Отримання магнітокерованого біосорбенту на основі гриба Pleurotus ostreatus

2020

Innovative Biosystems and Bioengineering, Vol 4, Iss 2 (2020)

Проблематика. Біогенні магнітні наночастинки (БМН) виявлено у представників усіх трьох надцарств живих організмів: бактерій, архей та еукаріотів (зокрема, в грибах). При цьому встановлено, що механізм біомінералізації БМН єдиний для всіх живих організмів. Пошук сорбентів біологічного походження став одним із перспективних напрямів вирішення проблеми забруднення навколишнього середовища важкими металами. Важкі метали є елементами викидів транспорту і багатьох підприємств різних галузей промисловості. Ці метали, потрапляючи в організм людини, викликають суттєві порушення процесів обміну речовин і життєво важливих функцій організму. Відомо, що багато грибів-макроміцетів є природніми сорбентами іонів важких металів. У лабораторних до­слідженнях використовується метод фільтрації відпрацьованого сорбенту через паперовий фільтр, який є досить тривалим і неефективним. Тому важливо знайти більш ефективний спосіб вилучення відпрацьованого біосорбенту з робочого середовища. Таким дешевим та ефективним методом є вискоградієнтна магнітна сепарація, яка відбувається у швидкісному режимі. Мета. Метою роботи було отримати магнітокерований біосорбент на основі гриба гливи звичайної Pleurotus ostreatus, визначити частку магнітокерованої фази біомаси гриба при додаванні до субстрату магнітної рідини та дослідити ефективність вилучення іонів Fe3+ подрібненоюбіомасою гриба гливи звичайної. Методика реалізації. Використано стандартний метод вирощування гриба Pleurotus ostreatus, метод високо­градієнтної магнітної сепарації та метод проведення біосорбції іонів тривалентного заліза. Результати. Проведено процес біосорбції тривалентного заліза грибом гливою звичайною, вирощеною на субстратах із додаванням магнітної рідини різної концентрації. Показано, що сухий біосорбент на основі біомаси гливи звичайної має високу сорбційну здатність відносно іонів Fe3+,оскільки ефективність їх вилучення на 30-й хвилині сорбції у зразках, вирощених на субстраті з додаванням магнетиту, становить більше 95 %. Доведено, що при використанні біомаси гливи звичайної, вирощеної на магнітній рідині, повне насичення відбувається в 6 разів швидше, тобто на 5-й хвилині, порівняно з 30-ю хвилиною для біосорбенту на основі біомаси гриба, вирощеного без магнітної рідини. Висновки. Додавання магнітної рідини (концентрація 0,1 та 1 мг/мл) до субстрату при вирощуванні грибів гливи зви­чайної Pleurotus ostreatus значно підвищує ефективність сорбенту. При використанні біомаси гриба гливи звичайної без додавання магнетиту на 5-й хвилині ефективність вилучення іонів заліза становить 70 %, на 30-й хвилині – 80 %. При використанні для вирощування магнітної рідини концентрації 0,1 та 1 мг/мл вже на 5-й хвилині відбувається практично повне вилучення іонів важких металів.

article

English
Ukrainian

Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2020.

Біогенні магнітні наночастинки, Магнетит, Магнітокерований біосорбент, Глива звичайна Pleurotus ostreatus, Важкі метали, Biology (General), QH301-705.5