Г. И. Каравайко биогеотехнология

Научные обеоры
82

Механизм сорбции металлов из растворов микроорганизмами во мно­гих чертах ясен; в основном он связан с клеточной стенкой. Возможно­сти микроскопических грибов в сорбции металлов определяются хити­ном и получаемым из него хитозаном. Поэтому для извлечения металлов целесообразно использовать эти вещества и непосредственно. Другим источником хитина и хитозана могут стать сами микроскопические грибы.
Способы использования биосорбентов могут быть различными. Это прежде всего создание биофильтров, где в качестве носителя может при­меняться, например, уголь ". Другой пример — так называемый биосор­бент М, разработанный в ЧССР. В его состав входит мицелий Penicillum chrysogenum, а также продукты реакции веществ, используемых в про­цессе его укрепления; мочевино-фэрмальдегидный поликонденсат и продукты реакции формальдегида и мочевины с компонентами мицелия. Биосорбент М изготавливается в виде зерен размером 0,3—0,8 мм. Его можно использовать в установках, работающих на ионообменных смолах.
К достоинствам биосорбентов, включающих микроорганизмы, следует отнести прежде всего широкие возможности их использования в природ­ных условиях. При налаженном производстве биомассы или, например, полисахаридов микробного синтеза эти сорбенты могут стать новым источ­ником селективных ионообменных материалов. Так, емкость поглощения грибных клеток Rhizopus arrhizus при накоплении урана и тория в 2,5 ра­за превышает емкость обычных анионообменных смол марки ША-400, используемых в промышленности для селективного отделения урана от других ионов в растворе ¹⁵. Емкость биосорбента М составляет примерно 5 мг урана на 1 г сухого вещества клеток (максимальная емкость — 80—
¹⁴ См.: Shumate II S. E., Strandberg G. W., McWhirter D. A., Parrot I. R., Bogac-
ki G. M., Locke B. R.— Biotechnol. and Bioeng. Symp., 1980, N 10, p. 27—34.
¹⁵ См.: Tsezos M., Volesky В.—Biotechnol. and Bioeng., 1981, v. 23, p. 583—604;
Brierley J. A., Brierley С L.— In: Biomineralization and Biological Metal Accumulation,
P. Westbroek and E. W. de Jong (eds), 1983, p. 499—509.

Биогеотехнология переработки металлсодержащих руд 83
120 мг достигается при концентрации урана в растворе около 1 г/л). В числе других достоинств биосорбентов— доступность и простота ис­пользования.
В заключение следует отметить следующее. К настоящему времени решены основные теоретические вопросы биогеотехнологии таких метал­лов, как медь, никель, цинк, кобальт, уран, золото, марганец, кадмий, а также мышьяк и некоторые другие элементы. В практике добычи меди и урана уже используется бактериально-химический способ кучного и подземного выщелачивания. Чановый способ переработки ряда концент­ратов и получения таких элементов, как цинк, медь, уран, кадмий, зо­лото, серебро, олово, никель, находигся на стадии полупромышленных и опытно-промышленных испытаний. Наконец, продолжает изучаться ряд новых микробиологических процессов, связанных с получением металлов.
В целом же ясно, что проблему переработки сложных комплексных руд можно решить только комбинированными методами, включающими микробиологические и химические процессы.
В настоящее время при огромных затратах на добычу руд мы извлека­ем из них далеко не все ценные элементы. Использование новых микро­биологических методов позволит увеличить сырьевые ресурсы, обеспечить комплексность извлечения металлов. При этэм можно полностью автома­тизировать соответствующие технологические процессы, повысить произ­водительность труда и культуру производства, решить многие проблемы охраны окружающей среды.
УДК 669.053:663.18