Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Бич Г. -> "Биотехнология. принципы и применение " -> 92

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 .. 86 87 88 89 90 91 < 92 > 93 94 95 96 97 98 .. 210 >> Следующая

осадочный чан. Сульфид металла будет осаждаться, а поток свободной от
металла (или по крайней мере сильно очищенной) воды - вытекать из
резервуара. Потери избыточного сульфида можно контролировать, меняя
соотношение между поступающими сульфатом и металлом. Однако некоторое
количество избыточного растворимого сульфида все-таки неизбежно
образуется. Его< можно удалять путем спонтанного химического окисления,
если поддерживать на соответствующем уровне количество растворенного
сульфата. Альтернативным решением является окисле-
Одностадийная система
Рис. 5.5. Две высокотехнологичные системы извлечения металлов из
растворов в виде сульфидов. В одностадийной системе применяют
сульфатредуцирующие-бактерии; в двустадийной системе образуется
сероводород, который в дальнейшем используется для осаждения металлов в
отдельном резервуаре.
ние сульфида серуобразующими фотосинтезирующими бактериями в
трехступенчатом процессе. Далее возможно экономически! выгодное получение
элементарной серы. Излишки газообразного.-сероводорода легко вновь
использовать в цикле.
5.3.3. Внеклеточное комплексообразование
Некоторые микроорганизмы синтезируют специфические химические соединения,
обладающие высоким сродством к определенным металлам. Наиболее известны
соединения, образующие комплексы с железом. Молибден, ванадий и другие
микроэлементы, участвующие в метаболизме бактерий, также способны
поступать в клетку в форме внеклеточных комплексов. Хотя*
14-1344
210
Глава 5
эти комплексообразующие соединения не осаждают металлы, на их основе
может быть создана новая технология извлечения ¦отдельных металлов из
растворов. Для иммобилизации растворенных металлов пригодны
комплексообразующие агенты, выделенные из культур микроорганизмов, а
также химически синтезированные соединения, имитирующие эти агенты.
Эффективность связывания металлов с подобными соединениями можно
увеличить путем повышения их емкости по отношению к данным металлам,
увеличения скорости соответствующих реакций и специфичности
комплексообразующих агентов. Для этого можно попытаться синтезировать
химическим путем такие агенты, для :которых в качестве моделей служили бы
природные продукты. Перспективным представляется и создание методами
генетической инженерии микроорганизмов, синтезирующих нужные вещества в
большом количестве.
5.3.4. Внутри- и внеклеточное накопление металлов микроорганизмами
О прямом накоплении металлов микроорганизмами уже шла речь в предыдущих
разделах. Теперь мы рассмотрим лежащие в основе этого явления
биохимические процессы и возможности их использования в прикладной
микробиологии. Идея применения микроорганизмов для извлечения металлов из
растворов издавна представлялась привлекательной не только для очистки
¦воды, но и для получения ценных или экономически важных металлов.
Возможность эксплуатации такого процесса концентрирования несомненна,
поскольку хорошо известна способность живых организмов извлекать металлы
из разбавленных растворов и накапливать их. Многие растения и животные
концентрируют элементы из окружающей их среды в миллионы раз.
Возможные пути биотехнологического использования накопления металлов
микробами иллюстрирует рис. 5.6. Существуют два альтернативных механизма:
накопление металлов организмами в растущей культуре и суспензиями
нерастущих организмов. Конечно, можно использовать и проточные колонки с
иммобилизованными микроорганизмами или другие биофильтрующие устройства.
Если предполагается применение растущих культур, то потребуется довольно
сложная технология. Необходимо учесть и привести в соответствие друг с
другом следующие факторы: 1) скорость роста организма (проточная
культура); 2) способность к накоплению металла и, следовательно,
•скорость его включения; 3) возможная токсичность металла для данных
организмов; 4) конкуренция за извлекаемый металл между данным организмом
и возможными комплексообразующими агентами среды (органическими и
неорганически-
Материалы и биотехнология
211
ми); 5) конкуренция между данным металлом и другими необходимыми
металлами за включение в организм. Будучи высокотехнологичным, процесс
извлечения металлов с помощью растущих культур требует учета слишком
многих параметров и создает много проблем. Более привлекательным
представляется накопление металлов нерастущими или иммобилизованными
микроорганизмами. При этом легче определять и контролировать физико-
химические условия среды, в которой находятся клетки, и их способность к
накоплению металла. Кроме того, металл может быть переведен в раствор,
относи-
Раствор металла
Культура микроорганизмов
Суспензия
микроорганизмов
Микроорганизм + Связанные металлы
Деструктивное извлечение металла
Недеструктивное извлечение металла
Металл
Повторное >
использование
микроорганизма
Рис. 5.6. Возможные способы извлечения металлов из раствора с помощью"
микроорганизмов в качестве биосорбентов.
тельно свободный от комплексообразующих агентов, в концентрациях,
Предыдущая << 1 .. 86 87 88 89 90 91 < 92 > 93 94 95 96 97 98 .. 210 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed