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 лаборатории физики ускорителей МФТИ, с коллегами из НТЛ «Заряд» (Новосибирск) и Объединенного института ядерных исследований (Дубна) предложили практические схемы так называемых сибирских змеек — специальных магнитных систем, позволяющих сохранять поляризацию протонного пучка при его ускорении в Нуклотроне, ключевом элементе российского ускорительного комплекса NICA.
Космическая обсерватория «Эйнштейн» зарегистрировала необычный рентгеновский сигнал, энергия которого оказалась сопоставима с энергией гамма-всплеска. Проанализировав эти данные, группа астрономов предположила, что стала свидетелем «грязного взрыва» — типа релятивистского выброса при коллапсе массивной звезды, предсказанного более 30 лет назад. Если выводы подтвердятся, это поможет лучше понять механизмы гибели массивных светил.
Устные рассказы жителей Центральной Африки о рыбах, карабкающихся вверх по водопадам, впервые удалось подтвердить и задокументировать. Ученые сняли на камеру, как тысячи крошечных паракнерий поднимаются по водопаду, высота которого составляет 15 метров.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Международная команда палеонтологов развенчала статус окаменелости Pohlsepia mazonensis, которая с 2000 года считалась древнейшим осьминогом на земле. Сканирование выявило внутри породы скрытый зубчатый аппарат (радулу). Его строение показывает, что перед учеными не осьминог, а окаменевшие остатки сгнившего наутилуса. Это открытие сдвигает появление первых осьминогов на 150 миллионов лет вперед и заставляет пересмотреть молекулярные часы эволюции головоногих.
Японские экологи непрерывно измеряли напряжение внутри 37 диких грибов и зафиксировали между ними направленный обмен электрическими сигналами. Локальный полив земли рядом с одним плодовым телом вызвал мгновенный всплеск передачи информации по всей подземной сети. Этот коммуникационный процесс объединил в единую структуру даже генетически чужеродные организмы.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
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