Перевести его в раствор. После извлечение мышьяка из таких концентра-

тов удается извлечь методом цианирования до 90 % золота и серебра.

Биосорбция металлов из растворов

Ужесточение законов по охране окружающей среды и требования к

Качеству воды делают необходимым совершенствование существующих и

Разработку новых, более эффективных методов очистки вод от металлов.

Биологические методы в последние годы находят все большее применение

Для извлечения металлов из промышленных, а также бытовых сточных

Вод. Эти методы, в отличие от дорогостоящих физико-химических, харак-

Теризуются достаточной простотой и эффективностью. Обычно для этих

Целей загрязненные металлами воды собирают в отстойниках или прудах

Со слабым течением, где происходит развитие микроорганизмов и водо-

Рослей. Эти организмы накапливают растворенные металлы внутрикле-

Точно или, выделяя специфические продукты обмена, переводят их в не-

Растворимую форму и вызывают осаждение. Многие микроорганизмы

Способны накапливать металлы в больших количествах. В ходе эволюции

В них сформировались системы поглощения отдельных металлов и их кон-

Центрирования в клетках. Микроорганизмы, помимо включения в цито-

Плазму, способны также сорбировать металлы на поверхности клеточных

Стенок, связывать метаболитами в нерастворимые формы, а также перево-

дить в летучую форму (рис. 5.7.). Селекция в этом направлении и приме-

Нение новых генноинженерных методов позволяют получать формы, ак-

Тивно аккумулирующие металлы и на их основе создавать системы био-

Очистки. Идея использования микроорганизмов для извлечения металлов

Из растворов, помимо огромного экологического значения, важна также в

Качестве способа получения экономически важных металлов.

Основными процессами извлечения металлов из растворов с участием

микроорганизмов являются: биосорбция, осаждение металлов в виде

Сульфидов, восстановление шестивалентного хрома.

С помощью биосорбции даже из разбавленных растворов возможно

100 % извлечение свинца, ртути, меди, никеля, хрома, урана и 90 % золо-

Та, серебра, платины, селена.

Внутриклеточное содержание металлов, как установлено, может быть

очень значительным – для урана и тория до 14–18 % от АСБ денитрифи-

цирующих микроорганизмов, для серебра – до 30 % АСБ. Недавно уста-

Новлена способность водорослей, дрожжей и бактерий (Pseudomonas) эф-

Фективно сорбировать уран из морской воды.

Способы проведения биосорбции различны: возможно пропускание

Раствора металлов через микробный биофильтр, представляющий собой

Живые клетки, сорбированные на угле. Промышленно выпускаются также

специальные биосорбенты, например «биосорбент М» чешского произ-

Водства, изготовленный в виде зерен из микробных клеток и носителя

размером 0.3–0.8 мм. Сорбент используют в установках, работающих на

Ионообменных смолах; его емкость составляет 5 мг урана на 1 г АСБ клеток

(максимальная емкость – до 120 мг). Возможно также производство сорбен-

Тов на основе микробных полисахаридов. Такие сорбенты можно широко

Применять в различных, включая природные, условиях, они просты в упот-

Реблении. После концентрирования металлов микроорганизмами на сле-

Дующей стадии металлы следует извлечь из микробной биомассы. Для этого

существуют различные способы – как недеструктивные, так и основанные

На экстракции путем разрушения (например, пирометаллургическая обра-

Ботка биомассы или применение кислот и щелочей).

Извлечение металлов из растворов на основе осаждения сульфидов из-

Вестно давно. Сульфатредуцирующие микроорганизмы выделяют серово-

Дород, который практически полностью связывает растворенные металлы,

Вызывая их осаждение. На основе данного метода возможно, например,

(CH3)2Hg

Летучая форма

Выделяемые

Метаболиты

(металлоорганические

Комплексы или осадок

Металлов Fe, Cu, Mn)

Поверхностная

Сорбция

Внутриклеточное

Накопление

Микробная

Клетка

Рис. 5.7. Возможные типы взаимодействий между металлами (Х) и микробной клеткой

(по К. Браейерли и др., 1988).

извлечение меди и растворов, содержащих до 8.5 г/л меди в форме циани-

да; полнота извлечения достигает 98.5 %.