Біовилучення токсичних металів мікробіомом відходу біогазу

Анотація

Мікробна дисиміляційна сульфатредукція є перспективним метаболічним шляхом вирішення проблеми очищення поліметалевих стічних вод. Процес заснований на застосуванні сульфатів мікроорганізмами як кінцевого акцептора електронів. У результаті сульфати відновлюються до сульфідів, які виділяють широкий спектр двовалентних катіонів у вигляді нерозчинних сульфідів металів. Для цього досліджували слаборозчинний гіпс CaSO₄ як акцептори електронів. В якості донорів електронів використовували желатин. В результаті дослідження встановлено, що процес сульфатвідновлення досить активний і сприяє випаданню металів в осад. Використання гіпсу запобігає залповому утворенню сульфідів, що забезпечує тривалий і контрольований процес. Для повного осадження CrO4^2- у середовищі мікробіомом, що продукує сульфіди, знадобилося 13 днів. В умовах додавання активного сульфатвідновлюючого мікробіому тривалість осадження металів була скорочена до 11 днів культивування. Ефективність опадів в обох варіантах склала 100%. Ефективність преципітації Co²⁺ та Ni²⁺ за умов використання активного мікробіому сульфатредуцентів становила 97,5 % на 16 добу культивування. Ефективність осадження Co²⁺ та Ni²⁺ за умов використання лише мікробіому біогазових відходів була дещо нижчою і становила 95,8%. Таким чином, експериментально підтверджено ефективність процесу сульфатвідновлення з використанням важкорозчинного гіпсу для осадження таких представників металів, як Co²⁺, Ni²⁺ та CrO₄^2-. Такий підхід може бути покладений в основу розробки нових біотехнологій очищення поліметалічних стічних вод.