Fukushima 1 Nuclear Power Plant in 2011, Japanese plant scientists have been working to determine the impact of radioactive contamination on wild and cultivated plants. In a special issue of Springer’s Journal of Plant Research, these experts examine the potential adverse effects of radioactivity on nature and society.
Of particular interest is an article focusing on the efforts of a research group led by Yoshihiro Shiraiwa of the University of Tsukuba. Seventeen microalgae, aquatic plants and algae that are able to efficiently remove radioactive cesium, iodine and strontium from the environment were identified.
The findings add to existing bioremedial options which could help to decrease radiopollution in the Fukushima area.Such measures are of utmost importance, because a large quantity of radioactivity has been released into the atmosphere.
At the same time, the volume of radio-polluted water is increasing daily because of the continuous injection of cool water and the incurrent of underground water into the still defective reactor. Because the plant strains identified are easy to harvest and dry, they could be potentially useful to recover radioactive cesium from a huge volume of radio-polluted water if cesium is dissolved in water.Notably, a eustigmatophycean unicellular algal strain, nak 9, was found to be the most efficient in eliminating up to 90 percent of cesium without any special treatment needed.
The researchers suspect the alga is able to do this by accumulating cesium on its cell surface. Potentially, nak 9 could be used to decontaminate highly radio-polluted water stored in Fukushima’s nuclear reactor building, or to reduce the volume of the radio-polluted water.
The researchers noted, however, that further studies are needed on the mass cultivation and efficient coagulation and sedimentation of these algal strains before their findings can be put into practice.“Biological concentration of radionuclides is an essential technology for bioremediation of radio-polluted soils and water,“ said lead researcher Yoshihiro Shiraiwa. „Therefore our results provide an important strategy for decreasing radiopollution in the Fukushima area.“
Other articles in the special issue discuss, for example, radioactive pollution and radionuclides in wild plants, soil-to-plant transfer factors, and decontamination from farmlands by plants. The Journal of Plant Research is the official journal of the Botanical Society of Japan.
The Fukushima 1 Nuclear Power Plant accident in March 2011 released an enormously high level of radionuclides into the environment, a total estimation of 6.3 × 1017 Bq represented by mainly radioactive Cs, Sr, and I. Because these radionuclides are biophilic, an urgent risk has arisen due to biological intake and subsequent food web contamination in the ecosystem. Thus, urgent elimination of radionuclides from the environment is necessary to prevent substantial radiopollution of organisms. In this study, we selected microalgae and aquatic plants that can efficiently eliminate these radionuclides from the environment. The ability of aquatic plants and algae was assessed by determining the elimination rate of radioactive Cs, Sr and I from culture medium and the accumulation capacity of radionuclides into single cells or whole bodies. Among 188 strains examined from microalgae, aquatic plants and unidentified algal species, we identified six, three and eight strains that can accumulate high levels of radioactive Cs, Sr and I from the medium, respectively. Notably, a novel eustigmatophycean unicellular algal strain, nak 9, showed the highest ability to eliminate radioactive Cs from the medium by cellular accumulation. Our results provide an important strategy for decreasing radiopollution in Fukushima area.
Evacuation Zone = Contaminated Zone
The purpose of this study was to verify radiocesium decontamination from Fukushima farmland by plants and to screen plants useful for phytoremediation. Thirteen species from three families (Asteraceae, Fabaceae, and Poaceae) of crops were grown in shallow and deeply cultivated fields (0–8 and 0–15 cm plowing, respectively). To change plowing depth was expected to make different contacting zone between root system and radiocesium in soil. The radioactivity values of the plants due to the radiocesium 134Cs and 137Cs were 22–179 and 29–225 Bq kg dry weight−1, respectively. The 134Cs and 137Cs transfer factors for plants grown in the shallow field ranged from 0.021 to 0.12 and fro 0.019 to 0.13, respectively, with the geometric means of 0.051 and 0.057, respectively. The 134Cs and 137Cs transfer factors for plants grown in the deep field ranged from 0.019 to 0.13 and from 0.022 to 0.13, respectively, with the geometric means of 0.045 and 0.063, respectively. Although a reducing ratio was calculated to evaluate the decrease in radiocesium from contaminated soil during cultivation (i.e., phytoremediation ability), no plant species resulted in a remarkable decrease in radiocesium in soil among the tested crops. These results should be followed up for several years and further analyses are required to evaluate whether the phytoremediation technique is applicable to radioactively contaminated farmlands.
Netzfrau Lisa Natterer
Japan plant Kernschmelze um ein erneutes Unglück wie in Fukushima zu vermeiden
Dampf aus Reaktor 3 – Fukushimas Radioaktivität erreicht die US- Westküste
Fukushima: Es gibt keine Rettung! Es wird hunderte Jahre dauern!
