Книга -

Накопление металлов протекает в две стадии (рис. 7.2). После введения в среду металл в течение 2-3 минут связывается с клеточной поверхностью в результате физико-химических процессов (стадия 1), а затем медленно переносится в цитоплазму клетки (стадия 2). Этот процесс часто энергозависим и протекает лишь при активном дыхании организма. Он может блокироваться в анаэробных условиях или такими дыхательными ингибиторами, как динитрофенол и азид натрия. Металлы легко отделяются с поверхности клетки хелатирующими агентами (ЭДТА и др.) или разбавленными кислотами. На внутриклеточное содержание металлов ЭДТА не влияет.

Емкость и селективность биомассы к сорбции тяжелых металлов и радионуклидов частично определяется свойствами поверхностных структур клеток - природой полярных групп и распределением заряда в макромолекулах клеточной стенки. Как правило, клеточные стенки бактерий заряжены отрицательно. В сорбции металлов грибами участвует хитин, входящий в состав клеточной стенки. Клеточные стенки водорослей содержат карбонильные, гидроксильные, сульфгидрильные, фосфорные группы макромолекул, которые определяют заряд клеточной стенки. На свойства клеточных стенок, их заряд и на биосорбцию металлов влияют условия окружающей среды: рН, Eh, ионная сила внеклеточного раствора.

Связывание тяжелых металлов с поверхностью клеток бактерий происходит интенсивнее, чем у дрожжей, но энергозависимое поглощение металлов у дрожжей эффективнее, чем у бактерий, поэтому для удаления металлов, быстро адсорбирующихся на поверхности клеток, предпочтительны бактериальные системы, а для удаления металлов, аккумулируемых клетками посредством активного транспорта - дрожжевые.

Высокую адсорбционную способность имеет активный ил очистных сооружений. Поглощение ионов металлов микроорганизмами ила происходит, в основном, вследствие физических или химических процессов, обусловленных поверхностными свойствами иловых флокул. Важная роль в процессе поглощения металлов принадлежит полисахаридам, особенно полисахаридам, образуемым бактериями Zoogloea ramigera. Участки связывания металлов обнаружены на нейтральных и анионных полисахаридах, белках, выделенных из ила сточных вод.