Грибы помогут извлекать редкоземельные элементы из отходов лопаритового производства
В последние десятилетия спрос на редкоземельные элементы (РЗЭ) вырос лавинообразно. Сейчас их используют практически во всех областях мировой экономики – от лазеров и мобильных телефонов, автомобильных катализаторов и искусственных алмазов до минеральных удобрений, космических аппаратов и медицинской техники. Мировое производство РЗЭ контролируется Китаем (85 процентов), а вот доля России составляет всего около двух процентов. Открытие ученых Кольского научного центра и Ботанического института имени Комарова потенциально может увеличить количество добываемых редкоземельных элементов.
Основными экономическими источниками редкоземельных элементов являются минералы бастназит (РЗЭ-FCO3), монацит (легкие РЗЭ-PO4) и ксенотим (тяжелые РЗЭ-PO4). В качестве источника РЗЭ также можно рассматривать лопарит (Na,Ca,Ce,Sr)2(Ti,Ta,Nb)2O6. В недрах Мурманской области, как показали недавние исследования ученых Кольского научного центра, скрыты запасы редкоземельных элементов почти на 700 миллиардов долларов.
Здесь же находится единственное действующее месторождение лопарита, добычу и переработку которого осуществляет Ловозерский горно-обогатительный комбинат. Получаемый на предприятии лопаритовый концентрат, представляет собой комплексное сырье для дальнейшего получения ниобия, тантала, редкоземельных элементов цериевой группы и титана. Традиционные методы извлечения РЗЭ руд связаны с нагревом и использованием опасных кислот. Это дорого, энергозатратно и негативно влияет на окружающую среду. В последнее время все больший интерес вызывают природоподобные, то есть имитирующие природные процессы, технологии в различных областях, например, биовыщелачивание – извлечение веществ из природного и техногенного сырья с помощью бактерий и микроскопических грибов.
Ученые из Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра и Ботанического института имени Комарова изучили способность некоторых видов микрогрибов накапливать редкоземельные элементы из отходов лопаритового производства. Статью об этом опубликовал международный Geomicrobiology Journal.
Пробы с двух площадок хвостохранилища, где накапливаются отходы производства лопаритового концентрата, были изучены методом масс-спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой для определения их состава. Микроорганизмы, найденные в пробах, культивировали в чашках Петри, наполненных питательной средой, специально разработанной для обеспечения роста грибов и подавления роста бактерий. Таким образом удалось определить и выделить наиболее характерные виды. Доминирующие виды Geomyces vinaceus и Penicillium simplicissimum, недоминантные Aspergillus niveoglaucus и Pseudogymnoascuc pannorum, а также контрольный штамм Cadophora malorum протестировали на толерантность и устойчивость к неодиму и церию.
В ходе исследования ученые отметили, что микроскопические грибы адаптируются к вызванному повышенным содержанием редкоземельных элементов стрессу. Низкие концентрации у всех штаммов вызвали незначительное увеличение скорости роста и размера колоний, при этом их строение не менялось. Это может свидетельствовать о стимулирующем характере малых доз РЗЭ для роста микрогрибов. При высоком содержании РЗЭ в среде происходило изменение морфологии и подавление роста микрогрибов. Например, при самых высоких дозах хлорида церия колонии Pseudogymnoascuc pannorum теряли характерную для них структуру и напоминали слизистые колонии дрожжевых форм грибов.
В результате наиболее толерантным к обоим элементам оказался Penicillium simplicissimum, который продолжал расти при самых высоких (500 мг/л) концентрациях РЗЭ. Geomyces vinaceus оказался устойчивым только к неодиму и более чувствительным к церию. Оба этих вида очень неприхотливы, холодостойки и способны заселять нарушенные вследствие добычи полезных ископаемых территории. Исследование показало, Penicillium simplicissimum может извлекать редкоземельные элементы из хвостов обогащения лопаритовой руды.
Исследователи считают, что полученные ими результаты позволят оценить возможность использования протестированных грибов для биовыщелачивания редкоземельных элементов. Необходимы дальнейшие глубокие исследования, чтобы лучше понять биовыщелачивающий потенциал микроскопических грибов в крупномасштабных промышленных процессах и разработке природоподобных технологий.
Telegram 
Дзен 
VK За всю свою историю радиус Меркурия мог уменьшиться намного больше, чем считалось. Поскольку часть следов этого процесса до сих пор оставалась незамеченной, прежние оценки могли быть серьезно занижены.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
«Яндекс» выложил в открытый доступ Alice AI Search Pretrain — свою компактную языковую модель, обученную с нуля. Она обладает обширными знаниями и способна быстро давать содержательные ответы даже при большом количестве запросов.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.
Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно