Иммобелизденген микроорганизмдерді сорбциялау технологиясы

1.Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 3

Иммобелизденген микроорганизмдерді сорбциялау технологиясында иондардан ауыр металдарды тазарту арқылы қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1.1 Металдар . адам дамуындағы негіз болып табылады ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 5
1.2 Ауыр металдар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
1.3 Биосорбент, сорбционных үдерістің қағидалы негіздері ... ... ... ... ... ... ... ... .. 10
1.4. Сорбцияның тетігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 12
2 МАТЕРИАЛДАР, ОБЬЕКТІЛЕР ЖӘНЕ ЗЕРТТЕУ ӘДІСТЕРІ ... ... ... ... ... ... ... 13
2.1 Карбонизацияланған биосорбенттерді алу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 13
2.2 Көміртегінің құрамын анықтау әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
2.3 Карбонизацияланған үлгінің тығыздылығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 14

3 ЗЕРТТЕУДІҢ ҚОРЫТЫНДЫСЫН ТАЛҚЫЛАУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 14
3.1 Биосорбенттердің физикалық.химиялық ерекшелігін түрлі температурада карбонизациялау арқылы алынған қарағай үгіндісінің негізінде аламыз ... ... ... 14

3.1.1 Қарағай үгіндісін жоғары температурада карбонизациялаудың шикізаттың бастапқы салмағы мен көміртек құрамын өзгертуге ықпалы ... ... ... ... ... ... ... . 15
3.2 Суды ауыр металл иондарынан тазартуға арналған биосорбенттер ... ... . 16
3.3 Ауыр металл иондарын биосорбенттермен сорбциялау процесін зерделеу.. 19
3.3.1. Ауыр металл иондарына қатысты биосорбенттердің сорбциялық шапшаңдығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 20
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 31
Қосымшы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Бұл ғылыми жұмыс көміртектті тасымалдаушыға негізделе отырып биосербенттерді зерттеуге арналған карбонилденген қарағай үгіндісі , су қоймаларында ауыр металдарды иондарынан тазартуға келешекте тиімді.
Физика-химиялық әдіс бойынша келесі зерттеулер жүргізіледі.
Карбонилденген биосербенттердің(әдісін электронды) физика-химиялық сипаттаманы электронды микроскопия әдісімен анықтау ,атомды-адсорбциялы спектроскопия және элемент анализі , корбонизделген сорбиттердің сорбционды сипаттамаларын ауыр металдар ионына қатынасы бойынша анықтау.
Зерттеудің өзектілігі:
Ағынды суларды тазартуға байланысты сұраныстың өсуіне және мол қаражаттың бөлінуіне қарамастан, Қазақстанда су қоймалардың ластануы жылдан-жылға 4-5% өсіп отыр. Қазіргі уақытта Қазақстан көлдерінің құрамында ауыр минералдар иондарының жоғары көрсеткіші анықталып отыр, яғни олар микроорганизімдерден бастап балықтар және т.б қоректену тізбегі бойынша адамға жетеді, ақыр соңында адам ағзасына зиянды әсер етеді.
Өндірістік қалдықтарыдың су қоймаларына төгілуі экологиялық тепе-теңдіктің бұзылуына әкеліп соғады.
Ағынды сулардың құрамындағы қоспалар Қазақстан Республикасының су ресурстарына қауіп төндіреді, яғни ол техникалық және ауыз суларын алуға қиындық туғызады.
Табиғатты ауыр металдар ионымен ластанудан сақтап қалу үшін белгілі әдістерді жетілдіріу керек және ағынды суларды тазартудың жаңа әдістерін дамыту. Карбонизацияланған екінші реттік өсімдік алынған өнімі тасымалдаушы сорбент ретінде келешекте жаңа материалдар ретінде үлкен маңызы бар.
Соңғы жылдары қатты заттарды тасымалдауға бекінген клетка микроорганизімдері үлкен басымдық көрсетіп отыр.
Бұл жағдайда олардың сорбционды белсенділігі белгілі дәрежеге дейін жоғарылайтындығы, функцияның ұзақтығы жоғарылайтындығы анықталған, яғни имобилизделген клетка микроорганизимдерге негізделген биосорбенттің жаңа түрін қолдану арқылы әр түрлі су қоймаларынан ауыр металлдарды жою үдерісінің нәтижесін арттыруға болады.
Иммобилизденген микроорганизимдер улы субстрактарға көпшілік жағдайда сезімталдығы әлсіз болады , олар өздерінің биохимиялық белсенділігін ұзақ уақыт сақтайды және агресивтті ортаға төзімді келеді. Мұндай биосербенттің әсер ету дәрежесі көпшілік жағдайда клетка және тасымалдаушы құрамымен анықталады.
Экспериментті анықтау бойынша мұндай бөлшектердің нано көлемді болып келеді, ал олардың жоғарғы бетінің дамуы тегіс емес, қатпарлы және т.б.
1 Могилевич Н.Ф. Иммобилизованные микроорганизмы и очистка воды // Микробиологический журнал. Т. 57, № 5. 1995. С. 90-105.
2 Шевченко М.А., Таран П.Н., Гончарук В.В. Очистка природных и сточных вод от пестицидов. - Л.: Химия, 1989. С. 220.
3 Березин А.Н. Иммобилизованные клетки и ферменты. Методы. - М.: Мир, 1988. С. 273.
4 Shigaeva M.Ch., Zhubanova A.A. The use of the immobilizated cells of Torulopsis kefyr var. kumis for fermentation of whey // ДокладыНАНРК № 6, 1994. Р. 68-70.
5 Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Пищевые волокна побочных продуктов переработки винограда как сорбенты экологически вредных веществ // Изв. вузов. Пищ. технология. № 2. 1998. C. 77-79.
6 Lozinsky V., Plieva M. Poly (vinyl alcohol) cryogels employed as matrices for cell immobilization // Enzyme Microb. Technol.№ 3.1998.Vol. 23. Р. 227–242.
7 Вебб К. Иммобилизованные клетки. Экологическая биотехнология. – М.: Наука, 1987. С. 278.
8 Clark S. Novinasive techniques in studies of immobilized cells // Proceedings of an International Symposium “Physiology of immobilized cells”. - Netherlands, 1990. P. 603-6129.
9 Долина Л.Ф. Сорбционные методы очистки производственных сточных вод. – Днепропетровск: Маяк, 2000. С. 84
10 Курдиш И.К. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми материалами и его биотехнологическое значение // Микробиологический журнал. Т. 61, № 1. 1999. С. 60-73.
11 Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. – М.: МГУ, 1987. С. 256
12 Колесов А.А. Инженерная энзимология на промышленном уровне. // Итоги науки и техники. Сер. биотехнология. Т. 18, № 4. 1989. С. 184-190.
13 Дигель И.Э. Влияние ионов переходных металлов и водорастворимых полимеров на прикрепление дрожжевых клеток к твердым поверхностям: автореферат.канд. биол. наук: 03.00.07. – Алматы, КазГНУ, 1998. С. 24.
14 Жубанова А.А., Шигаева М.Х. Получение высокоэффективных биокатализаторов на основе иммобилизованных клеток микроорганизмов // Вестник КазГУ. Сер. биол. № 3. 1997. С. 24-31.
15 Rensing Ch., Grass G. Esherichia coli mechanisms of copper homeostasis in a changing environment // FEMS Microbiol. № 27. 2003. P. 197-213
16 Марьин А.П., Феофилова Е.П., Шляпников Ю.А. Новый высокоактивный сорбент для очистки воды от ионов тяжелых и радиоактивных элементов // Фундаментальные науки - народному хозяйству. № 5. 1990. С. 270-271.
17 Агранович Г.И. Справочник по физико-химическим исследованиям объектов окружающей среды Л.: Судостроение, 1973. С. 648.
18 Таранова Л.А., Гришенок С.В., Радченко О.С. Микробная очистка сточных вод производства катионных ПАВ // Химия и технология воды. Т. 13, № 11. - 1991. С. 1051-1055.
19 Кощеенко К.А. Живые иммобилизованные клетки как биокатализаторы процессов трансформации и биосинтеза органических соединений//Прикладная биохимия и микробиология. Т. 17, № 2. 1981. С. 476-482.
20 Тихонова Л.С., Белоцерковский М.Ц. Повышение эффективности сорбции микроорганизмов на активированном угле при поляризации сорбента // Прикладная биохимия и микробиология. Т. 25, № 2. 1989. С. 184 - 187.
21 Портной О.А., Николаев В.Г., Фридман Л.И. Исследование сорбции биологических веществ активированными углеродными волокнами // Химико-фармац. журнал. Т. 27, № 3. 1984. C. 360-364.
22 Буракаева А.Д., Русанов А.М., Ланух В.П. Роль микроорганизмов в очистке сточных вод от тяжелых металлов: Методическое пособие. - Оренбург: ОрГУ, 1999. С. 53.
23 Лопухин Ю.М., Молденков М.Н. Гемосорбция. - М.: Медицина, 1987. С. 300.
24 Лопухин Ю.М., Молденков М.Н. Гемосорбция. - М.: Медицина, 1987. С. 300.
25 Кузнецов Б.Н. Некоторые актуальные направления исследований в области химической переработки древесной биомассы и бурых углей // Химия в интересах устойчивого развития. Т. 46, № 9. 2001. С. 443-459.
26 Галушко Л.Я., Хазипов В.А., Пащенко Л.В., Саранчук В.И. Получение активированных углей из фруктовых косточек // Химия твердого топлива. Т. 56, № 3. 1998. С. 33-38.
27 Павлюк Н.Ю., Гуревич Н.А. Исследование свойств некоторых украинских сорбентов // Экотехнология и ресурсосбережение. Т. 66. № 5. 1999. С. 73-75.
28 Грибанов А.В., Сазанов Ю.Н. Карбонизация полимеров (обзор) // Журнал прикладной химии. Т. 70, № 6. 1997. С. 881-902.
29 Рудковский А.В., Парфенов О.Г., Щипко М.Л., Кузнецов Б.Н. Технология комплексной переработки кедровых орехов // Химия растительного сырья. № 1. 2000. С. 61-68.
30 Таипова Р.А., Мансурова Р.М., Мансуров З.А. Карбонизованные сорбенты на основе рисовой шелухи и рисовой сечки // Вестник КазНУ. Серия химическая.№ 2.2004.С. 91-96.
31 Козляк Е.И., Якимов И.Б., Уткин И.С. Физико-химические основы иммобилизации клеток методом сорбции // Прикладная биохимия и микробиология. Т. 27, № 6. 1991. С. 788-803.
32 Багреев А.А., Брошник А.П., Стрелко В.В., Тарасенко Ю.А. Активный уголь на основе скорлупы грецких орехов // Журнал прикладной химии. Т. 72, № 6. 1999. С. 942-946.
33 Махорин К.Е., Пищай И.Я. Физико-химические характеристики углеродных адсорбентов // Деминерализация воды. Т. 12, № 2. 1996. С. 74 - 83.
34 Кузнецов Б.Н. Химическая переработка ископаемых углей и древесины. –Красноярск: КГУ, 1999. С. 216.
35 Kutics K., Kotsis L., Szolcsanyi P., Argyelan J. Production of activated Carbon from Walnut shell I. Adsorption investigations and study application characteristics // Hungarian journal of Industrial Chemistry Veszprem. Vol. 12, № 5. 1984. Р. 319-327.
36 Lupashku T., Monahova L., Gonchar V. Adsorption properties of active Carbons obtained from food industry by-products // Revue Roumaine de Chimie. - Vol. 39, № 8.1994. Р. 909-916.
37 Поляков Н.С., Петухова Г.А., Касаткин А.А. Новое уравнение адсорбции для расчета параметров микропористой структуры // Известия Академии наук. Серия химическая. № 10. 1995. С. 1931-1933.
38 Кузнецов Б.Н. Термокаталитические процессы при получении химических продуктов из природных органических полимеров - ископаемых углей и древесной биомассы // Химия твердого топлива. Т. 86, № 2. 1999. С. 3-13.
39 Фёнелонов В.Б. Пористый углерод. - Новосибирск: ИК СО РАН, 1995. С. 320.
40 ГОСТ 2874-82. 1982. Вода питьевая. – М.: Госкомстандарт, 1982. С. 26.
41 Хиггинс П., Беста Д., Джонсон Д. Биотехнология. Принципы и применение. - М.: Мир, 1988. С. 480.
42 Жылыбаева Н.К., Уалиева П.С., Мансурова Р.М., Жубанова А.А. Модифицированные карбонизованные сорбенты многофункционального действия // Тез. докл. межд. симпозиум. «Хим. наука, как основа развития хим. промышленности Казахстана в XXI веке» Посв. 100-летию со дня рождения академика А.Б. Бектурова. - Алматы, 2001. С. 201-202.
        
        Мазмұны                                                          ...  3                              ... ... ... технологиясында иондардан ауыр металдарды тазарту арқылы қолдану...............................................................  5
+ Металдар - адам ... ... ... ... 5
1.2 Ауыр металдар....................................................................................................... 7
1.3 Биосорбент, сорбционных үдерістің қағидалы негіздері.................................. 10
1.4. Сорбцияның тетігі................................................................................................. 12
2 МАТЕРИАЛДАР, ОБЬЕКТІЛЕР ЖӘНЕ ... ... ... Карбонизацияланған биосорбенттерді алу......................................................... 13
2.2 Көміртегінің құрамын анықтау әдісі................................................................... 13
2.3 Карбонизацияланған үлгінің ... ... 14
3 ... ... ... ... Биосорбенттердің физикалық-химиялық ерекшелігін түрлі температурада карбонизациялау арқылы алынған қарағай үгіндісінің негізінде аламыз............ 14
3.1.1 ... ... ... ... ... шикізаттың бастапқы салмағы мен көміртек құрамын өзгертуге ... ... Суды ауыр ... ... ... арналған биосорбенттер......... 16
3.3 Ауыр металл иондарын биосорбенттермен сорбциялау ... ... ... Ауыр металл иондарына қатысты биосорбенттердің сорбциялық шапшаңдығы................................................................................................................. ... ... ... ... ... ... сипаттамасы:
Бұл ғылыми жұмыс көміртектті тасымалдаушыға негізделе отырып ... ... ... ... ... ... , су ... ауыр металдарды иондарынан тазартуға келешекте тиімді.
Физика-химиялық әдіс бойынша келесі зерттеулер жүргізіледі.
Карбонилденген биосербенттердің(әдісін электронды) физика-химиялық сипаттаманы электронды микроскопия ... ... ... ... және элемент анализі , корбонизделген сорбиттердің сорбционды сипаттамаларын ауыр металдар ионына қатынасы бойынша ... ... ... тазартуға байланысты сұраныстың өсуіне және мол қаражаттың бөлінуіне қарамастан, Қазақстанда су қоймалардың ластануы жылдан-жылға 4-5% өсіп ... ... ... ... ... ... ауыр минералдар иондарының жоғары көрсеткіші анықталып отыр, яғни олар ... ... ... және т.б ... тізбегі бойынша адамға жетеді, ақыр соңында адам ағзасына зиянды әсер ... ... су ... ... ... ... ... әкеліп соғады.
Ағынды сулардың құрамындағы қоспалар Қазақстан Республикасының су ресурстарына қауіп төндіреді, яғни ол ... және ауыз ... ... ... туғызады.
Табиғатты ауыр металдар ионымен ластанудан сақтап қалу үшін белгілі әдістерді жетілдіріу керек және ағынды суларды тазартудың жаңа ... ... ... ... ... өсімдік алынған өнімі тасымалдаушы сорбент ретінде келешекте жаңа материалдар ретінде үлкен маңызы бар.
Соңғы жылдары ... ... ... бекінген клетка микроорганизімдері үлкен басымдық көрсетіп отыр.
Бұл жағдайда олардың ... ... ... ... дейін жоғарылайтындығы, функцияның ұзақтығы жоғарылайтындығы анықталған, яғни имобилизделген клетка микроорганизимдерге ... ... жаңа ... ... арқылы әр түрлі су қоймаларынан ауыр металлдарды жою үдерісінің нәтижесін арттыруға болады.
Иммобилизденген микроорганизимдер улы ... ... ... ... ... болады , олар өздерінің биохимиялық белсенділігін ұзақ уақыт сақтайды және агресивтті ... ... ... Мұндай биосербенттің әсер ету дәрежесі көпшілік жағдайда клетка және тасымалдаушы құрамымен ... ... ... ... ... нано ... ... келеді, ал олардың жоғарғы бетінің дамуы тегіс емес, қатпарлы және т.б.
болып
табылады, ол нано бөлшектердің келешекте өзіндік клеткаларға байланысу дәрежесін ... ... ... .
Зерттеудің мақсаты:
Өндірістік ағындарды тазарту және физика-химиялық құрамын үйрену үшін ауыр минералдар ионына қатынасы ... ... ... ... ... ... негізінде биосорбенттерді алу .
Қойылған мақсатқа жету үшін келесі міндеттер орындалады :
* ... ... ... ... ... ... ... алу;
* Корбонизделінген биосорбенттердің ауыр минералдар иондарының қатынасынан сорбционды белсенділігі анықталады ;
* Корбонизделген материалдар негізінде алынған сорбиттерді анықтау.
Зерттеудің ... ... ... ... ... ... заттар ретінде.
Қарағай үгіндісіне негіздеген биосорбентінің ауыр минералдар иондарын физика-химиялық сорбциасы.
Ғылыми жұмыстың міндеттері:
Қарағай үгіндісіне негізделген өзіне тән минералды ... ... бар ... ... ... алу.
Корбонизделген материалдар және микроорганизимдер негізделіп алынған биосорбит анықталды . Биосорбенттердің ауыр минералдар иондарына қатынасын ... ... ... теорялық маңыздылығы:
Корбонизделген материалдар негізінде алынған биосорбенттерді зерттеу нәтижесі және олардың қасиеттерін білу ағынды суларды ... жаңа ... ... ... жасайды, сонымен қатар ерітінділер қосылысынан минералдарды алу.
Практикалық маңыздылығы:
Корбонизделген қарағай үгіндісіне негізделген биосорбенттер ауыр минералдар ионына және ... ... әр ... ... алудан қолдануды ұсынады.
Зерттеушінің өзіндік үлесі: ретінде экспериментті өткізу және қорытынды жасау. ... ... ... ... ... ауыр металдарды тазарту арқылы қолдану.
+ Металдар - адам дамуындағы негіз болып ... ... ең ... орын ауыр ... және ... ... яғни оның көп ... қоршаған ортаға тастайды.[2] Оларға белгілі улы элементтер (қорғасын, кадмий, хром, сынап, және алюминий) және эссенциялық микроэлементтер (темір, ... мыс, және ... ... ... ... ... катионының туысқандығының дәрежесін функциялық химиялық тобын да тек қана ортақ улағыштықты анықтап қоймай, және таңдаушылық немесе ... ... де ... ... ... ... барлық маталарда таралған биологиялық маңызды функциялық топтың - сульфгидрилден бақылауға болады. Олай болса, бүршіктің мынадай металдармен бұзылуы, сынап немесе ... ... SH- ... ... ... ... түсіндіреді.
Негізінен активті кофермент орталығындағы орналасқан микрокөлемді организмге қажетті металдар, олар: қорғасын, мыс, цинк, мыщяк, сынап, кадмий, хром, ... ... ... ... ... ... таңқаларлық емес. Егер элемент табысы оның қалыпты тасымалынан биохимиялық цикльдегі тасымалдаудан 10 есе артса, онда мұндай элемент ... ... деп ... ... ... көп ... бұл ... 15-20 есеге асқан. Әсіресе қоршаған ортаны ауыр металдармен ластау қауіпті.[5]
Бір жағынан олар физиологиялық процестердің дұрыс өтуіне қажет, ал ... ... ... ... ... олар ... ионмен байланысынан организмге түскен бірнеше ферменттер мен байланыста олардың белсенділігін ... ... ... ... ... периодтық кестесіндегі 50-ден аса атомдық бірлігі бар,40-тан металдар,яғни:ванадий,хром,марганец,темір,кобальт,никель,мыс,цинк,молибден,кадмий,сынап,қорғасын,висмут және т.б.Барлық делік элементтер ауыр металдар тобына жататын ... ... ... ортаның көкейкесті сұрағының бірі ол қалдықтармен байланысты,көбінесе ол көп токсинді болып келеді және бойында металл қоспаларының ерітінділері болады.[7]Металдың ... ... ... ... компоненттерінің бірі болып табылады.[8]Қоршаған ортаның шарттарына тәуелді болу(рНқышқылды қалпына келтіру ... ... әр ... ... ... болады және органикалық емес заттардың тізіміне кіре отыра металл органикалық қосылыстар ... ... бола ... ... ... ... ... ортаға түскен кезде металл келесі сатыларға бөлінеді.[10]
-металдың ерітінді формасы
-сорбиттелген және аккумульденген фитопланктондар ,яғни микроорганизмдер
-сулы ортадағы минералды ... ... ... ... ... формасындағы бөліктері
-адсорбин оксиді және гидроксид пен темір
-кез келген ... мен ... ... ... ... формадағы комплексі.
Қазіргі уақытта консохимиялық кеңселерде кеңінен биотехникалық жүйе қолданылады,судың сапасы екі кезеңді тазартудан соң зиянды келтіретін заттары болмай таза ... ... ... ... ... индустриалды райондардың таралуына әкеп соқты.[11]
Металдар метобализм кезеңдеріне әсер етеді,олардың әсерін клеткаларға тасиды.Ауыр металдардың катионы әсер етуі ... ... ... ... өзгертетін,құрамына аталып кеткен топтар кіреді.Ингибирленген ферменттер жүйесінің нәтижесінде бұзылады тыныс алуы ,ақуыз синтезі мен РНҚ,цитоплазма мембранасының ... ... ... ... ауыр ... ионына үйлестіріледі.Микроорганизмдердің қоректенуі үшін қатысады,және міндетті түрде төмен концентратта қатысуы тиіс.Металдардың кез келгені жоғары конценттратты болуыда ... ... ... ... ... ... ... болуы өте маңызды.[13]
Ауыр металлдардың төменгі концентрациясы микроорганизмдердің өсуіне әсер ... ... ауыр ... Co,Cu ... ... қажет,бірақ концентрациясы өте аз мөлшерде болуы керек.Әрбір жоғары концентрациялы металлдар микроорганизмдер үшін улы болып келеді [15]. ... ... ... [16], ең ... онда ... адсорбенттің құрамын, тесікшелі құрылысының жоғарғы қабатының сапалылығы мен миханикалық ... ... ... ... ... ... тазартылуын және бірнеше реттік қолдануын анықтауға болады. Оның құндылығы да бұл жерде маңызды рөл атқарады.
1.2Ауыр металдар
Ауыр металдар немесе ... ... ... ... топ жайлы түсінік соңғы кезде жақсы таралған. Ғылыми және жеке жұмыстарда авторлар осы терминнің мағынасын әр ... етіп ... ... орай ауыр ... ... жататын элементтер көлемі шектен тыс өзгереді. Көптеген сипаттаулар: атомдық масса, тығыздық, улылығы, табиғи ортада таралуы табиғи және техногенді циклге еліктеу ... ... ... ... ... Оған қоса категорияға бөлу шарттары: олардың тірі организмдерге уытты, биоаккумуляция және биомагнификация қабілеті маңызды рөл атқарады. Жалпы алғанда осыған ұқсас ... ... ... ... ... ... ... олардың биологиялық маңыздылығы қазіргі күнде анықталмаған), көптеген ферменттер қатарына кіреді және биологиялық процесстерге үздіксіз қатысады.
Табиғи сулардағы ... ... ... ... ... ... реакциясының қабілетін, биологиялық қол жетімділігі мен улылығы, тек қана құр ... ... қана ... ... бос және ... ... құрамын білу маңызды факторларды түсіну үшін қажет.
Гальванды цехтер, тау кен өндіретін мекемелер, қара және түсті металлургия, көлік жасау зауыттарының ... ... ауыр ... ... ... көзі болып табылады. Ауыр металдар тыңайтқыш және пестицидтердің ... ... және ауыл ... су ... ... ... ... түсуі мүмкін.
Табиғи сулардағы ауыр металлдардың канцентрациясының жоғарылауы көбінесе ластанудың басқа түрлерінен яғни қышқылданудан болады. ... ... ... рH ... ... және бос ... сорбенттелген минералдар мен органикалық заттарға ауысуына әсер етеді.
Кобальт. Табиғи сулар құрамына кобальттің байланысы мысты және ... ... ... арқылы оларды топырақтан организмдер мен өсімдіктердің жайылуынан және металлургиялық , металл өңдеу және химиялық ... ... ... ... ... ... ... көлемі топырақтан өсетін және жануарлар организмдерінің жайылуынан алынады. Кобальттің байланысы табиғи суларда ерітілген және өлшегіш ... рH ... мен ... ... ... ... ... қатынасы анықталады. Негізінен комплексті байланыс яғни табиғи сулардағы органикалық заттар ерітілген ... ... ... ... ... ... ... тән. Қышқылдың болуынан үшвалентті кобальттің шамалы конценрациясы пайда болуы мүмкін. Кобальт биологиялық белсенді элемент қатарына ... және ... ... мен өсімдіктердің организмінде болады. Олардың топырақ құрамында, өсімдікте кобальттің аз болуы ... ... ... әсер ... ... ... В12 ... құрамына кіре отырып, кобальт азотты заттардың келіп түсуіне әсер ете отырып, биосинтезді тездетіп және өсімдік ... ... ... ... әсер етеді. Оған қоса кобальттің қосындысының жоғары концентрациясы зиянды болып келеді. Ластанбаған және ... ... өзен ... ... 1дм3 суда ... мың милиграммға дейін жетеді. ПДК құрамы 0,1мг/дм3, ПДК 0,01мг/дм3.
Мыс. Мыс - ... ... ... ... физикалық белсенділігі қышқылды-қалыпқа келтіргіш ферменттердің белсенді құрамына кіруімен байланысты.Топырақта мыстың құрамының аз болуы ақуыздың ... , ... мен ... кері ... тигізе отырып, өсімдіктердің азотты сіңіруіне әсер етеді. Оған қоса мыстың артық концентрациясы өсімдіктер мен ... кері ... ... табиғи су құрамындағы көлемі 2-ден 30мкг/дм3. Мыстың концентрациясының жоғарылауы (бірнеше граммнан литрге дейін) қышқылды кен ... ... ... ... Сu (II) байланысы жиі кездеседі. Сu (I) байланысынан көп таралған суда қиын еритіндер Cu2O, Cu2S, Cu, Cl. Сулы ... ... ... қатар олардың әр түрлі жеке комплекстік формаларын, гидрооксидтер диссоцияциясының ... ... ... ... ... алған жөн. Табиғи суларда мыстың пайда болуының негізгі көзі ол ағынды суларының химиялық мекемелерде, ... ... ... ... ... ... ... жою үшін қолданылады. Мыс мысты құбыр өткізгіштер және басқа да қолданылатын су құбырларының жабдықтарында каррозия әсерінен пайда болуы мүмкін.
Жер ас ты ... ... ... ... кендермен судың арақатынасы шартталған, оның құрамында ( халькопирит, халькозин, ковеллин, борнит, малахит, азурит, хризаколла, бротантин) [17]. Мыстың су ... ... ... санитарлы-тұрмыстық су қолдану концентрациясының көлемі шамамен-0.1 мг/дм3 (зияндылардың лимитті ... ... , ... шаруашылығының су құбырында-0.001мг/дм3 құрайды.
Қорғасын. Қорғасын - жағымсыз жағдайда ... ... ... ... у . Адам ... ... ... және ас қорыту жүйесі арқылы енеді. Организмнен тез кетпейді, сүйекте және бауыр мен бүйректе жиналып ... ... (ПДК) ... ... ... жүк ... ... жанармай құрамында антидетанатор және қалалы аймақтардағы жоғары су ... ... ... ... суда ... мысы ... болады.
Берілген зат жоғарғы улы зат, және кумулятивті қасиетке ие. Тетраэтилді мыстың су құбыры суының құрамында яғни, шаруашылық-ауыз суы, мәдени-тұрмыстық және ... ... ... ... ... ... жер үсті ... пайда болуының қарапайым көзі болып эндогенді(галенит) және экзогенді( англезит, церуссит және т.б) минералдардың еру ... ... ... ... ортадағы көмірмен күйдіру, маторлы жанғыш заттар құрамында антидетанатор ретіндегі тетраэтил ... ... сулы ... ... ... ... кен ... фабрикалары, химиялық өндірістер, шахталар және т.б әсерінен мыстардың көлемі ... Мыс ... ... ... ... суда адсорбциялаудың өлшенуі мен олардың үгінділерінің жиналуы. Басқа металлдарға қарағанда мыс бөлініп алынады және өлшенген( сорбиттелген) күйде болады. ерітілген ... ... және ... ... ретінде және қарапайым ион ретінде, ал ерітілмеген формада басты сульфидті, сульфит және корбонат түрінде кездеседі.Өзен суларында мыс концентрациясы 1дм3-тан ... ... ... көп ... Тек қана хлорильді термалды сулардағы мыстың концентрациясы кейде ғана 1дм3-қа жетеді.
1.3 Биосорбенттер, сорбциялық процесстердің теориялық негізі.
Биосорбенттер - газ және бу ... ... ... сіңірілуіне қолданылатын қатты және сұйық заттар. терминіне адсорбент, абсорбент, ион айырбастау материалдары және ... ... ... ... ... ... және байланысатын қасиетке ие. Бұл әрекеттесу көп компонентті жүйеде ортақ қоспадан ... ... ... ... ... Сорбенттердің әрбіріне тән өзіндік ерекшелігі мен қасиеті бар. Адсорбент адсорбиттелген заттарды өз ... ... ... ... өз ... газ-ерітінді және ерітінді-ерітінді болып адсорбиттеле алады, бірақ ... ... ... өз ... ... фазадағы газ немесе ерітіндіні адсорбциялау жүйесі қолданылады. Қатты адсорбент қалыпты жағдайда үрленген, ішкі түзілуі бар, түйіршіктелген қалыпта ... Ішкі ... өте ... және ... ... ... кіші диаметрімен анықталады [18].
Сорбенттер бес типке ... ... ... диспертті ұнтақ, үрленген бұрыш, ион айырбастау гелі, үрленген ... ... ... Бұл типтерді әр түрлі, керісінше басқа типтілердің жиі болатын жағдайы деп ... ... ... - ... ... ... мембрана өтуде мысалға бұл сұйықтықты аталып кеткен ... ... ... ... ... адсорбционды құрылысы оның химиялық құрамы мен үстіңгі қабатының физиологиялық жағжайына, ... ... және жеке ... (ол 1гр ... ... ... байланысты. Үрленбеген адсорбенттер (үгітілген кристаллдар, ұсақ кристалды, үгінділер, түтін бөлшектері, күл ) 1м2/г-нан 500м2/г-ға дейінгі жеке қабаттардан ... Жеке ... ... ... (силикагель, алюмогель, алюмосиликатты катализаторлар, белсендірілген көмір) құрамы 1000м 2/г ... ... ... ... кету ... көмірқышқылдың толық жанбауынан (сождан), элементорганикалық және галогенді байланыстардың жануынан (жоғарғы дисперлі кремнезема-аэрокүшінен) үрленбеген жоғары дисперлі адсорбентті аламыз. Үрленген ... ... ... ... болады:
- дөрекі дисперлі химиялық қатты денелі әрекеттесуден тесікшелі тор жасау арқылы;
- Золден-колоидті ерітіндіден ... ... ... ... ... ... кристалдардың катализатор ретінде маңызы зор, адсорбенттер мен молекулярлы сүзгішті синтездеу арқылы.
Адсорбентті корбониттер ... ... ... ... ... полимерлерден, вакуммдегі қатты денелердің айдауынан және т.б әдістермен алынады. Сорбенттер ретінде қолданылатын препараттарға құрылысының қаттылығы және мәнберерлік( әдеттегідей) физикалық, ионды ... ... ... ескі ... ... ... - ... сорбцияға, ал ионды сорбцияға- пектилді заттар мен күнбағыс азық түлігі, яғни ... ... ... ... әдетте молекулалық массасы көп, яғни оннан бірнеше мың дальтон-азотты ... ... ... ... ... негізі, полиамин және т.б), нейромедиаторлар( адреналин, норадреналин, серотонин, ацетилхолин), аминқышқылдар, триглицериттер, қаныққан және қанықпаған майлы қышқылдар, қант, кетоқышқыл, ақуыз ... ... ... ... шығаруға болады. Оған қоса, сорбциялауға ауыр металлдар да ілінеді, олар: алколоидтар, гипнотиктер, антидепресанттар, анальгетиктер, антипиретиктер, хлорланған көмірсулар, фосфорорганикалық ... ... ... және т.б. ... ... ... ... аздығынан , оған концентрациясы жоғары және заттардың ерітінді қоспасының жоғарғы дәрежелі компоненті оған ... ... ... ... көмірлі, кремді және полимерлі сорбент қолданылады. Энтеросорбцияға көбінесе СКН маркілі ... ... яғни ... ... қолданылады.
1.4 Сорбциялау механизмі.
Қоспаларды ең алдымен сорбинттің түйіршігінің сыртқы қабатына диффундирлейді. ... ішкі ... ... ... егер ... инкапсульденген болса, адсорбит макропорадан мезопораға өтеді сол жерде көлемді толу жолы ... ... ... ... ... ... жұту қабілеті үрленбелі құрылысымен түсіндіріледі. Адсорбциалынатын заттардың молекула аралық диаметрі мен тесікшелердің ... ... сай ... ... Микробты клеткаларының деструкциясына сорбенттердің сыртқы қабаты және әр түрлі потогенді бактериялардың арасындағы спецификалық емес әрекеттесу. Бұл ... екі ... ... біріншіден, басты ролде алыстан әсер ететіндер, ал сосын, жақыннан әрекет ететін электростатистикалы күш және клеткалардың ... ... ... және ... ... функционалды тобымен ара қатынасы. Адгезияның (жабысып қалу) көп сатысын сорбенттердің және микроорганизмдердің көлемінің сай келуін қамтамасыз етеді.
2 МАТЕРИАЛДАР, ... ЖӘНЕ ... ... ... ... ... карбонизациялау процесі изотермиялық жағдайларда өткізілді.
Үлгілердің өзгеруі айналмалы ... және 100-750 ... ... ... ... 1. Суретте көрсетілген
Сурет 1. өсімдік және минералдық ... ... ... қондырғының сызбасы.
2.2 Көміртегінің құрамын анықтау әдісі
Зерттелу үлгілерінің бетінде көміртектің болуын анықтау карбонизацияланған үлгінің қалқасын оттектің қоспаларынан ... ... ... ... әдіс ... ... ... Күйдіру үшін түр-тұлғасы қыздырылуы реттелетін көлденең трубкалы пешті елестететін ... ... ... ... үстінен өте көп мөлшерде өтті. Өртену барысында пайда болған көміртек диоксиді оттегі ағынымен әкетіліп, Ba(OH)2. ... ... ... ... пайыздық құрамы пайда болған барий карбонатының көлемімен анықталып саналды. ... ... 2-4 %.
2.3 ... үлгінің тығыздылығын анықтау
Үлгіні тұрақты массаға дейін кептіріп, оны ұнтақталған жағдайға дейін үгітеді, ұнтақ күйінде өлшеп, (V, мл) көлемін алу үшін ... бір ... (m, г) ... ... ... ... бөлу арқылы анықтайды, ол үшін пикнометрде көрсетілген белгіге дейін тазартылған су толтырылып, судың ... ... ... ... Үлгілердің тығыздылығы мына формула бойынша анықталады
(1):
, (г/см3), ... ... ... - 2-3 %.
3 ЗЕРТТЕУДІҢ ҚОРЫТЫНДЫСЫН ТАЛҚЫЛАУ
3.1 Биосорбенттердің физикалық-химиялық ерекшелігін түрлі температурада карбонизациялау ... ... ... ... негізінде аламыз
Пайда болған КС ерекшелігі шикізат жарамдылығының ... ... ... мен оның ... ... Егер, карбонизацияланбаған шығыс материалы химиялық белсенділендіру үдерісі барысында белсенділігі жоғары, микроқуыстары кең, бірақ пайдалану барысында қолданылатын органикалық емес ... бар ... ... ... ал алдымен пиролизге жүгіндірілген кейіннен су буымен белсендірілген сол материал ешқандай қоспасыз негізінен қуыстарды құрайтын шикізат береді. Материал құрылымы, элементтердің ... ... ... және ... беткі қабаты мен өткіздігінің салыстырмалылығын анықтайды. Әдебиеттердегі мағлұматтардың талдауы карбонизациялау орталығының ... ... ... ... ... ... бірге гидрофильді адсорбенттердің беткі жағын көміртекпен мақсатты түрлендіріп, бір мезетте шикізаттың уақ ... ... ... оған ... және ... өң ... болатындығын көрсетті.
3.1.1 Қарағай үгіндісін жоғары температурада карбонизациялаудың шикізаттың бастапқы салмағы мен ... ... ... ... ... айналмалы құрыш реакторында (2 айн/мин) жүргізілген карбонизациялау барысында СО салмағының өзгеруі зерттелді. Алынған нәтиже 2 ... ... ... ... карбонизацияланған формадағы СО спектрлік суреттері біршама өзгеріске түскен. ИК-спектрінің 650 ºС температуралықта карбонизацияланған СО талдауы оларда сіңірушілік ... ... ... ... ... көрсеткен: NH2, -С-ОН, -С=О ( 2 есе), жолақтар пайда болады СС-байланысты (2170 см-1). Бұл құрылымда ... ... ... бар ... ... ... СО, б) 650 °С ... карбонизацияланған СО.
Сурет 2. Бастапқы және карбонизациядан кейінгі СО-ның ИК-спектрлары.
300-850 С температурада КС-тарда келесі жартылай ... ... ... ... 720 ... 850 см[-1] температурада сіңіру таяқшасына тең; коронен - 547 см[-1], 1320 см[-1]; флюорантен - 600 ... 740 ... 820 ... Сіңіру таяқшасына теңестіру әдебиет бойынша бізге танымал әдіс арқылы жүргізілген. 1284, 1183, 577, 528 см-1 ... ... ... ... ... ... ИК-спектрларында КС С60.молекуласы бекітілген.
Осыған байланысты ИК-спектрлардың талдауынан барлық ... ... ... ... болады, карбонильді (1600-1800 см-1), карбоксильді (1000-1300 см-1), гидроксильді, фенольді (3700-3200 см-1) және аминді (3500-3300 см-1) топтармен. Оған қоса, осы ... ... СО ... ... ... жанар-жағар майдың ароматтық біріктірулері болатынын және де карбонизациялаудың температурасы жоғарылаған сайын полициклдық ароматты ... ... ... ... ... ... температурада карбонизациялауға түскен СО элементтік талдауын жүргіздік.
Осыған сәйкес элементтік талдау әдісі арқылы ... ... ... ... ... көміртек ұлғаятыны белгілі болды.
3.2 Суды ауыр металл иондарынан тазартуға арналған биосорбенттер
Судың ластану деңгейіне байланысты оның шамамен ... ... ... тазартудың түрлі әдістері қолданылады, бірақ қай жағдайда болса да судың шаруашылық-ауызсу жарамдылығы әрекет етуші стандарттарға байланысты анықталады. 2874-82 ГОСТ ... ... ... ... ... 20 ... тұратын болуы тиіс дейді. Дәлірек айтсақ көрсеткіштердің бір тобы тұрғындарының денсаулығы үшін судың қауіпсіздігін қамтамасыз етсе, екіншісі ... ... ... бұзылмауын қадағалайды. Қала тұрғындарын қамтамасыз ететін ауызсудың ... ... ... және басқа да табиғи суқоймаларынан алынады. Бірақ біздегі су қоймаларының жағдайлары өте мүшкіл халде, тіпті ондағы су адам үшін экологиялық ... ... ... [40]. ... ағын ... тазарту оның ластануы мен оны тазартатын механикалық, биохимиялық, физико-химиялық, химиялық өңдеу ж.б. әдістердің сапасына байланысты. Ағын ... ... ... өздігінен жүргізілетін технологиялық процессті елестетеді. Ол үнемі басқа да тәсілдермен (коагуляциялық, флотациялық, сүзгілік) кешенді түрде жүзеге асырыла береді. ... ағын ... қиын ... ... және ... ... ... тазарту үшін қолданылады. Ол ағындарды тазартудың биохимиялық әдістерінің тиімсіздігінен немесе оны қолдануға болмайтын жағдайларда әсіресе кәсіпорын жүйесінің бекітулін құрғанда ... ... ... ... ... ауыр металл иондарын сорбциялау
Ағын суды тазарту үшін түрлі табиғи және қолдан жасалған биосорбенттер пайдаланылады бірақ биосорбенттерді іздеудің жеделдігіне қарамастан АУ ... ... ... ... ... жоқ. ... күні су ерітінділерінен сорбциялау үшін АУ-дың түйіршіктелген және ұнтақ түрлері қолданылады [41].
КС-тің түрлі ... ... атап ... мед, ... ... қатысты патенциалдық мүмкіндігін зерттеу бойынша тәжірибелер жүргізілген. КС сорбциялық шапшаңдығы бір металлдық ортаға енгізіліп... ... ... үш ... бір ... бірдей мөлшерде енгізіліп зерделенді.
1 кестеде СО негізінде КС металдар ионын сорбциялаудың зерттеуі ... ... ... Онда металдардың сорбциясы биосорбент корбонизациясы температурасының көтерлуімен ұлғаю ... ... Егер 650 °С ... ... СО 87 % мыс ... 93% ... және 89% ... сорбцияласа, 650 °С мыс құрамы 94%, кадмий-98%, ... 97% ...
1 ... ... ... ТМ ... сорбциялауға әсері
СО - 550°С
t, мин
Металлдар ... ... ... ...
қорғасын
мыс
кадмий
қорғасын
1
2
3
4
5
6
7
10
4,8392
4,968
3,9672
46
48
36
20
5,9964
5,8995
4,7386
57
57
43
30
7,1536
6,5205
7,0528
68
63
64
60
7,89
8,073
8,3752
75
78
76
90
8,3108
9,2115
9,5874
79
89
87
10
5,8912
5,0715
3,7468
56
49
34
20
6,9432
6,003
5,0692
66
58
46
30
7,6796
7,659
7,3834
73
74
67
60
8,5212
9,315
8,7058
81
90
79
90
9,1524
9,6255
9,8078
87
93
89
10
5,9964
4,14
5,7304
57
40
52
20
6,7328
6,1065
7,6038
64
59
69
30
7,89
7,7625
8,265
75
75
75
60
9,0472
8,5905
9,6976
86
83
88
90
9,5732
10,143
10,684
94
98
97
10
5,6808
4,347
3,0856
54
42
28
20
7,1536
7,038
5,1794
68
58
47
30
7,9952
7,866
7,058
76
71
64
60
8,7316
8,5905
8,265
83
79
75
90
9,8888
9,729
9,4772
94
85
86
1
2
3
4
5
6
7
10
5,3652
6,624
5,1794
51
64
47
20
7,2588
7,452
6,5018
69
72
59
30
7,7848
8,1765
8,0446
74
79
73
60
9,0472
8,7975
8,5956
86
85
78
90
9,468
9,4185
9,4772
90
91
86
3суретте ТМ ионын сорбциялаудан кейінгі СО негізінде КС ... ... ... ... ... иондарын сорбциялаудан кейінгі КС электронды-микроскопты түсірілімі.
3.3 Ауыр металл иондарын биосорбенттермен сорбциялау процесін зерделеу
Соңғы ... ... мен ТМ ... ... ... аспектілеріне арналған әдебиеттер саны көбеюде. Біржасушалық организмдер металының жиналу механизміне биосорбция, биоаккумуляция және ауыр металл иондарының екінші ... ... ... ... ортасындағы ауыр металл иондарының аккумуляциясы жасушаның барлық беткі қабатында жүзеге асырылады. Бұл процесс өте жай диффузиялы жолмен концентрациялық градиент бойынша ... ... ... энергия шығынымен сондай-ақ тасымалдаушылардың көмегімен шапшаң жүруі мүмкін. Пассивті жинақтау - ... ... мен ... ... активті аккумуляциядан гөрі энергетикалық шығынды қажет етпейтін физико-химиялық процесс. ТМ ... су ... ... ... ... және ... сүзгілеуі түрлі технологиялық процесстерде қолданылатын тиімді биопрепараттарды ойлап табуға септігін тигізді. Мұндай биопрепараттарды ойлап табу үшін ТМ иондарына қатысты жоғарғы ... ... ... ... ... жүргізеді. Тек ТМ спецификалық сорбциясы көрсетіліміндегі микроорганизмдер түрлерінің кең ... бар ... ... белгілі бұл осы тәсілдің кең таралғандығын дәлелдеп тұр.
3.3.1. Ауыр металл иондарына қатысты биосорбенттердің сорбциялық шапшаңдығы
Бактериялық жасушалардың құрамында ... мен ... ... ... ... ... ... бар. Микроб жасушасындағы он ең негізгі химиялық элементтер шамамен келесі үлгіде көрсетілген: көміртек - 50 %, ауа - 20 %, азот - 14 %, ... - 8 %, ... - 3 %, ... - 1 %, ... - 1 %, ... - 0,5 %, магний - 0,5 % және темір - 0,2 ... ... ... ... жүргізілді. 6 кестеден көріп отырғандарыңыздай барлық микроағзалардың ... Cu, Mo, Ni, Mn, Ti, Pb, P ... ... өте аз мөлшерде кездеседі. CaO, MgO, Fe2O3, Al2O3, SiO2, Na2O, K2O ... ... да өте аз ... ... ... жалпы біз зерттеген обьектілер бірқатар металдардың құрамы бойынша ұқсас нәтиже бергендігін атап айту ... ... ... ... ... ... никельдің және марганецтің және темір қышқылының төмен болуымен мінезделеді. ... glutinis var. Glutinis ... ... ... мен ... ... көптігі байқалды. Ашытқылық және бактериялық жасушаларда кейбір элементтер мен қышқылдардың мөлшері біркелкі: фосфор > 0,1 мкг/гр, молибден - 410-4 ... ... - 0,610-1 ... Na2O > 5%, MgO - 0,6 %, CaO - 1 %. ... ... (Fe2O3) ... glutinis var. glutinis ж Pseudomonas aeruginosa жасушаларында - 1 %, Pseudomonas mendocina жасушаларында - 0,06 %. ... ... ... мыс пен молибденнің құрамы ашытқы жасушасымен бірдей ... ... 110-3 и 410-3 ... Егер ашытқының жасушасында марганец 310-2 мкг/гр мөлшерінде байқалса, Pseudomonas aeruginosa жасушаларында 0,110-2 ... ал ... ... ... ... кездеспеген.
Металдардың метоболизмнің түрлі қырларына әсер ететіні белгілі, оның жасушаларға әрекеті ереже бойынша спецификалық емес деп мінезделеді. Ауыр металдардың катиондары гидроксильдермен, ... ... ... және ... ... әрекет етіп құрамына жоғарыда көрсетілгендері бар нуклеотидтермен коферменттер, фосфолипидтер мен ақуыз құрамын өзгертетіні белгілі. Бұл ... атап айту ... ... жинақталатын микробтар сорбция сиымдылығы мен спецификасы жағынан химиялық сорбенттерді артта қалдырады. Металлдардың бактериямен аккумуляциясында жасушаның беткі қабатында металлдардың адсорбциялау фазасын, және ... баяу ... қуат ... тәуелділік деңгейін ерекше айтуға болады өйткені бұл аккумуляцияның уақытша ... ... ... ... себебіне жасушалық қабырғаларының құрамына жасушадан тыс полимерлік микроағзалардың кіруін, ... ... ... ... ... ... топтарды, тіпті беткі қабаттағы жасушалық құрылымның сорбциялық ... ... оның ... ... көп ... ... молекула зарядтарымен анықталады.
2 кесте. Микроорганизмдер жасушаларының спектральды талдауы
Металлдар, мкг/гр
Микробты ... glutinis var. ... ... ... ... 10-4
4
4
4
Ni 10-3
1
0,2
0,2
Mn 10-2
3
0,1
-
Ti 10-1
0,6
0,6
0,6
Pb 10-3
0,25
0,4
0,2
P 10[-2]
> 100
> 100
> 100
CaO %
1
1
1
MgO %
0,6
0,6
0,6
Fe2O3 %
0,1
0,1
0,06
Al2O3 %
0,6
1
0,6
SiO2 %
0,6
0,6
0,5
Na2O %
> 5
> 5
> ... ... ... мыстың (Cu2+), кадмийдің (Cd2+) және қорғасынның (Pb2+) Rhodotorula glutinis var. ... ... ... ... ... и ... mendocin ... дақылдарымен иондар аккумуляциясының динамикасын зерделедік. Зерделеуге 20 мкг/мл және 10 мкг/мл. Қосындыға арнайы металл тұздарының модельдік ерітіндісі даярланды. Металлдардың ... ... ... Карл ... фирмасының құралымен анықталды. Біз мыс иондарының аккумуляциясының өсімін зерделедік.
Эксперимент барысында өз ортасында 20 ... ... ТМ ... микроағзалар жасушаларының даму шапшаңдығына кері әсерін тигізетіні белгілі болған және Rhodotorula glutinis var. glutinis бос ашытқы жасушаларының ... ... мыс ... 9 % , ... ... 12 % және ... ионын 11 %, Pseudomonas mendocina бактерия жасушаларын 5 %, 7 % и 13 % ... ... ... ... ... бактерияларының жасушалары жағдайында кадмий және қорғасын иондарының ... 5 %, ал мыс ионы - 10 % ... (6 ...
Rhodotorula glutinis var. glutinis ашытқы жасушаларының және Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas mendocina бактерия жасушаларының шоғырландыру мүмкіндігін салыстыру үш дақылдың ішінен ашытқының ... 10 ... ... ТМ ... қатысты ең мықты шоғырландыру мүмкіндігіне ие екендігі белгілі болды. 10 мкг/мл концентрациялы ТМ ерітіндісінде ... glutinis var. glutinis ... ... мен ... ... 47 %, ... - 55 % ... Pseudomonas aeruginosa жасушалары 43 % және 42 % мыс пен кадмий ... ... ... ... ... үшін бұл мағына мыс пен қорғасынға 37 % , ... - 42 % ... ...
20 ... және 10 ... микроағзалар жасушаларымен концентрацияда ТМ иондарының сорбциясы
Культуры
Ауыр металлдар 20 мкг/мл, %
мыс
кадмий
қорғасын
Rhodotorula glutinis var. glutinis
9
12
11
Pseudomonas aeruginosa
10
8
8
Pseudomonas ... glutinis var. ... ... ... ... әдісі арқылы ТМ сорбциялауынан кейін жасушалар тірі қалатындығын білу үшін микробтық жасушаның өміршеңдігі зерделеніп, зерттеу қорытындысы 8 кестеде көрсетілген.
Концентрациясы 20 ... ... ТМ ... ... кейін микроағзалардың өміршеңдігі түрліше.
Rhodotorula glutinis var. glutinis жасушаларының қорғасын ионының сорбциясынан кейінгі ... 15 %, ал ... ... - 21 % ... ... ... жасушаларын кадмий иондарымен өңдеуден кейін тек 19 %, ал мыстың - 13 % ғана тірі ... Бұл ... ... кейін ТМ жағдайында иондардың 20 мкг/мл-ға тең, және микроағзалардың жасушаларына ингибирлі әсер етеді.
Осыған байланысты, түрлі микроағзалардың жасушаларының сорбциялық белсенділігінің ... ... ... ... мәліметтерге сәйкес Rhodotorula glutinis var. Glutinis жасушалары, ... ... ... ие, одан ... ... ... aeruginosa және Pseudomonas mendocina жасушалары.
4 Кесте
20 мкг/мл немесе 10 мкг/мл концентрациясында ТМ иондарының сорбциясынан кейін жасушалардың өміршеңдігі. ... ... саны 20 ... %
мыс
кадмий
қорғасын
Rhodotorula glutinis var. glutinis
12
9
15
Pseudomonas aeruginosa
16
18
21
Pseudomonas mendocina
13
19
18
Rhodotorula glutinis var. glutinis
44
72
66
Pseudomonas aeruginosa
51
66
81
Pseudomonas mendocina
71
59
73
Сол немесе басқа металлға ... ... ... микроағзаларды іздеу үлкен тәжірибелік мәнге ие. Селективтілікті анықтау үшін металлды мыс (Cu), ... (Cd) және ... (Pb) ... ... 10 ... канцентрацияда бірдей араластырып ( қосымша Г) сорбциялау процесін зерделеу сараптамасы жүргізілді.
Нәтижесіне ... ... ... ... ... ТМ ... таңдау сорбциясының процесі ақпайтынын көрсеткен, ал жасушалар бір металл ... ... ... ... ТМ ... ... ... неғұрлым төмен шоғырландырады. Қосындылардан жасалған металлдар аккумуляциясынан кейінгі жасушалардың өміршеңдігі иондардың моноерітіндісімен салыстырғанда біршама төмен, және Rhodotorula glutinis var. Glutinis ... 33 % ... ... болса, ал Pseudomonas aeruginosa жасушалары 49 % белсенділік ... ... алу ... және ағын ... ... ... ... беткі қабаттардағы металл аккумуляциясының тиімділігін көтеру үшін соңғы жылдары иммобилизацияланған тасығыш микроб жасушалары қолданылады. Түрлі тасығыштарға микроағзалар жасушаларын ... ... ... ... ... белсенділігін арттырады, өйткені субстрат концентрациясы үшін және оның жасушалармен өзара әрекет етуіне ерекше жағдай жасайды. Металл ... ... ... бұл ... ... ... пар таңдауда: жасуша+тасығыш.
Әль-Фараби атындағы ҚазМҰУ микробиология факультетінде соңғы жылдары жасаған зерттеулер микроб жасушаларына байланысты жақсы адгезиондық ... ... ... ... жасалған КС көрсеткен. Оларда токсиннің болмауы мен жасушалық метоболизмді ингибирлемеуі маңызды болып саналады. Осы баяндалғанға байланысты микроағзалар ... ... ... үшін ТМ ға ... ... ... негізінде КС иммболизациялау методикалық әдісін пайдалану қызықтырыақ деуге болады.
Осыған дейінгі зерттеулерімізде біз микроағзалар жасушаларын карбонизациялаушы ... ... ... ... ... Алынған нәтижелер 650 °С температурада карбонизацияланған наносорбенттер микроағзалар жасушалары үшін тиімді тасығыштар болып саналатынын көрсетті.
ТМ иондарын жалмайтын, 650 °С ... ... СО ... қабатында иммобилизацияланған, микроб жасушаларының сорбциялық белсенділігі тексерілді. Металл концентрациясы 20 мкг/мл жағдайында микроағза жасушаларының ... мен ... ... ... ... әрі ... ... 10 мкг/мл металл концентрациясының ерітіндісі пайдаланылды.
4 ... ... ... 650 °С ... Rhodotorula glutinis var. glutinis жасушаларымен СО негізінде металл биосорбентінің карбонизацияланған мыс ионы ... ... 79 % ... ... Ал ... ... ... 10 минут көлемінде 32 % металл ионын құрап, ал кейінгі 90 минутта ерітіндіден 73 % ... ...
4 ... °С ... ... glutinis var. glutinis ... СО негізінде металл биосорбентінің карбонизацияланған мыс ионы сорбциясы.
5 суретте 650 °С температурада Pseudomonas aeruginosa жасушаларымен карбонизацияланған СО негізіндегі ТМ ... ... ... ... ... 98 % мыс ... ... - 99 %, қорғасын - 98 %. Шоғырландырады.
5 сурет.
650 °С температурада ... ... ... СО негізінде металл биосорбентінің карбонизацияланған мыс ионы сорбциясы.
650 °С температурада ... ... ... СО ... ... ... ... мыс ионы сорбциясы 6суретте көрсетілген. Кешенді тасығыш - жасуша (биосорбент) 61 % мыс ионынан, 74 % кадмиийден, 97 % ... ... ...
6 -сурет.
650 °С температурада Rhodotorula glutinis var. glutinis ... СО ... ... ... ... мыс ионы ... 85 % мыс иондарынан, 86 % кадмийден, және 90 % қорғасыннан алынады. ... ... ... ... ... ТМ ... ... зерттеу нәтижесі 5 кестеде көрсетілген.
Культуры
650 °С, температурасында карбонизделген СО ... ... ... glutinis var. ... ... ... ... металдардың иондарын сорбенттеген клеткасы
Тірі иммобилезденген клеткалардың саны, %
СО
Rhodotorula glutinis var. glutinis + Cu
89+-1,3
Rhodotorula glutinis var. glutinis + ... ... + ... aeruginosa + Cd
95+-1,8
650 0С температурада карбонизацияланған сорбенттердің беткі қабатындағы микроағза жасушаларының өміршеңдігі ТМВ иондарын сорбциялаудан ... ... ... 650°С ... Rhodotorula glutinis var. glutinis жасушаларымен СО негізінде металл биосорбентінің карбонизацияланған мыс ионы ... ... 89 % тірі ... құрайтынын көрсеткен. Биосорбент құрамына кіретін Pseudomonas mendocina, бактериялық жасушасы қорғасынмен байланыстан кейін 86 % жасушалары сақталады, ал ... ... ... ... ... ... 94 % тірі қалады екен. Бұл алынған нәтижелерден кейін ашытқылық және бактериялық жасушалардың физиологиялық ... ... ... ... ... ал ТМ ... бұрынғыша сол жоғарғы қалпында қалады.
Осыған сәйкес бекітілген микробты жасушаның негізінде ТМ иондарын сорбциялаудан тиімді препараттар алуға болатындығын айтамыз. КС ... ... ... және бактериялық жасушалардың иммобилизациясынан тиімділігі жоғары биосорбент те алуға болады, оның мыс ионына, кадмийге, қорғасынға қатысты сорбциялық ... 85-100 % ... ... ... ағын ... ... және ауыр металлдардан арылту үшін қарағай үгіндісін карбонизациялау арқылы алынған ... ... ... ... ... ... ғылыми және тәжірибелік мәнге ие, өйткені ол ... ... - ... ... ауыр металл иондарынан ластану объектілерін тазарту мәселесін шешеді. Жұмыс барысында алынған нәтижелерден келесідей қорытынды шығарамыз:
1. Rhodotorula glutinis var. glutinis, ... ... және ... ... жасушаларын қарағай үгіндісі негізінде бастапқы беткі қабаттағы және карбонизациялау көрсеткендей ... ... ... 650 0С температурада карбонизацияланған сорбенттерге телінетінін зерттеулер көрсеткен. Жасушалардың бұл материалдармен ... ... ... ... аса әсер ... ...
2. Мыс, кадмий және қорғасын иондарының Rhodotorula glutinis var. glutinis, Pseudomonas aeruginosa және Pseudomonas mendocinа тәуелсіз иммобилизацияланған жасушаларымен ... ... ... көрсеткендей, бекітілген жасушалар ауыр металл иондарына қатысты ең үздік сорбциялық қабілетке ие болғандығы ... Оның ... 650 ... ... ... ... негізіндегі материалдардың металлсорбциялық белсенділігі жоғары болған.
3. Карбонизацияланған биосорбенттер микроағзалар жасушаларын ... ауыр ... ... ... ... азайтады. Сонымен, 20 мкг/мл ортада металл иондарының концентрациясында тәуелсіз өміршең микроб жасушаларының саны 10-20 % құрайды. Ал дәл ... ... яғни ... ... ... ... ... өміршеңдіктерін 80-90 % дейін көтеруге мүмкіндік берген.
Қолданылған әдебиеттер тізімі:
* Могилевич Н.Ф. Иммобилизованные микроорганизмы и очистка воды // ... ... Т. 57, № 5. 1995. С. ... ... М.А., ... П.Н., ... В.В. Очистка природных и сточных вод от пестицидов. - Л.: Химия, 1989. С. 220.
* Березин А.Н. Иммобилизованные клетки и ... ... - М.: Мир, 1988. С. ... Shigaeva M.Ch., Zhubanova A.A. The use of the immobilizated cells of ... kefyr var. kumis for ... of whey // ... НАН РК № 6, 1994. Р. ... ... М.С., ... Л.Ф. Пищевые волокна побочных продуктов переработки винограда как сорбенты экологически вредных веществ // Изв. вузов. Пищ. технология. № 2. 1998. C. ... Lozinsky V., Plieva M. Poly (vinyl alcohol) cryogels employed as matrices for cell ... // Enzyme Microb. Technol. № 3. 1998. Vol. 23. Р. 227 - ... Вебб К. ... ... ... ... - М.: Наука, 1987. С. 278.
* Clark S. Novinasive techniques in studies of immobilized cells // ... of an ... ... ... of ... cells". - Netherlands, 1990. P. 603-6129.
* Долина Л.Ф. Сорбционные методы очистки производственных сточных вод. - Днепропетровск: Маяк, 2000. С. 84
* ... И.К. ... ... с ... ... и его биотехнологическое значение // Микробиологический журнал. Т. 61, № 1. 1999. С. 60-73.
* Звягинцев Д.Г. Почва и ... - М.: МГУ, 1987. С. 256
* ... А.А. ... энзимология на промышленном уровне. // Итоги науки и техники. Сер. биотехнология. Т. 18, № 4. 1989. С. ... ... И.Э. ... ионов переходных металлов и водорастворимых полимеров на прикрепление ... ... к ... ... ... биол. наук: 03.00.07. - Алматы, КазГНУ, 1998. С. 24.
* Жубанова А.А., Шигаева М.Х. ... ... ... на ... ... клеток микроорганизмов // Вестник КазГУ. Сер. биол. № 3. 1997. С. 24-31.
* Rensing Ch., Grass G. Esherichia coli ... of copper ... in a changing ... // FEMS ... № 27. 2003. P. ... Марьин А.П., Феофилова Е.П., Шляпников Ю.А. Новый высокоактивный сорбент для очистки воды от ионов тяжелых и радиоактивных элементов // ... ... - ... ... № 5. 1990. С. ... ... Г.И. Справочник по физико-химическим исследованиям объектов окружающей среды Л.: Судостроение, 1973. С. 648.
18 Таранова Л.А., ... С.В., ... О.С. ... ... ... вод ... катионных ПАВ // Химия и технология воды. Т. 13, № 11. - 1991. С. 1051-1055.
19 Кощеенко К.А. ... ... ... как ... ... ... и биосинтеза органических соединений // Прикладная биохимия и микробиология. Т. 17, № 2. 1981. С. ... ... Л.С., ... М.Ц. ... эффективности сорбции микроорганизмов на активированном угле при поляризации сорбента // ... ... и ... Т. 25, № 2. 1989. С. 184 - ... ... О.А., ... В.Г., Фридман Л.И. Исследование сорбции биологических веществ активированными углеродными волокнами // Химико-фармац. журнал. Т. 27, № 3. 1984. C. ... ... А.Д., ... А.М., ... В.П. Роль ... в очистке сточных вод от тяжелых металлов: Методическое пособие. - ... ... 1999. С. ... ... Ю.М., ... М.Н. ... - М.: Медицина, 1987. С. 300.
* Лопухин Ю.М., Молденков М.Н. Гемосорбция. - М.: ... 1987. С. 300.
* ... Б.Н. ... ... ... ... в области химической переработки древесной биомассы и бурых углей // Химия в интересах устойчивого развития. Т. 46, № 9. 2001. С. ... ... Л.Я., ... В.А., ... Л.В., Саранчук В.И. Получение активированных углей из фруктовых косточек // Химия твердого топлива. Т. 56, № 3. 1998. С. ... ... Н.Ю., ... Н.А. ... ... некоторых украинских сорбентов // Экотехнология и ресурсосбережение. Т. 66. № 5. 1999. С. ... ... А.В., ... Ю.Н. ... ... ... // ... прикладной химии. Т. 70, № 6. 1997. С. ... ... А.В., ... О.Г., Щипко М.Л., Кузнецов Б.Н. Технология комплексной переработки кедровых орехов // Химия растительного ... № 1. 2000. С. ... ... Р.А., ... Р.М., Мансуров З.А. Карбонизованные сорбенты на основе рисовой шелухи и рисовой ... // ... ... ... химическая. № 2. 2004. С. 91-96.
* Козляк Е.И., Якимов И.Б., Уткин И.С. Физико-химические основы иммобилизации клеток методом ... // ... ... и микробиология. Т. 27, № 6. 1991. С. 788-803.
* Багреев А.А., Брошник А.П., ... В.В., ... Ю.А. ... ... на ... ... ... орехов // Журнал прикладной химии. Т. 72, № 6. 1999. С. 942-946.
* ... К.Е., ... И.Я. ... ... углеродных адсорбентов // Деминерализация воды. Т. 12, № 2. 1996. С. 74 - 83.
* ... Б.Н. ... ... ... ... и древесины. - Красноярск: КГУ, 1999. С. 216.
* Kutics K., Kotsis L., ... P., Argyelan J. ... of ... Carbon from Walnut shell I. Adsorption investigations and study application characteristics // Hungarian journal of ... ... ... Vol. 12, № 5. 1984. Р. ... Lupashku T., Monahova L., Gonchar V. ... ... of active Carbons obtained from food industry ... // Revue Roumaine de Chimie. - Vol. 39, № 8.1994. Р. ... ... Н.С., ... Г.А., ... А.А. ... ... ... для расчета параметров микропористой структуры // Известия Академии наук. Серия химическая. № 10. 1995. С. 1931-1933.
* Кузнецов Б.Н. ... ... при ... ... ... из природных органических полимеров - ископаемых углей и древесной биомассы // Химия ... ... Т. 86, № 2. 1999. С. ... Фёнелонов В.Б. Пористый углерод. - Новосибирск: ИК СО РАН, 1995. С. 320.
40 ГОСТ 2874-82. 1982. Вода питьевая. - М.: ... 1982. С. ... ... П., ... Д., Джонсон Д. Биотехнология. Принципы и применение. - М.: Мир, 1988. С. 480.
42 ... Н.К., ... П.С., ... Р.М., Жубанова А.А. Модифицированные карбонизованные сорбенты многофункционального действия // Тез. докл. межд. симпозиум. Посв. 100-летию со дня рождения ... А.Б. ... - ... 2001. С. 201-202.

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 26 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Органо–минералды композицияларды алу және сорбциялық қасиетін бағалау81 бет
1.санитарлық көрсеткіш микроорганизмдердің сипаттамасы. оларға қойылатын талаптар. 2. Санитарлық микробиологиялық зерттеудің әдістері мен принциптері5 бет
1.санитарлық көрсеткіш микроорганизмдердің сипаттамасы. оларға қойылатын талаптар. 2.санитарлық микробиологиялық зерттеудің әдістері мен принциптері21 бет
1.Санитарлық көрсеткіш микроорганизмдердің сипаттамасы. Оларға қойылатын талаптар.2.Санитарлық микробиологиялық зерттеудің әдістері мен принциптері7 бет
Атырау облысы топырағынан бөлініп алынған көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдерді зерттеу52 бет
Ауыр металдарды сорбциялау үшін натрий карбоксиметилцеллюлоза (NaКМЦ) қасиеттерін зерттеу40 бет
Ағын судан бөлініп алынған гетеротрофты микроорганизмдерді идентификациялау32 бет
Биосорбенттердің микроорганизмдердің антибиотикке сезімталдығына әсері21 бет
Жерасты шаймалау тәсілімен алынған уран ерітіндісін сорбциялау арқылы десорбат алу55 бет
Микробтың паразитизмнің эволюциясы және патогендік микроорганизмдердің шығу тегі8 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь