Біотехнологічні методи переробки відходів вуглезбагачення для вилучення цінних компонентів і зниження токсичності. Виділення з відвалів вуглезбагачення чистих культур мікроорганізмів та встановлення їх фізіолого–біохімічних та технологічних властивостей.
Аннотация к работе
Реалізація мікробних біотехнологій повинна базуватись на комплексних дослідженнях біологічних і фізико-хімічних властивостей вихідних твердих субстратів, консорціуму мікроорганізмів, які в них присутні, з подальшим виділенням, відбором та селекцією найбільш перспективних високо активних штамів для створення ефективного бактеріального препарату. Вивчення їх основних біологічних властивостей дозволило припустити приналежність ізольованих штамів до представників роду Acidithiobacillus, зокрема Acidithiobacillus ferrooxidans, а також роду Sulfobacillus. Порівняння окиснювальної активності виділених штамів і аборигенного співтовариства по відношенню до вилучення з субстрату відвалів рідкісних і важких металів свідчить на користь консорціуму - результат синтрофних відношень мікроорганізмів у співтоваристві. Реалізація мікробних біотехнологій повинна базуватись на комплексних дослідженнях біологічних і фізико-хімічних властивостей вихідних твердих субстратів, консорціуму мікроорганізмів, які в них присутні, з подальшим виділенням, відбором та селекцією найбільш перспективних високо активних штамів для створення ефективного бактеріального препарату. Метою роботи стало виділення з аборигенного співтовариства відвалів вуглезбагачення домінуючих чистих культур мікроорганізмів, встановлення їх фізіолого-біохімічних та технологічних властивостей, порівняння ефективності вилуговування відвалів при використанні чистих культур і співтовариства.
Список литературы
1. Юдович Ю. Я. Элементы-примеси в ископаемых углях / Юдович Ю. Я., Кетрис М. П., Меред А. В. - Л.: Химия, 1985. - 238 с.
2. Зубова Л. Г. Терриконики угольных шахт - источники сырья для металлургии / Зубова Л. Г. // Уголь Украины. - 2000. - №6. - С. 32-33.
3. Толстов Е. А. Возможности применения биогеотехнологии при выщелачивании бедных и упорных руд / Толстов Е. А., Латышев В. Е., Лильбок Л. А. // Горный журнал. - 2003. - №8. - С. 63-65.
4. Васильева Т. В. Металлы из промышленных отходов / Васильева Т. В., Блайда И. А., Иваница В. А. // Энергосбережение. - 2011. - № 5. - С. 31-33.
5. Brierley J. A. Expanding role microbiology in metallurgical processes / Brierley J. A. // Mining Engineering. - 2000. - №52 (11). - Р. 49-53.
6. Кузякина Т. И. Биотехноtrial извлечения металлов из сульфидных руд / Кузякина Т. И., Хайнасова Т. С., Левенец О. О. // Вестник наук о Земле. - 2008. - Т. 60, Вып. 12. - С. 76-85.
7. Блайда И. А. Извлечение редких и цветных металлов сообществом микроорганизмов из золы от сжигания Павлоградского угля / [Блайда И. А., Васильева Т. В., Слюсаренко Л. И. та ін.] // Мікробіологія і біотехнологія. - 2012. - №3. - С. 91-100.
8. Канаева З. К. Микробиоценозы хемолитотрофных растворов подземного выщелачивания уранового месторождения «Карамурун» / Канаева З. К., Канаев А. Т. // Биологические науки. - 2012. - № 5. - С. 153-157.
9. Разнообразие сообществ ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов в природных и техногенных экосистемах / [Кондратьева Т. Ф., Пивоварова Т. А., Цаплина И. А. та ін.]. // Микробиология. - 2012. - Т.81, № 1. - С. 3-27.
10. Каравайко Г. И. Практическое руководство по биогеотехнологии металлов / Г. И. Каравайко. - М.: АНСССР, 1989. - 371 с.
11. Методы общей бактериологии / Методы общей бактериологии; Т. 2. - М.: Мир, 1984. - 265 с.
12. Состав и выщелачивающая активность микробиоценоза техногенных отходов энергетики [Електронний ресурс] / [Блайда И. А., Васильева Т. В., Слюсаренко Л. И. та ін.]. // Проблеми екологічної біотехнології. - 2013.- № 1.- Режим доступу: http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/ecobiotech/article/view/4592
13. Черняк С. М. Методы гидрохимического анализа объектов морской среды / Черняк С. М., Колобова Т. П., Першина И. В. // Методические основы комплексного экологического мониторинга океана. - М.: Гидрометеоиздат, 1988. -
С. 23-25.
14. Хавезов И. Атомноабсорбционный анализ / И. Хавезов, Д. Цалев - Л.: Химия, 1983. - 144 с.
15. Kelly D. P. Reclassification of some species of Thiobacillus to the newly designated genera Acidithiobacillus gen. nov., Hallothiobacillus gen. nov. and Thermithiobacillus gen. nov. / Kelly D. P., Wood A. P. // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. - 2000. - V. 50. - P. 512-516.
ОСОБЕННОСТИ СООБЩЕСТВА ХЕМОЛИТОТРОФНЫХ БАКТЕРИЙ ОТХОДОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ
И.А. БЛАЙДА Биотехнологический научно-учебный центр
Одесского национального университета имени И.И. Мечникова
Отвалы угледобычи и углеобогащения являются с одной стороны экологически опасным, с другой стороны - промышленно значимым с точки зрения содержания редких металлов сырьем. Биотехнологические методы наиболее обоснованы для его переработки с целью извлечения ценных компонентов и снижения токсичности. Реализация микробных биотехнологий должна базироваться на комплексных исследованиях биологических и физико-химических свойств исходных твердых субстратов, консорциума микроорганизмов, которые в них присутствуют, с последующим выделением, отбором и селекцией наиболее перспективных высоко активных штаммов для создания эффективного бактериального препарата. Из аборигенного сообщества микроорганизмов породных отвалов углеобогащения в чистые культуры выделены три доминирующих штамма мезофильных и умеренно термофильных ацидофильных хемолитотрофных бактерий. Изучение их основных биологических свойств позволило предположить принадлежность изолированных штаммов к представителям рода Acidithiobacillus, в частности
Acidithiobacillus ferrooxidans, а также роду Sulfobacillus. Сравнение окислительной активности выделенных штаммов и аборигенного сообщества по отношению к извлечению из субстрата отвалов редких и тяжелых металлов свидетельствует в пользу консорциума как результат синтрофных отношений микроорганизмов в сообществе. Это нужно учитывать при создании оптимального для данного техногенного субстрата эффективного бактериального препарата.
Biotechnological centre of I.I. Mechnikov Odessa National University
Coal mining and coal preparation dumps are on the one hand as environmentally hazardous, on the other hand - commercial significance, in terms of content of rare metals raw materials. Biotechnological methods are most justified for its processing to recover valuable components and reduce toxicity.Implementation of microbial biotechnology should be based on comprehensive studies of biological and physicochemical properties of the initial solid substrates, a consortium of microorganisms, which are present, followed by selection, screening and selection of the most promising high active strains to create effective bacterial drug. From the aboriginal community coal tailing in pure cultures were isolated three strains dominating mesophilic and moderately thermophilic acidophilic hemolitotrophic bacteria. The study of basic biological properties suggesting isolated strains belonging to the genus Acidithiobacillus, including Acidithiobacillus ferrooxidans, and genus Sulfobacillus. Comparison of the oxidative activity of isolated strains and aboriginal communities in relation to withdrawal from the substrate of rare and heavy metals is in favor of the consortium as a result sintrophic relationships of microorganisms in the community. This must be taken into account when creating the optimal effective bacterial drug for the man-made substrate.
Keywords: coal tailing, the aboriginal bacterial community, chemolithotrophic acidophilic bacteria, strains, leaching activity, energy sources, germanium, ions of heavy metals.