Biotechnologia Acta

...

  • Збільшення розміру шрифта
  • Звичайний розмір шрифта
  • Зменшити розмір шрифта
Home Архив 2020 № 4 БІОВИЛУЧЕННЯ ТОКСИЧНОГО ХРОМУ(VI) В ПРОЦЕСІ ЗБРОДЖУВАННЯ БАГАТОКОМПОНЕНТНИХ ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ В. M. Говоруха, O. A. Гаврилюк, Г. В. Гладка, O. Б. Таширєв
Друк PDF

ISSN 2410-7751 (Друкована версія)
ISSN 2410-776X (Електронна версія)

Ж-л "Biotechnologia Acta" Т. 13, № 4, 2020
С. 49-59, бібліогр. 31, англ.
УДК:  579.695
https://doi.org/10.15407/biotech13.04.049

БІОВИЛУЧЕННЯ ТОКСИЧНОГО ХРОМУ(VI) В ПРОЦЕСІ ЗБРОДЖУВАННЯ БАГАТОКОМПОНЕНТНИХ ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ

В. M. Говоруха, O. A. Гаврилюк, Г. В. Гладка, O. Б. Таширєв

Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, Київ

Хром(VI) є одним із найбільш небезпечних забруднювачів водного та ґрунтового середовищ. Термодинамічні розрахунки мають змогу визначити оптимальні метаболічні шляхи для мікробного вилучення токсичних розчинних сполук шестивалентного хрому з контамінованих стічних вод. Метою цього дослідження було теоретично передбачити та експериментально підтвердити можливість вилучення небезпечного хрому(VI) за допомогою воденьсинтезувального мікробіому у процесі одночасної деструкції багатокомпонентних органічних відходів та синтезу водню. Склад газу визначали, використовуючи стандартний метод газової хроматографії. Редокс-потенціал (Eh) та рН середовища вимірювали потенціометрично за допомогою універсального йономіра EZODO MP-103. Концентрацію Cr(VI) визначали фотоколориметричним методом з 1,5-дифенілкарбазидом (ДФК). Багатокомпонентні органічні відходи було ефективно зруйновано воденьсинтезувальним мікробіомом  у контрольних умовах (за відсутності хрому). Максимальна концентрація водню становила 36%, а вихід біоводню – 81 л/кг абсолютно сухої маси відходів. Маса органічних відходів була знижена у 92 рази (Kd=92) протягом 82 годин.  Цикл водневого зброджування несуттєво інгібувався додаванням Cr(VI). Так, ефективність деструкції відходів та вихід водню знижено на 10% (Kd=83) та 7% (75 л/кг відходів) відповідно після внесення 50 мг/л Cr(VI) у культуральну рідину на початку завершальної фази (50 годин) зброджування. Як і очікували, внесення 100 мг/л Cr(VI) в культуральну рідину під час завершальної фази зброджування (80 годин)  спричинило швидке підвищення редокс-потенціалу та короткотривале інгібування процесу зброджування. Однак після повного відновлення розчинного CrO42- до нерозчинного Cr(OH)3∙nH2O↓ за допомогою воденьсинтезувальних мікроорганізмів синтез H2 відновився, а метаболічні параметри повернулися до початкового рівня  (Eh  становив    –185 мВ та –99 мВ після повного вилучення 50 мг/л і 100 мг/л Cr(VI) відповідно). Оптимальний шлях мікробної деструкції сполук токсичного хрому(VI) термодинамічно обґрунтовано та експериментально підтверджено. Була показана висока ефективність вилучення CrO42- за допомогою облігатно анаеробного воденьсинтезувального мікробіому у процесі водневого зброджування багатокомпонентних органічних відходів. Отримані результати можна використовувати як основу для розроблення новітніх природоохоронних біотехнологій очищення хроматвмісних стічних вод та одночасної деструкції екологічно небезпечних органічних відходів, а також з метою отримання екологічно чистого енергоносія – біоводню.

Ключові слова: термодинамічне прогнозування, природоохоронні біотехнології, водневе зброджування, синтез біоводню, сполуки токсичного хрому(VI), мікробне відновлення хроматів, деструкція багатокомпонентних органічних відходів.

© Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, 2020


 

Додаткове меню

Пошук по сайту

Навігація на сайті

Home Архив 2020 № 4 БІОВИЛУЧЕННЯ ТОКСИЧНОГО ХРОМУ(VI) В ПРОЦЕСІ ЗБРОДЖУВАННЯ БАГАТОКОМПОНЕНТНИХ ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ В. M. Говоруха, O. A. Гаврилюк, Г. В. Гладка, O. Б. Таширєв

Запрошення до співпраці

Пані та понове!  Редакція запрошує Вас публікувати свої роботи на сторінках нашого журналу. © Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, 2008. Усі права захищені. Повний або частковий передрук матеріалів журналу тільки з письмового дозволу редакції.
E
-mail для довідок: biotech@biochem.kiev.ua