八年前，数据是可靠的，但只是暗示，证据有力但间接。现在，内布拉斯加大学林肯分校的Karrie Weber及其同事通过实验证实，硝酸盐是肥料和动物粪便中常见的一种化合物，可以帮助将天然铀从地下输送到地下水。

他们的新研究支持了2015年韦伯领导的一项研究，该研究表明，被高浓度硝酸盐污染的含水层——包括位于内布拉斯加州下方的高平原含水层——也含有远远超过环境保护局设定的阈值的铀。超过EPA阈值的铀浓度已被证明会对人类肾脏造成损害，尤其是当经常通过饮用水摄入时。

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“大多数内布拉斯加州人确实依赖地下水作为饮用水，”生物科学学院和地球与大气科学系副教授韦伯说。“在林肯，我们依赖地下水。许多农村社区都依赖地下水。

“因此，当你有高浓度的铀时，这就成为了一个潜在的问题。”

研究已经证实，溶解的无机碳可以从地下沉积物中化学分离出微量的天然非放射性铀，最终使其进入地下水。但2015年的研究发现，高平原含水层的某些区域的铀含量高达环保局阈值的89倍，这让韦伯相信硝酸盐也在起作用。

因此，在12位同事的帮助下，韦伯开始验证这一假设。为了做到这一点，研究小组从内布拉斯加州阿尔达附近的一个含水层提取了两个圆柱形的沉积物核心，每个大约2英寸宽，60英尺深。研究人员知道，该地点不仅含有天然铀痕迹，还允许地下水向东流入邻近的普拉特河。

他们的目标？在沉积物样本中重新建立这种流动，然后确定向水中添加一些硝酸盐是否会增加携带的铀量。

韦伯说：“我们想确保的一件事是，在收集样本时，我们没有改变铀、沉积物或（微生物）群落的状态。”。“我们尽了一切努力来保护自然条件。”

“一切”意味着立即对提取的岩心进行加盖和蜡封，将其滑入气密管中，用氩气冲洗这些管以消除氧气，并将其放在冰上。回到实验室，Weber和她的同事最终将从两个核心中的每一个移除15英寸的片段。这些部分由沙子和淤泥组成，其中铀含量相对较高。

后来，该团队将用淤泥填充多个柱子，然后以与地下大致相同的速度泵送模拟地下水。在某些情况下，这些水没有任何额外的成分。在其他研究中，研究人员添加了硝酸盐。在其他情况下，他们同时添加了硝酸盐和一种抑制剂，旨在阻止沉积物中微生物的生物化学活性。

含有硝酸盐但缺乏微生物抑制剂的水成功地带走了大约85%的铀，相比之下，当水缺乏硝酸盐时，这一比例仅为55%，而当水含有硝酸盐和抑制剂时，这这一比例为60%。这些结果表明硝酸盐和微生物都参与了铀的进一步动员。

他们还支持这样一种假设，即微生物引发的一系列生化事件正在将原本固体的铀转化为一种容易溶解在水中的形式。首先，生活在沉积物中的细菌向硝酸盐提供电子，催化其转化为一种称为亚硝酸盐的化合物。然后，亚硝酸盐氧化——从邻近的铀中窃取电子，最终将其从固体矿物变成水性矿物，准备在从淤泥中渗出的涓涓细流中冲浪。

Nitrate-Stimulated Release of Naturally Occurring Sedimentary Uranium. Environmental Science & Technology, 2023; 57 (10): 4354 DOI: 10.1021/acs.est.2c07683

University of Nebraska-Lincoln. "Nitrate can release uranium into groundwater: Experiment reinforces link between contaminants." ScienceDaily. ScienceDaily, 21 March 2023. .