Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Бич Г. -> "Биотехнология. принципы и применение " -> 90

Биотехнология. принципы и применение - Бич Г.

Бич Г., Бест Д., Брайерли К., Кумбс Дж. Биотехнология. принципы и применение — М: Мир, 1988. — 480 c.
ISBN 5-03-000058-5
Скачать (прямая ссылка): biotehnologiyaprincipiiprimeneniya1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 210 >> Следующая

огнеупорнее других, и такие огнеупорные руды устойчивее к прямому
действию микроорганизмов или продуктов их жизнедеятельности.
В связи с огромными объемами перерабатываемого материала выщелачивание
проводят под открытым небом, а не в помещениях со строго контролируемыми
условиями. Поэтому микроорганизмам приходится "работать" при разных
погодных условиях, существенно различающемся насыщении минеральными
солями и неодинаковых pH. Ни система в целом, ни рудное тело не бывают
стерильными: в них всегда присутствуют природные бактерии. Специально
подобранные или мутантные штаммы выщелачивающих бактерий должны хорошо
сочетаться с природной микрофлорой. Несомненно, что с помощью
генетических манипуляций могут быть получены штаммы с повышенной
способностью окислять железо или минералы, а также переносить высокие
концентрации металлов или кислот. Работы в этом направлении
ограничиваются неполнотой наших знаний обо всех интересующих нас
микроорганизмах и о деталях механизма разложения сульфидных минералов;
кроме того, мы почти ничего не знаем о генетических особенностях
выщелачивающих микроорганизмов (например, об их хромосомных картах,
наличии и функциях плазмид, способности к трансформации или переносу
плазмид). Здесь имеется широкое поле для исследований, очень важных с
точки зрения биотехнологии.
Материалы и биотехнология
225
5.3. Превращение, накопление
и иммобилизация металлов микроорганизмами
Побуждаемая строгими законами об охране окружающей среды, необходимостью
извлечения ценных металлов и очистки промышленных вод для их повторного
использования, горнорудная промышленность все шире применяет новые
физико-химические технологии для очистки сточных вод. Слишком часто эти
технологии оказываются крайне дорогостоящими и неэффективными. Все больше
фирм приходят к убеждению, что для •очистки сточных вод можно
использовать биологические процессы, причем эти процессы могут быть более
экономичными и эффективными, чем обычно применяемые методы. Некоторые
промышленные предприятия широко используют эти процессы для удаления из
рудничных сточных вод примесей неорганических ионов. Применяемые системы
обычно представляют собой 'большие отстойники или проточные пруды с
медленным течением, в которых растут водоросли и микроорганизмы. Эти
организмы накапливают растворенные металлы и их частицы или •образуют
продукты, переводящие примеси в нерастворимую •форму. Обычно используемые
процессы биологической очистки сточных вод мало подвержены прогрессу, эту
технологию можно рассматривать как несложную. Исследования последних лет
.показывают, что многие микроорганизмы способны накапливать металлы в
больших концентрациях и содержат структурные компоненты, которые могут
избирательно связывать специфические ионы. Селекция микроорганизмов,
способных накапливать металлы, и создание технически более совершенных
систем в целях использования этих организмов для удаления всех или
отдельных загрязняющих ионов, присутствующих в малых количествах в
больших объемах сточных вод, могли бы получить широкое применение в
горнодобывающей промышленности и в других отраслях индустрии, где
образуются сточные воды.
Извлекать металлы из окружающей среды способны все •микроорганизмы,
поскольку такие металлы, как железо, маг-вий, цинк, медь, молибден и
многие другие входят в состав •ферментов или пигментов, подобных
цитохромам или хлорофиллам. В ряде случаев металлы накапливаются
микроорганизмами в значительных количествах; в бактериальной клетке могут
содержаться ионы калия в концентрации 0,2 М, даже •если в среде калий
присутствует в концентрациях 0,0001 М и ниже. В ходе эволюции у
микроорганизмов сформировались системы поглощения, специфичные к
определенным металлам и способные к значительному их концентрированию. В
результате метаболических реакций, протекающих у микроорганизмов, могут
происходит различные превращения металлов: выделяе-
206
Глава 5
мые в окружающую среду продукты метаболизма способны образовывать
комплексы с металлами или осаждать их из растворов; некоторые металлы
могут переводиться с их помощью в летучие формы и удаляться из раствора;
металлы могут окисляться или восстанавливаться. Так, в разделе,
посвященном выщелачиванию металлов, мы уже рассматривали окисление железа
[Fe(II)->-Fe(III) + е~]. Fe(III) может также восстанавливаться до Fe(II)
при дыхании ряда бактерий. За счет использования восстановительных
эквивалентов дыхания может происходить восстановление селената, селенита,
теллурата и теллурита до свободных металлоидов; таким путем
осуществляется иммобилизация этих металлоидов.
Летучая
Металлоорганические соединения
комплексы или осадок >
металла (например, >-"-------- '
Fe, Си, Ni, Мп) J t
Металлы
Рис. 5.3. Возможные взаимодействия между металлами и микробной клеткой:
поверхностная адсорбция, внутриклеточное накопление, перевод в летучую
форму, комплексообразован не с выделяемыми органическими соединениями и
Предыдущая << 1 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 210 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed