Учебное пособие - Sfu-kras - Сибирский федеральный ...

5. БИОТЕХНОЛОГИЯ И ПРОБЛЕМЫ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ5.3 Применения биотехнологических методов для очистки газо-воздушных выбросов и деградации ксенобиотиковет превращение цианида в тиоцианат, а иммобилизированная цианидгидратазагидролизует цианид до формамида.Образующиеся во многих производственных процессах восстановленныесоединения серы (тиосульфат, сероводород, метилмеркаптаны, диметилсульфид)могут служить источником энергии для многих микроорганизмов:ThiobacillusH 2 S + O 2 ⎯⎯⎯⎯⎯ → H 2 SO 4 .Hyphomicrobium(CH 3 ) 2 S + 5 O 2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ → 2 CO 2 + H 2 SO 4 + 2 H 2 O.Один из методов очистки от сероводорода состоит в пропускании воздухачерез солевой раствор меди. Образуемый в результате этого нерастворимыйсульфид металла далее может быть окислен при участии микроорганизмов.Возможно создание системы биоочистки воздуха от сероводорода, атакже органических соединений серы с использованием тиобацилл; при анаэробныхусловиях десульфурирование сопряжено с денитрификацией:5 H 2 S + 8 NaNO 3 → 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 4 + 4 H 2 O + 4 N 2 .(CH 3 ) 2 S + 4 NaNO 3 → 2 CO 2 + Na 2 SO 4 +2 NaOH + 2 H 2 O + 2 N 2 .Таким образом, в настоящее время в промышленных масштабах применяютсядостаточно эффективные биологические процессы для очистки газовоздушныхвыбросов. Существуют реальные научные основы для разработкии внедрения новых методов биоочистки.Биодеградация ксенобиотиков. Ксенобиотики – чужеродные для организмовсоединения (пестициды, ПАВ, красители, лекарственные веществаи пр.), которые практически не включаются в элементные циклы углерода,азота, серы или фосфора. Ксенобиотики временно или постоянно накапливаютсяв окружающей среде и вредно влияют на все живое. Широкое и повсеместноеприменение пестицидов, в том числе неразлагаемых, накоплениеразличных отходов в огромных количествах привело к широкому распространениюзагрязнения окружающей среды – недр, воды, воздуха. Накоплениексенобиотиков представляет огромную опасность для человека, употребляющегов пищу крупную рыбу и высших животных.Судьба химических соединений, попадающих в окружающую среду,определяется комплексом физических, химических и особенно биологическихфакторов. Деградация ксенобиотиков может происходить в результатефизических и химических процессов и существенно зависит от типа почвы,ее структуры, влажности, температуры и пр. Биологическая трансформациясоединений, попавших в окружающую среду, может протекать в различныхнаправлениях, приводя к минерализации, накоплению или полимеризации.Так, примерные значения коэффициента увеличения концентрацииДДТ (дихлордифенилтрихлорэтана) таковы.Ксенобиотики, которые подвергаются полной деградации, то есть минерализуютсядо диоксида углерода, воды, аммиака, сульфатов и фосфатов, используютсямикроорганизмами в качестве основных ростовых субстратов и Введение в биотехнологию. Учеб. пособие -134-