Очистка сточных вод. Дрожжи как биосорбенты для извлечения цинка

Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами, особенно в сточных водах промышленных предприятий, является одной из серьёзных экологических проблем. Исследователи из Пермского Политеха изучили потенциал дрожжевых клеток для очистки воды от ионов цинка, что может привести к созданию эффективных биосорбентов и способствовать переработке отходов микробиологической промышленности.

Методы доочистки воды до безопасных концентраций сегодня являются предметом активного изучения. Особое внимание привлекают микроорганизмы, такие как дрожжи, способные связывать тяжелые металлы, превращая их в малотоксичные соединения. Учёные Пермского Политеха провели серию экспериментов, в ходе которых изучили поглощение ионов цинка сухой биомассой кормовых дрожжей. Результаты показали, что биомасса обладает отличными сорбционными свойствами, что позволяет рассматривать её как перспективное решение для очистки сточных вод.

«Дрожжи используют широкий спектр механизмов детоксикации, связывая металлы посредством биосорбции и биоаккумуляции в малотоксичные соединения», — отметила Екатерина Сбитнева.

— Екатерина Сбитнева, студентка кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ

Эксперименты показали, что основные процессы сорбции происходят уже в первые 20 минут контакта дрожжевых клеток с раствором. Оптимальные результаты достигаются при повышенной кислотности среды (рН = 6,5). При таком значении рН степень извлечения цинка составила 55%, что значительно выше по сравнению с результатами при более низком уровне кислотности (42% при рН = 4,5).

Учёные также установили, что увеличение массы сорбента повышает эффективность извлечения металлов. Например, на 4 грамма сорбента приходится максимальная степень извлечения цинка из раствора объемом 100 мл. Интересно, что процесс сорбции сопровождается вымыванием катионов кальция и магния, что указывает на ионный обмен в основе механизма.

«Сорбция ионов цинка основана на ионном обмене, что подтверждается вымыванием катионов кальция и магния из биомассы дрожжей», — пояснила Лариса Пан.

— Лариса Пан, кандидат химических наук, доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ

Исследование учёных Пермского Политеха демонстрирует, что биомасса дрожжей может быть эффективно использована для очистки воды от ионов цинка, что открывает новые возможности для экологически чистых решений в промышленности.