Jabarkan Biotik dan abiotik dari Uranium

Uranium adalah unsur yang terjadi secara alami yang dapat ditemukan dalam kadar rendah di semua batuan, tanah, dan air. Uranium adalah unsur ke-51 dalam urutan kelimpahan di kerak Bumi. Uranium juga merupakan unsur dengan jumlah tertinggi yang ditemukan secara alami dalam jumlah yang signifikan di Bumi dan hampir selalu ditemukan berkombinasi dengan unsur lain. Peluruhan uranium, torium, dan kalium-40 di mantel Bumi dianggap sebagai sumber utama panas yang menjaga inti luar Bumi dalam keadaan cair dan mendorong konveksi mantel, yang pada gilirannya mendorong lempeng tektonik.

Konsentrasi rata-rata uranium di kerak Bumi adalah (tergantung referensi) 2 hingga 4 bagian per juta, atau sekitar 40 kali lebih melimpah daripada perak. Kerak Bumi dari permukaan hingga 25 km (15 mi) ke bawah diperkirakan mengandung 1017 kg (2 lb) uranium sedangkan samudra mungkin mengandung 1013 kg (2 lb). Konsentrasi uranium dalam tanah berkisar antara 0,7 hingga 11 bagian per juta (hingga 15 bagian per juta di tanah pertanian karena penggunaan pupuk fosfat), dan konsentrasinya dalam air laut adalah 3 bagian per miliar.

Uranium lebih banyak daripada antimon, timah, kadmium, raksa, atau perak, dan jumlahnya sama melimpahnya dengan arsen atau molibdenum. ditemukan dalam ratusan mineral, meliputi uraninit (bijih uranium yang paling umum), karnotit, autunit, uranofan, torbernit, dan kofinit. Konsentrasi uranium yang signifikan terjadi pada beberapa zat seperti endapan batuan fosfat, dan mineral seperti lignit, dan pasir monasit dalam bijih yang kaya uranium (ia diperoleh secara komersial dari sumber dengan uranium sesedikit 0,1%).

Beberapa bakteri, seperti Shewanella putrefaciens, Geobacter metallireducens, dan beberapa galur Burkholderia fungorum, menggunakan uranium untuk pertumbuhannya dan mengubah U(VI) menjadi U(IV). Penelitian terbaru menunjukkan bahwa jalur ini mencakup reduksi U(VI) terlarut melalui keadaan pentavalen U(V) perantara.

Organisme lain, seperti lumut Trapelia involuta atau mikroorganisme seperti bakteri Citrobacter, dapat menyerap konsentrasi uranium hingga 300 kali lipat dari lingkungannya. Spesies Citrobacter menyerap ion uranil ketika diberi gliserol fosfat (atau fosfat organik serupa lainnya). Setelah satu hari, satu gram bakteri dapat mengerakkan diri dengan sembilan gram kristal uranil fosfat; ini menciptakan kemungkinan bahwa organisme ini dapat digunakan dalam bioremediasi untuk mendekontaminasi air yang tercemar uranium.

Proteobacterium Geobacter juga telah terbukti melakukan bioremediasi uranium dalam air tanah. Jamur mikoriza Glomus intraradices meningkatkan kandungan uranium di akar tanaman simbiotiknya.

Di alam, uranium(VI) membentuk kompleks karbonat yang sangat larut pada pH basa. Hal ini menyebabkan peningkatan mobilitas dan ketersediaan uranium ke air tanah dan tanah dari limbah nuklir yang menyebabkan bahaya kesehatan. Namun, sulit untuk mengendapkan uranium sebagai fosfat dengan adanya kelebihan karbonat pada pH basa. Galur Sphingomonas sp. BSAR-1 telah ditemukan dapat mengekspresikan fosfatase alkali (PhoK) aktivitas tinggi yang telah diterapkan untuk biopresipitasi uranium sebagai spesies uranil fosfat dari larutan alkalin. Kemampuan pengendapannya ditingkatkan dengan mengekspresikan protein PhoK secara berlebihan dalam E. coli.

Tumbuhan menyerap beberapa uranium dari tanah. Konsentrasi berat kering uranium dalam tumbuhan berkisar antara 5 hingga 60 bagian per miliar, dan abu dari kayu yang terbakar dapat memiliki konsentrasi hingga 4 bagian per juta. Konsentrasi uranium dalam berat kering pada tumbuhan pangan biasanya lebih rendah dengan satu hingga dua mikrogram per hari tertelan melalui makanan yang dimakan manusia.