 |
Ученые Пермского Политеха выделили культуру бактерий, которая снижает негативное воздействие хрома на окружающую среду
Ученые ПНИПУ выделили культуру бактерий, которая по сравнению с конкурентами выдерживает более высокие концентрации хрома VI и быстро снижает его токсичность.
Хром активно применяется в промышленности. В металлургии он ценится за высокую коррозионную стойкость и твердость, также полезен при выделке кож, изготовлении защитных покрытий, пигментов и многих других процессах. В различных соединениях хром может находиться в степенях окисления от II до VI, но высшая очень ядовита. В России в год образуется более 4 тонн выбросов, содержащих хром VI, что приводит к нарушению биохимических процессов в окружающей среде и несет опасность для живых организмов. С целью снижения его негативного воздействия чаще всего проводят процесс его восстановления до третьей степени. Для этого применяют не только различные химические соединения, но и культуры микроорганизмов, которые способны уменьшить токсичность путем биохимических превращений. Ученые Пермского Политеха выделили культуру бактерий, которая по сравнению с конкурентами выдерживает более высокие концентрации хрома VI и быстрее восстанавливает его до хрома III.
Статья с результатами опубликована в сборнике «Химия. Экология. Урбанистика», 2024 год. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Гальванические цеха машиностроительного производства, кожевенная промышленность, изготовление антикоррозийных сплавов и хромсодержащих пигментов приводят к большим выбросам, содержащим хром высокой степени окисления. Ионы хрома VI – это наиболее опасные экотоксиканты. Они способны накапливаться в живых организмах, вызывать аллергические реакции и оказывать канцерогенное действие.
Снижение степени окисления хрома до третьей значительно уменьшает токсичное воздействие металла на окружающую среду. Химические реагенты, которые обычно используются для такого восстановления, отличаются неэкологичностью, агрессивностью и дороговизной. Решить эту проблему можно биохимическим методом, а именно с помощью культуры бактерий, которая способна снизить степень окисления хрома VI в растворах.
Ученые Пермского Политеха выделили и вырастили свою культуру микроорганизмов – Red. Cr. Она способна на 96% редуцировать ионы хрома VI, то есть подвергать их обратному процессу окисления. По сравнению с аналогами, полученная культура выдерживает более высокие концентрации хрома VI (до 500 мг/дм3) и быстрее восстанавливает его до хрома III.
Из природного источника (почвы, отобранной рядом с гальваническим предприятием) политехники получили культуры бактерий, способные расти при наличии в питательной среде ионов хрома VI. Из нескольких выделенных выбрали одну, которая показала наибольшую устойчивость к токсичному действию вещества.
– Мы проверили культуру на возможность расти при высоких концентрациях ионов хрома VI. Оказалось, они способны выдерживать до 500 мг/дм3. Далее проверили бактерии на эффективность снижения степени окисления в растворах при разных условиях. Эксперименты показали, что на процесс восстановления влияют концентрации ионов хрома VI, источники углеродного питания и температура, – рассказала студентка кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ Дана Завьялова.
Наивысшая степень восстановления (96%) вне зависимости от температуры достигается при концентрации ионов хрома VI 30 мг/дм3. При 50 мг/дм3 и температуре 32°С степень окисления снижается до 85%. Дальнейшее повышение температуры и концентрации вещества ослабляет действие микроорганизмов, и восстановление проходит уже хуже и медленнее.
– Сам биохимический процесс происходит в биореакторе, где выделенная нами культура бактерий Red. Cr восстанавливает ионы хрома VI с последующим образованием осадка в виде гидроксида хрома III. При использовании концентрации вещества 30 мг/дм3 длительность процесса занимает 14 суток, а при 50 мг/дм3 – 28 суток. По сравнению с некоторыми конкурентными хромвосстанавливающими культурами действие нашей происходит быстрее при равных условиях, – поделилась кандидат химических наук, доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ Мария Соколова.
Исследование ученых Пермского Политеха полезно предприятиям машиностроительного, кожевенного, металлургического, горнодобывающего и химического производства. Выделенная культура микроорганизмов позволит эффективно снизить негативное влияние хромосодержащих веществ на окружающую среду.
Контактное лицо: Пермский Политех (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 17:34, 21.07.2024
Количество просмотров: 111
Страна: Россия
| Ученый Пермского Политеха рассказал об изменениях в правилах для водителей, ПНИПУ, 21:48, 16.03.2026, Россия |
102 |
| С 1 марта 2026 года в России вступают в силу законодательные изменения, которые коснутся всех автовладельцев. Нововведения затронут цифровизацию электронных паспортов и усиление ответственности за нарушение ПДД. Ученый Пермского Политеха рассказал, какие изменения ждут водителей, как они повлияют на бюджет и авторынок, и что делать, чтобы избежать лишних расходов. |
|
| Ученые Пермского Политеха рассказали 10 неочевидных фактов про сон, ПНИПУ, 21:18, 16.03.2026, Россия |
26 |
| 13 марта отмечается Всемирный день сна. Ученые ПНИПУ рассказали, сколько плод спит в беременность, почему дети не видят себя во сне, как головной мозг избавляется от токсичных белков, зачем нам негативные сновидения, как нехватка сна приводит к диабету и какие психологические установки порождают бессонницу. |
|
| Ученая Пермского Политеха развеяла миф о вреде зимне-весенних овощей, ПНИПУ, 21:15, 16.03.2026, Россия |
20 |
| Существует миф, что зимне-весенние овощи содержат большое количество пестицидов и нитратов. Ученая Пермского Политеха разбирает популярный миф о зимне-весенних овощах, в чем их отличие от сезонных, как меняется количество витаминов в плодах и какие лучше всего употреблять для поддержания иммунитета. |
|
| Ученая Пермского Политеха поделилась 10 полезными фактами про почки, ПНИПУ, 21:55, 12.03.2026, Россия |
383 |
| 12 марта отмечается Всемирный день почки. Ученая ПНИПУ рассказала, когда формируются почки у ребенка, как работают, почему влияют на давление, мозг и витамин D, как часто их пересаживают, у кого выше риск образования камней, полезно ли есть арбуз и где разрабатывают искусственную почку. |
|
| Пермские ученые объяснили, почему на спутнике Сатурна бьют гейзеры, а на других — нет, ПНИПУ, 21:54, 12.03.2026, Россия |
383 |
| Европа, Энцелад и Титан — ледяные спутники Юпитера и Сатурна с подледными океанами. Только Энцелад выбрасывает воду в космос через гейзеры. Почему при сходном строении остальные спутники скрыты подо льдом, выяснили ученые Пермского Политеха и УрО РАН, создав математическую модель, которая объяснила этот феномен. |
|
|
|
