Биосорбция редкоземельных элементов из водных растворов и их минерализация микроскопическими грибами
Л.П. Шумилова1, В.И. Радомская1, Л.М. Павлова1, Н.Ю. Леусова1, В.В. Иванов2
1Институт геологии и природопользования ДВО РАН, Благовещенск, Россия shumilova.85@mail.ru 2Дальневосточный геологический институт ДВО РАН, Владивосток, Россия d159327@yandex.ru
Ключевые слова: биосорбция, микроскопические грибы, редкоземельные элементы
Страницы: 175-187
Аннотация
Для предотвращения миграции редкоземельных элементов (РЗЭ) в природных средах и их очищения перспективным методом является биосорбция, при этом эффективными биосорбентами считаются микроскопические грибы. Статья посвящена изучению биосорбционной способности почвенных микроскопических грибов в отношении РЗЭ в водных растворах. Изучена динамика адсорбции на примере лантана биомассой микромицетов Penicillium canescens и Talaromyces funiculosus в зависимости от времени контакта и его концентрации в растворе. Установлено, что адсорбционное равновесие в системе “грибная биомасса - водный раствор лантана” наступает в течение 24 ч, биомасса T. funiculosus показала более высокую сорбционную способность. Адсорбция лантана интенсивнее протекает при среднекислых значениях рН растворов, максимальная сорбция лантана за 24 ч отмечена при pH 3,1 биомассой P. canescens. Выявлено, что РЗЭ с бóльшими ионными радиусами извлекаются эффективнее, они активнее занимают свободные сорбционные центры с образованием комплексов. При длительном взаимодействии РЗЭ с грибной биомассой формируются наночастицы, состав которых близок к монациту. Согласно данным ИК-спектроскопии центрами сорбции РЗЭ являются амидные, карбоксильные, аминные и фосфатные группировки клеточной стенки грибов. Наличие множества ионогенных групп обусловливает высокую сорбционную емкость грибной клеточной стенки. В ходе межмолекулярного моделирования взаимодействия лантана с аминокислотными остатками белков клеточной стенки грибов выявлено, что белки образуют прочные комплексы путем комплексообразования РЗЭ с аминокислотными остатками, где активными центрами являются глутаминовая и аспарагиновая аминокислоты.
DOI: 10.15372/SEJ20260112 |