Криобиологические сосуды > Материалы и биотехнология > Применение микроорганизмов для экстракции металлов из минералов

Применение микроорганизмов для экстракции металлов из минералов


Вероятно, из всех аспектов микробиологической технологии меньше всего рекламируется и больше всего недооценивается применение микроорганизмов для экстракции металлов из минералов, для концентрирования и извлечения драгоценных ме­таллов из растворов, а также для получения новых промыш­ленных биоматериалов.
Еще за 1000 лет до нашей эры римляне, финикийцы и люди .других ранних цивилизаций извлекали медь из рудничных вод или вод, просочившихся сквозь рудные тела. В XVII в. валлий­цы в Англии (графство Уэльс) и в XVIII в. испанцы на место­рождении Рио-Тинто применяли такой процесс «выщелачива­ния» для получения меди из содержащих ее минералов. Эти .древние горняки и не подозревали, что в подобных процессах экстракции металлов активную роль играли бактерии. В на­стоящее время этот процесс, известный как бактериальное вы­щелачивание, применяется в широких масштабах во всем мире Л,ля извлечения меди из бедных руд, содержащих этот и другие ценные металлы в незначительных количествах. Биологическое выщелачивание применяется также (правда, менее широко) для высвобождения урана. Проведены многочисленные исследования природы организмов, участвующих в процессах выщелачивания металлов, их биохимических свойств и возможностей примене­ния в данной области. Результаты этих исследований показы­вают, в частности, что бактериальное выщелачивание может ^широко использоваться в горнодобывающей промышленности и, по всей видимости, сможет полностью удовлетворить потребно--сти в энергосберегающих, не оказывающих вредного влияния на окружающую среду технологиях.
Несколько менее известно, но столь же важно использование микроорганизмов в горнодобывающей промышленности для из­влечения металлов из растворов. Некоторые прогрессивные тех­нологии уже включают биологические процессы для получения металлов в растворенном состоянии или в виде твердых частиц «из моечных вод, остающихся от переработки руд. О способности микроорганизмов накапливать металлы известно уже давно, и энтузиасты издавна мечтали об использовании микробов для получения ценных металлов из морской воды. Проведенные исследования рассеяли некоторые надежды и в значительной степени определили области применения микроорганизмов. Из­влечение металлов при их участии остается многообещающим способом дешевой обработки загрязненных металлами промыш-ленных стоков, а также экономичного получения ценных ме­таллов.
Давно известно и о способности микроорганизмов синтези­ровать полимерные соединения; в самом деле, большинство компонентов клетки — это полимеры. Однако на сегодняшний день менее 1% всего количества полимерных материалов про­изводит микробиологическая промышленность; остальные 99% получают из нефти. Пока биотехнология не оказала решающего влияния на технологию полимеров. Возможно, в будущем с по­мощью микроорганизмов удастся создавать новые материалы специального назначения.
Биоповреждение обычно не рассматривают как один из ас­пектов биотехнологии, но тем не менее оно имеет огромное экономическое значение. Микробы способны разрушать мате­риалы, находящиеся в земле и под водой; они размножаются в промышленных водах, нефтепродуктах и эмульсиях, вызывая коррозию промышленных сооружений или образование слизи,, а также повреждают топливные баки. Последнее создает осо­бенно серьезные проблемы в авиации и заставляет проводить-дорогостоящие контрольные измерения.