Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
В Пермском Политехе разработали материал для очистки вод от марганца
В результате природных процессов и деятельности человека в водную среду поступает марганец, количество которого может превышать допустимые нормы. Предельно допустимая концентрация марганца в водных объектах составляет 0,1 миллиграмма на литр. Его накопление в растениях приводит к нарушению их роста и даже гибели, а переизбыток в организме животных и человека может стать причиной неврологических, репродуктивных и респираторных заболеваний. В последнее время активно развивается новый метод очистки вод от тяжелых металлов с использованием микроорганизмов. Студентка Колыхматова Ксения и биотехнолог Ольга Бахирева из Пермского Политеха разработали биосорбент, который позволит эффективно очистить воды от ионов марганца, понижая их концентрацию до допустимой нормы.
Статья с результатами опубликована в сборнике «Химия. Экология. Урбанистика». Существует множество методов очищения воды от марганца – химический, электрохимический, сорбционный, мембранный, ионообменный и другие. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, область применения и эффективность очистки. Использование этих методов не достаточную хорошо очищает воду до предельно допустимой концентрации, поэтому необходима доочистка.
Для этого, а также для очистки воды с невысоким уровнем марганца можно использовать биосорбционный метод, при котором в качестве поглотителей тяжелых металлов выступает биомасса микроорганизмов. Биологический метод эффективен и более экологичен, так как биосорбент после очистки можно использовать, например, в качестве удобрения в сельском хозяйстве.
«Для создания биосорбента мы выделили из загрязненной почвы культуру микроорганизмов, которую изучили на чувствительность к ионам марганца. Тем самым определили границы устойчивости культуры к высоким концентрациям загрязняющего вещества. Оказалось, микроорганизмы устойчивы к действию данных ионов в диапазоне концентраций 5–200 миллиграммов на литр», – рассказывает доцент кафедры химии и биотехнологии Пермского Политеха, кандидат химических наук Ольга Бахирева.
Ученые отмечают, что скорость роста бактерий в питательной среде, содержащей марганец в концентрации 100 миллиграммов на литр, замедляется из-за накопления вредного вещества в клетках.
Для использования бактерий в технологическом процессе часто проводят их нанесение на поверхность материала, обладающего сорбционной (поглощающей) активностью. В качестве такого вещества политехники выбрали вермикулит. Это природный дешевый и доступный материал, который достаточно широко применяется в различных сферах человеческой деятельности.
Например, в строительстве его используют в качестве изоляционного материала, также он широко применяется в сельском хозяйстве и садоводстве для разрыхления и улучшения аэрации почвы. Одно из самых важных свойств вермикулита – способность собирать на своей поверхности различные тяжелые металлы, именно поэтому его удобно применять для очистки вод.
Присоединение биомассы микроорганизмов ученые проводили, пропуская суспензии клеток через колонку, заполненную вермикулитом. Затем полученный биосорбент промывался несколько раз физиологическим раствором для подготовки к дальнейшей работе.
Чтобы изучить эффективность поглощения ионов марганца ученые провели эксперимент с вермикулитом в чистом виде и с полученным биосорбентом. Для этого через поглощающее вещество пропускали раствор, содержащий 100 миллиграммов на литр исследуемых ионов. До превышения уровня предельно допустимой концентрации (0,1 мг/л) через колонку с вермикулитом прошло 62 миллилитра исходного раствора, а с биосорбентом – 80 миллилитров.
Полная динамическая обменная емкость вермикулита составила 4,57 миллиграммов на грамм, а вермикулита с клетками бактерий – 5,49 миллиграммов на грамм. Это означает, что нанесение биомассы микроорганизмов на поверхность вермикулита повышает его сорбционные свойства.
Полученный учеными ПНИПУ биосорбент является перспективным материалом для извлечения ионов марганца из водной среды и может быть использован в технологических схемах комплексной очистки марганцесодержащих вод.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из Института космических исследований РАН и МФТИ раскрыли химический механизм, объясняющий появление молекул воды на поверхностях астероидов.
Пластичность мозга — его способность перестраиваться под влиянием приходящей информации. Это свойство необходимо для обучения и адаптации. Пластичность особенно высока в детском и юношеском возрасте, она помогает быстро выучить иностранный язык и освоить сложные моторные навыки (например, фигурное катание). Ресурс пластичности есть и у пожилых людей — благодаря альтернативным нейронным сетям они восстанавливаются после травмы или инсульта. Как выясняется, высокая пластичность это не всегда хорошо. Нарушение тонкого баланса между пластичностью и стабильностью может вести к неприятным последствиям, таким как хроническая боль, тиннитус (звон в ушах) и фобии.
Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета разработали эффективный способ обнаружения в крови важнейшего биомаркера иммунитета — неоптерина — с помощью нанотехнологий и лазера.
Ученые из Института космических исследований РАН и МФТИ раскрыли химический механизм, объясняющий появление молекул воды на поверхностях астероидов.
Приблизительно 4,5 тысячи лет назад в Британии произошла быстрая и масштабная смена населения. Неолитические народы, построившие Стоунхендж и большинство других памятников, практически исчезли, их заменили представители другой культуры. Долгое время археологи спорили, откуда пришли новые люди, которым так быстро удалось покорить остров. Ответ нашла международная команда генетиков.
Антропологи пришли к выводу, что выступающий человеческий подбородок сформировался не ради улучшения функций жевания или речи, а возник случайно из-за несовпадения скоростей эволюции разных частей черепа. Эта костная структура появилась как геометрическая неизбежность из-за быстрого уменьшения зубов и увеличения мозга, за которыми не поспевал нижний свод челюсти.
Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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