Пермяки выделили бактерию, которая быстрее других уменьшает токсичность хрома
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 четырех 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». 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 процентов 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 процентов) 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 процентов. 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.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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