Роль микроорганизмов в очистке сточных вод от тяжёлых металлов. Буракаева А.Д - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

дать в осадок. Если же оно находится в закисной форме, то в нейтральной и
щелочной среде оно быстро окисляется химическим путем и при участии
микроорганизмов. В результате также происходит накопление его окислов.
Возможна концентрация оксидов железа вокруг клеток микроорганиз-
мов в результате чисто aдсорбционных процессов. Это объясняется тем, что
на поверхности клеток находятся вещества, обладающие отрицательным за-
рядом. Напротив, коллоидные формы окисного железа заряжены положи-
тельно. Третья, и в ряде случаев основная причина концентрации железа
микроорганизмами состоит в том, что они окисляют железо (II) продуктами
своего метаболизма. Установлено, что некоторые бактерии относятся к
Arthrobacter, Leptothix, Metallgenium, переводят закисное железо в окисное в
результате взаимодействия его с перекисью водорода, которую образуют
2Fe
2+
+ H
2
O
2
+ 2H
+
→ 2Fe
3+
+ 2H
2
O
Тем самым предупреждается накопление соединений перекиси водоро-
да, которое ингибирует рост микроорганизмов. Хотя показано, что некоторые
бактерии, окисляющие закисное железо, синтезируют каталазу, но возможно,
что ее недостаточно для быстрого разложения перекиси водорода.
Показано, что при участии перекиси водорода и каталазы некоторые
микроорганизмы из числа Arthrobacter, Leptothix, Metallgenium способны
окислять и марганец:
Mn
2+
+ 2H
2
O
2
→ MnO
2
+ 2H
2
O
Кроме того, возможна обменная реакция между диоксидом марганца
(MnO
2
), находящаяся на поверхности клетки и железом, имеющимся в среде:
Mn
4+
+ Fe
2+
→ Mn
2+
+ Fe
3+
При высокой концентрации перекиси водорода и кислой реакции среды
может осуществляться и восстановление марганца:
MnO
2
+ 2H
2
O
2
+ 2H
+
→ Mn
2+
+ 2H
2
O + O
2
Есть также данные об окислении только марганца бактериями из числа
псевдомонад и бацилл, а также грибами, распространенными в почве. Но
энергетическую функцию этот процесс так же, как и окисление, не носит.
Процесс окисления Fe
2+
→ Fe
3+
был использован в способе биологиче-
ской очистки сточных вод от мышьяка железобактериями Leptothix,
Galionella для осаждения мышьяка из стоков обогатительных фабрик. Роль
микроорганизмов в этом способе косвенная, так как способ основан на окис-
лении железобактериями Fe
(II) до Fe (III) и химическим осаждением послед-
ним мышьяка. Окислительную деятельность железобактерий можно исполь-
зовать для осаждения мышьяка из растворов, содержащих небольшие коли-
21
дать в осадок. Если же оно находится в закисной форме, то в нейтральной и
щелочной среде оно быстро окисляется химическим путем и при участии
микроорганизмов. В результате также происходит накопление его окислов.
      Возможна концентрация оксидов железа вокруг клеток микроорганиз-
мов в результате чисто aдсорбционных процессов. Это объясняется тем, что
на поверхности клеток находятся вещества, обладающие отрицательным за-
рядом. Напротив, коллоидные формы окисного железа заряжены положи-
тельно. Третья, и в ряде случаев основная причина концентрации железа
микроорганизмами состоит в том, что они окисляют железо (II) продуктами
своего метаболизма. Установлено, что некоторые бактерии относятся к
Arthrobacter, Leptothix, Metallgenium, переводят закисное железо в окисное в
результате взаимодействия его с перекисью водорода, которую образуют

                 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ → 2Fe3+ + 2H2O

      Тем самым предупреждается накопление соединений перекиси водоро-
да, которое ингибирует рост микроорганизмов. Хотя показано, что некоторые
бактерии, окисляющие закисное железо, синтезируют каталазу, но возможно,
что ее недостаточно для быстрого разложения перекиси водорода.
      Показано, что при участии перекиси водорода и каталазы некоторые
микроорганизмы из числа Arthrobacter, Leptothix, Metallgenium способны
окислять и марганец:

                 Mn2+ + 2H2O2 → MnO2 + 2H2O

    Кроме того, возможна обменная реакция между диоксидом марганца
(MnO2), находящаяся на поверхности клетки и железом, имеющимся в среде:

                Mn4+ + Fe2+ → Mn2+ + Fe3+
     При высокой концентрации перекиси водорода и кислой реакции среды
может осуществляться и восстановление марганца:

                 MnO2 + 2H2O2 + 2H+ → Mn2+ + 2H2O + O2

      Есть также данные об окислении только марганца бактериями из числа
псевдомонад и бацилл, а также грибами, распространенными в почве. Но
энергетическую функцию этот процесс так же, как и окисление, не носит.
      Процесс окисления Fe2+ → Fe3+ был использован в способе биологиче-
ской очистки сточных вод от мышьяка железобактериями Leptothix,
Galionella для осаждения мышьяка из стоков обогатительных фабрик. Роль
микроорганизмов в этом способе косвенная, так как способ основан на окис-
лении железобактериями Fe (II) до Fe (III) и химическим осаждением послед-
ним мышьяка. Окислительную деятельность железобактерий можно исполь-
зовать для осаждения мышьяка из растворов, содержащих небольшие коли-



                                                                          21

Страницы