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 Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
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.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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