Биосорбция тяжёлых металлов

Лишь в течение последнего десятилетия потенциал биосорбции металлов биомассой получил убедительное подтверждение. По экономическим причинам особый интерес представляют широко доступные виды биомассы, образующиеся как побочные продукты крупномасштабных промышленных ферментаций, а также некоторые металлсвязывающие водоросли, в больших количествах встречающиеся в море. Эти виды биомассы служат основой недавно разработанных процессов биосорбции металлов, которые рассматриваются прежде всего как весьма конкурентоспособный метод обезвреживания промышленных стоков, содержащих металлы. Обсуждаются методы оценки металлсвязывающей способности некоторых новых биосорбентов. Например, свинец и кадмий эффективно удаляются из очень разбавленных растворов с помощью высушенной биомассы некоторых широко распространённых видов бурых морских водорослей, таких как Ascophyllum и Sargassum; содержание связанного металла в них превышает 30% сухой массы биомассы. Мицелий промышленных грибов Rhizopus и Absidia, используемых для трансформации стероидов, представляет собой отличный биосорбент для свинца, кадмия, меди, цинка и урана; другие тяжёлые металлы также связываются в количестве до 25% сухой массы биомассы. Для оценки поглощения металлов различными биосорбентами используют изотермы биосорбции, полученные в равновесных сорбционных экспериментах в периодическом режиме. Дальнейшие исследования направлены на оценку эффективности биосорбентов в динамических проточных системах сорбции. В рамках этой работы разрабатываются новые методики математического моделирования систем биосорбции и их эффективной оптимизации. Выяснение механизмов биосорбции металлов необходимо для успешного использования этого явления и регенерации биосорбентов с целью их многократного применения. Сложная природа биосорбентов существенно затрудняет решение этой задачи. Особое внимание уделено составу полисахаридных структур морских водорослей, которые, по-видимому, играют ключевую роль в поглощении и связывании металлов. В статье представлен обзор современного состояния исследований в области биосорбции с многочисленными ссылками на недавние обзоры и ключевые оригинальные работы.