Биологические основы очистки газовоздушных выбросов

Содержание

Введение_____________________________________________________3

1.Биологические основы очистки газовоздушных выбросов ___________4

2.Основные типы реакторов и  их характеристика ___________________ 5

2.1. Биофильтры ______________________________________________5

2.1.1. Капельный биофильтр или  биореактор с омываемым слоем  ______8

2.2. Биоскрубберы ____________________________________________10

2.3. Другие разновидности биореакторов __________________________12

3. Микроорганизмы, участвующие в очистке выбросов_______________13

3.1Водородные бактерии____________________________________13

3.2 Карбоксидобактерии____________________________________17

Заключение___________________________________________________22

Список литературы_____________________________________________24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Проблема борьбы с загрязнением воздушного бассейна в условиях возрастающей технологической деятельности приобретает все большую остроту. В воздухе больших промышленных городов содержится огромное количество вредных веществ. При этом концентрация многих токсикантов превышает допустимые уровни. Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят предприятия нефтеперерабатывающей, химической, пищевой и перерабатывающей промышленности, а также большие сельскохозяйственные комплексы, отстойники сточных вод, установки по обезвреживанию отходов.

Среди этих веществ – органические (ароматические и непредельные углеводороды, азот-, кислород-, серо- и галогенсодержащие соединения) и неорганические вещества (сернистый газ, сероуглерод, окислы углерода, аммиак, хлорводород, галогены). В воздушных бассейнах больших промышленных городов присутствуют десятки различных соединений, в том числе дурнопахнущие, способные даже в незначительных концентрациях представлять угрозу для здоровья, а также вызывать у людей чувство дискомфорта.

Для очистки воздуха применяют различные методы – физические, химические и биологические, однако уровень и масштабы их применения в настоящее время чрезвычайно далеки от требуемых. Среди применяемых физических методов – абсорбция примесей на активированном угле и других поглотителях, абсорбция жидкостями. Наиболее распространенными химическими методами очистки воздуха являются озонирование, прокаливание, каталитическое дожигание, хлорирование. Биологические методы очистки газовоздушных выбросов начали применять сравнительно недавно, и пока в ограниченных масштабах.

Биологические методы очистки воздуха базируются на способности микроорганизмов разрушать в аэробных условиях широкий спектр веществ и соединений до конечных продуктов, СО2 и Н2О. Широко известна способность микроорганизмов метаболизировать алифатические, ароматические, гетероциклические, ациклические и различные С1-соединения. Микроорганизмы утилизируют аммиак, окисляют сернистый газ, сероводород и диметилсульфоксид. Образуемые сульфаты утилизируются другими микробными видами.

 

1. Биологические основы очистки газовоздушных выбросов

Биохимические методы очистки воздуха основаны на способности микроорганизмов разрушать и преобразовывать различные соединения, такие как алифатические, ароматические, гетероциклические, ациклические и различные С1-соединения, не образуя при этом опасных побочных продуктов. Микроорганизмы утилизируют аммиак, окисляют сернистый газ, сероводород и диметилсульфоксид. Образуемые сульфаты утилизируются другими микробными видами. Есть данные об эффективном окислении аэробными карбоксидобактериями моноокиси углерода, являющейся одним из наиболее опасных воздушных загрязнителей. Представители рода Nocardia эффективно разрушают стерины и ксилол; Hyphomicrobium – дихлорэтан; Xanthobacterium – этан и дихлорэтан; Mycobacterium – винилхлорид.

Наиболее широким спектром катаболических путей характеризуются почвенные микроорганизмы. Так, только представители рода Pseudomonas способны использовать в качестве единственного источника углерода, серы или азота свыше 100 соединений – загрязнителей биосферы. Используя методы традиционной селекции и новейшие достижения клеточной и генной инженерии, создают суперштаммы – деструкторы трудноразлагаемых соединений.

Подавляющее число токсических загрязнителей атмосферы может быть разрушено монокультурами микроорганизмов, но более эффективно применение смешанных культур, имеющих больший каталитический потенциал. Для разрушения трудно утилизируемых соединений в ряде случаев микроорганизмы целесообразно адаптировать к таким субстратам и только после этого вводить их в рабочее тело действующих установок.

При биологической очистке газов также стоит строго следить за температурой, влажностью, кислотностью среды. Нужно учитывать и то, что биохимические системы более всего пригодны для очистки газов постоянного состава, так как при его изменении микроорганизмы не успевают приспособиться и эффективность очистки падает

 

2.Основные типы реакторов и их характеристика

Различают две основные группы аппаратов биохимической очистки – это биофильтры и биоскрубберы.

 

2.1 Биофильтры

В биофильтрах очищаемый газ пропускают через слой насадки, периодически орошаемый водой, которая создает влажность, достаточную для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов (40 – 60%). Поверхность насадки покрыта биопленкой (БП). После очистки в биофильтре воздух используется для рециркуляции или выбрасывается в атмосферу.

Рис. 1. Биофильтр с рециркуляцией газовой эмиссии

Микроорганизмы БП в процессе своей жизнедеятельности поглощают и разрушают содержащиеся в газовой среде вещества до Н2О и СО2. Эффективность очистки в значительной мере определяется массопереносом из газовой фазы в БП и равномерным распределением газа в слое насадки. Скорость протекания биохимических реакций зависит от состава очищаемого воздуха и концентрации в нем аэрозольных частиц.

Подбор консорциумов микроорганизмов осуществляется в зависимости от состава очищаемых смесей.

В качестве носителя фильтрующего слоя используют природные органические материалы, такие как компост, торф, почва, кора деревьев и т. д. Эти материалы содержат в своем составе различные вещества, необходимые для развития микроорганизмов. Поэтому в биофильтры не вносят каких-либо минеральных добавок.

При заполнении фильтрующего слоя для снижения аэродинамического сопротивления (предотвращения слёживания материала) в материал добавляют гранулы (диаметром 3–10 мм) из синтетических полимерных материалов (полиэтилена, полистирола).

Для предотвращения резкого закисления материала фильтрующего слоя в ходе трансформации органики в него добавляют известняк или карбонат кальция в количестве 2–40 % от веса носителя. С целью избежания ситуаций, когда микроорганизмы, входящие в состав рабочего тела биофильтра, могут ингибироваться токсическими веществами в результате, например, залповых выбросов, в материал вносят активированный уголь, до 250 кг/м3.

Концентрация микроорганизмов в ходе очистки возрастает и может стать избыточной. Поэтому периодически материал фильтрующего слоя приходится обновлять.

Входящий газовый поток, должен быть предварительно очищен при запылённости более 5-10 мг/м3 во избежание засорения биофильтра и увлажнён до относительной влажности в 95–100 %, при температуре менее 15°С производится его нагрев, при температуре более 40°С — охлаждение. Установка в целом термостатируется. Оптимальное значение температуры около 28 0С.

 

Применение:

В настоящее время биофильтры используют для очистки отходящих газов от аммиака, фенола, крезола, формальдегида, органических растворителей, сероводорода, метилмеркаптана и других сероорганических соединений, а также для дезодорации дурнопахнущих газовых потоков. Области применения в основном охватывают газовые потоки с невысокими концентрациями загрязняющих веществ со станций очистки сточных вод, химической, нефтяной, лакокрасочной, деревообрабатывающей, табачной, пищевой, парфюмерной, фармацевтической промышленности, сельского хозяйства и.т.д. 

Эффективность биофильтров примерно 90 %. Производительность невелика 5 — 400 м3/м2·ч.

Преимущества и недостатки:

«+» - Простота;

- Низкие капзатраты;

- Низкие текущие расходы;

- Малая энергоёмкость;

- Требуют незначительных расходов  воды;

- Разложение слабо растворимых  в воде веществ;

-  Подходят для устранения  запахов;

 

 «−» - Низкая объемная скорость  потока;

- Высота биофильтров из-за требований  однородности структуры и газодинамических  ограничений невелика (около 1 м), поэтому они занимают большие площади (от 10 до 1600 м2);

- Обработка потоков с низкими  концентрациями устраняемых компонентов;

- Невозможен контроль процесса;

- Каналообразование в фильтрующем  слое;

- Ограниченный срок службы  фильтрующего  слоя;

- Избыток биомассы не удаляется;

-Требуется некоторый период для созревания и адаптации микробиологического ценоза (от нескольких часов до нескольких недель).

 

2.1.1. Капельный биофильтр или  биореактор с омываемым слоем

Капельный биофильтр отличается от обычного биофильтра только тем, что биопленка образуется на поверхности синтетической загрузки, которая не способна обеспечить микроорганизмы требуемыми питательными веществами, поэтому они должны подаваться с водой, которая постоянно циркулирует через реактор при прямо- или противоточном течении относительно газового потока. При этом избыточная биомасса удаляется с поверхности загрузки, что предотвращает её засорение и увеличивает срок службы.

Рис. 2. Капельный биофильтр

Загрязняющие вещества абсорбируются водной фазой и затем диффундируют в плёнку жидкости на поверхности биокатализатора, где разлагаются микроорганизмами. Переход из газовой фазы в жидкую может легко становиться лимитирующим фактором в таких системах, особенно для соединений с высокой константой Генри. Обычно соединения считаются подходящими для биодеградации в капельном фильтре, если константа Генри ниже 0,01-0,05. Существует ряд путей для увеличения массообмена из газа в жидкость, простейший – большая скорость рециркуляции жидкой среды через реактор, но это приводит к увеличению энергозатрат. Поэтому недавно было предложено циркулировать жидкость периодически. Идея проводит к тому, что всё время только очень тонкий слой жидкости присутствует на поверхности слоя биомассы, таким образом, сокращается расстояние, которое газы должны пройти из газовой фазы к поверхности биослоя.

Преимущества и недостатки:

«+» - Простота;

- Низкие капзатраты;

- Низкие текущие расходы;

- Разложение слабо растворимых  в воде веществ;

- Избыток биомассы удаляется;

- Возможность автоматизации процесса;

- Лучшая производительность – высокая площадь поверхности и высокая доля пустот синтетической загрузки приводит к:

  • Высокой скорости газа
  • Минимальному времени пребывания газа в биофильтре
  • Равномерному распределению газа и воды внутри слоя загрузки
  • Быстрому ответу на острые отклонения в нагрузке по загрязнителям
  • Способности очищать более высокие концентрации одорантов;

- Компактный размер – благодаря  высокой скорости, с которой газ  течёт через синтетическую загрузку, площадь слоя загрузки минимизируется, в следствии уменьшается и  общий размер оборудования.

- Стационарный режим биореактора  с омываемым слоем после его  запуска наступает через 5–10 дней. При использовании заранее адаптированных  к очищаемым веществам микроорганизмов  этот срок может быть сокращен  до нескольких часов;

- Нет засорения загрузки;

- Больший срок службы загрузки.

 

 «−» - Требуются более значительные расходы воды;

- Большие энегрозатраты (на рециркуляцию  воды), по сравнению с обычным  биофильтром.

Применение:

Биореакторы с омываемым слоем являются наиболее перспективными для очистки воздуха.

Такие малогабаритные установки очень эффективны для очистки воздуха предприятий интенсивного животноводства. Степень очистки воздуха в реакторе с иммобилизованными на активированном угле микроорганизмами от ацетона, бутанола, пропионового альдегида, этилацетата достигает 90 % при удельной производительности установки 10 000 ч–1.

Капельный биофильтр весьма эффективен при очистке от Н2S и других основных источников эмиссий от сточных вод, включая NH3, меркаптаны, амины и восстановленные соединения серы.

Эта система устраняет 99,9 % одорантов процесса кондиционирования ила без использования дорогостоящих химикатов или адсорбционной загрузки.

Капельный биофильтр также эффективен при очистке от одорантов при компостировании ила, которое выделяет различные эмиссии, включая соединения серы, летучие жирные кислоты, кетоны, аммиак и другие азот содержащие соединения.

 

2.2. Биоскрубберы

Биоскрубберы отличаются от биофильтров тем, что представляют собой систему из двух аппаратов. Первый аппарат представляет собой скруббер (абсорбционную колонну), где загрязняющие вещества абсорбируется в водной фазе и второй – это биореактор, обычно блок очистки с активным илом, где соединения деградируют. Для повышения эффективности улавливания в воду могут вводиться специальные абсорбционные добавки.

Для обеспечения активной жизнедеятельности микроорганизмов в растворе поддерживается определенная минимальная концентрация биогенных веществ: азота и фосфора. Очищенный абсорбент вновь подается на орошение в абсорбер. Установка имеет замкнутый цикл циркуляции абсорбента и не имеет стоков.

 

Рис. 3. Биоскруббер .

1 – вентилятор; 2 – абсорбер (скруббер); 3 – массообменная  решетка; 4 – биореактор; 5 – насос; А – абсорбент; В– вентиляционный воздух; АД – абсорбционные добавки; БД – биогенные добавки; СВ – сжатый воздух.

Биоскрубберы особенно хорошо подходят для очистки отходящих потоков с высокой концентрацией загрязняющих веществ, так как массообмен и деградация происходят в разных местах. Таким образом, промывная колонна и биореактор могут быть оптимизированы отдельно. Биоскрубберы особенно хорошо подходят для удаления соединений с относительно низким коэффициентом разделения (Н<0,01-0,05).

Применение:

Биоскрубберы предназначены для мокрой очистки вентиляционного воздуха от вредных органических веществ в литейных, покрасочных, деревообрабатывающих, мебельных, химических и других производствах.

Производительность биоскрубберов существенно выше по сравнению с биофильтрами, при этом эффективность очистки также довольно высока. Например, применение биоскрубберов для очистки отходящих газов металлургических предприятий дает следующие показатели: производительность 120 000 м3/ч, снижение интенсивности запаха воздуха от 75 до 85 %, степень конверсии органических примесей – 50 %.

Преимущества и недостатки:

«+» - Возможность контроля и моделирования процесса;

- Высокий коэффициент массопередачи;

- Обработка потоков с высокими  концентрациями  загрязнителей;

- Высокая стабильность в работе;

- Занимают меньшую по сравнению  с биофильтрами площадь;

- Производительность существенно  выше;

- Не образуют стоков.

 

 «−» - Высокие капзатраты;

- Высокие текущие расходы;

- Образование избыточной биомассы;

- Эффективны только для удаления  хорошо растворимых токсических  веществ.

 

2.3. Другие разновидности  биореакторов

Загрязнители с относительно низкой растворимостью в воде  могут также быть эффективно удалены при помощи мембранного реактора. В  нём газовый поток отделяется от жидкости с питательными элементами микропористой мембраной, которая избирательно проницаема для загрязняющих веществ.

Рис. 4. Мембранный биореактор.

 

Богатая питанием жидкая среда инокулируется микроорганизмами, способными разрушать токсиканты. Органические соединения так же как кислород переносятся из газовой фазы к мембране. После прохождения через неё, соединения разлагаются микроорганизмами, которые либо иммобилизованы на мембране, либо присутствуют в массе жидкости. Жидкая фаза поддерживается в резервуаре, куда постоянно доставляются кислород и питательные элементы, поддерживаются постоянные температура и рН. Мембраны могут быть как гидрофобными, так и гидрофильными .

 

3. Микроорганизмы, участвующие  в очистке выбросов

3.1 Водородные бактерии

Водорода в атмосфере очень мало, хотя он является постоянным продуктом реакций анаэробного разложения органического вещества и довольно устойчив фотохимически. Малое количество Н2, поступающего в атмосферу, обусловлено A) его потреблением анаэробными гидрогенотрофными организмами и B) эффективным бактериальным фильтром, в котором участвуют аэробные гидрогенотрофы, способные снижать концентрацию Н2 до уровня, на котором он и наблюдается в атмосфере.

Источником Н2 служат газы, образуемые первичными анаэробами в кислотогенной (иначе - водородной) фазе анаэробного разложения органических веществ и диффундирующие из анаэробной зоны в аэробную, где оптимальные условия для газотрофов создаются в области хемоклина и оксиклина. Это местообитание обычно коррелирует с микроаэробными условиями. Другим источником Н2 могут служить фототрофные организмы, в том числе и цианобактерии; здесь содержание О2 высоко. Выделение Н2 цианобактериями может служить причиной того, что среди водородных бактерий много организмов, происхождение которых связано, скорее всего, с цианобактериальными сообществами.

Под водородными бактериями понимают организмы, способные использовать реакцию 2Н2 + О2 = Н2О в качестве энергодающей. Водородные бактерии были открыты в начале XX в., вскоре вслед за открытием хемосинтеза, и подробное описание их газообмена было дано в 1910 г. А.Ф. Лебедевым, который сформулировал вывод о том, что "энергетический процесс идет независимо от ассимиляции углекислоты". Почти все водородные бактерии способны использовать помимо водорода разнообразные органические вещества, и первый описанный организм не случайно был назван "Bacillus рап- totrophus" - "всеядный", что резко отличало его от строго специализированных хемосинтетиков, описанных С.Н. Виноградским. Водородные бактерии получили таксономическое название "Hydrogenomonas", и в качестве тривиального термин "гидрогеномонады" вполне употребим и сейчас. С начала 1960-х годов Х.Г. Шлегель избрал один штамм водородных бактерий, Alcaligenes ("Hydrogenomonas") eutrophus H-16, в качестве универсальной модели для исследования биохимии хемосинтетиков, своего рода Е. coli, в этой физиологической группе. В результате этой работы, проведенной с участием многих студентов Института микробиологии в Гёттингене, водородные бактерии стали одними из наиболее полно и всесторонне изученных. В СССР для аналогичной цели был использован штамм A. eutrophus Z-1 как модель возможного производства белка на водороде за счет электролиза. Широкому изучению водородных бактерий предшествовала разработка методов культивирования микроорганизмов в определенной газовой среде, потребовавшая изменения многих навыков микробиологов. Водород-кислородная смесь очень взрывоопасна и недаром заслужила название "гремучего газа". Работа даже с немногими литрами ее требует специальных мер предосторожности. При обеспечении газообмена газ-жидкость водородные бактерии растут исключительно быстро и достигают высоких плотностей, что сделало их интересными биотехнологическими объектами. Угроза взрыва газовой смеси может быть сильно сокращена применением электролиза 2Н2О = 2Н2 + О2 вплоть до культивирования в электролизере. Технология культивирования водородных бактерий в массовом масштабе была разработана в Институте биофизики АН СССР в Красноярске.

В общих чертах обмен гидрогеномонад включает реакцию гидрогеназы,сопряженную с мембранной электрон-транспортной цепью и синтезом АТФ с О2 как терминальным акцептором, и в анаболизме - автотрофную ассимиляцию СО2 через цикл Кальвина как у фотоавтотрофов. Таким образом, это самый простой тип обмена, поскольку газы не требуют транспортных механизмов и продукт реакции нетоксичен. Все гидрогеномонады способны расти органотрофно, причем излюбленными веществами служат органические кислоты и другие продукты первичных анаэробов. Впоследствии оказалось, что такой тип обмена, как у гидрогеномонад, довольно широко распространен среди аэробных микроорганизмов, принадлежащих к разным родам. Необходимым условием служит наличие "потребляющей" гидрогеназы, которая есть у многих азотфиксирующих организмов, например у ризобиев. Большинство водородных бактерий относится к грамотрицательным псевдомонадам, часть из которых была переклассифицирована, один из родов носит характерное название Acidovorax. Относительно мало водородных бактерий среди грамположительных организмов, хотя они есть среди нокардий, артробактеров и термофильных бацилл, как Bacillus schlegelii. Сейчас проверка на способность к автотрофному росту с Н2 должна входить в список тестов, используемых для характеристики каждого организма. Органотрофный рост большинства водородных бактерий не дает ясной картины, в какой мере Н2 может быть использован как дополнительный источник энергии организмами, не обладающими автотрофной ассимиляцией СО2.

Водородные бактерии способны существовать в широком диапазоне физико-химических условий, но внимание привлекали мезофильные нейтрофилы, к которым относится большинство описанных организмов. Был найден ряд термофильных форм, от умеренно термофильных до бацилл, растущих при 70 °С. Открытые совсем недавно психроактивные водородные бактерии, которые важны для биоценозов тундры России, принадлежат к артробактерам и Acidovorax.

Самостоятельную группу составили экстремально термофильные водородные бактерии, обнаруженные в гидротермах. Одна из бактерий, выделенная из термофильного циано-бактериального мата на Камчатке, получила название Calderobacterium. Это длинная палочка, растущая при 80 °С, масса которой окрашена в красный цвет цитохромом с. При высокой температуре растворимость кислорода резко падает и организм вынужден иметь эффективный механизм его использования. Организм оказался строгим литоавтотрофом и, в отличие от всех других водородных бактерий, не использует органические вещества. Одновременно в Японии был выделен исходный организм, получивший название Hydrogenobacter. Необычным оказался у него способ ассимиляции СО2 посредством восстановительного цикла трикарбоновых кислот. Третий организм, относящийся к той же группе экстремально термофильных водородных бактерий, получил название Aquifex и оказался принадлежащим к самой глубокой ветви эубактерий на 16S рДНК филогенетическом дереве.

Способность к окислению № имеется у ацидофильных термофильных архей из Sulfolobaceae. О способности к окислению Н2 у ацидофильных протеобактерий группы Acidiphilium пока не сообщалось.

Алкалофильные водородные протеобактерий недавно выделены из содовых озер с рНЮ и высокой минерализацией. Таким образом, водородные бактерии по своим экофизиологическим характеристикам способны покрыть почти все поле физико-химических условий.

 

3.2 Карбоксидобактерии

Содержание СО в атмосфере имеет зимний максимум и летний, минимум, объясняемые фотохимическими процессами. Содержание СО колеблется в пределах 0,1-0,3 ppmv. При концентрации 1000 ррт СО летален для человека, а при 100 ppmv вызывает отравление. Допустимой считается концентрация ниже 9 ppmv. CO - в высокой степени токсичный бесцветный газ без запаха, имеющий порог воспламенения 15-71% в воздухе и 16-93% в кислороде. В зависимости от температуры его растворимость составляет:

Температура, °С 0 24 30 60

Растворимость, мкл/мл; 35,37 21,42 19,98 14,88

Важнейшие реакции СО и изменение их свободной энергии Гиббса AG/0 (кДж) следующие:

2СО + О2 = 2СО2 -514,21

2СО + О2 + 2Н2О = 2Н2СО3 -497,42

СО + Н2О = НСООН +2,08

СО + NOJ = СО2 + NO2 -183,0

4СО + SO2." = S2- + 4СО2 -198,3

СО + Fe3+ + H2O = СО2 + 2Fe2+ + 2Н+ -168,46

НСООН + NOJ = СО2 + NO2 + Н2О -185,10

СО + Н2О = СО2 + Н2 -19,93

СО + 2NO = СО2 + N2O -326,06

4НСООН = 4СО2 + 4Н2 -88,03

Почвы обычно представляют сток для атмосферной СО, причем в них идут одновременно процессы поглощения и выделения газа. Наблюдаемая концентрация СО - равновесная для этих процессов. Выделение СО зависит от содержания органического вещества, и считается, что оно обусловлено абиогенной химической реакцией, в то время как поглощение идет за счет биологических процессов.

Выделению СО способствуют повышенная температура и сухость почвы. Содержание СО в почвенном воздухе коррелирует с суточным ходом температуры, увеличиваясь днем и уменьшаясь ночью. В плохо аэрируемых горизонтах происходит образование СО, и содержание ее возрастает до 3-6 ppmv. Известно, далее, образование СО растениями при освещении, которое, однако, имеет очень небольшую величину. Рассматривая проблему СО, нужно признать, что естественные концентрированные источники этого газа неизвестны. Часто СО рассматривают как чисто антропогенную примесь в атмосфере. Основным источником служит сжигание топлив, ответственное за 3/4 эмиссии, пожары. Организмы, окисляющие СО, называют карбоксидобактериями, или карбоксидотрофами. Они представлены хемолитоавтотрофами, способными катализировать окисление СО в СО2, использовать энергию этой реакции, ассимилировать углекислоту, быть устойчивыми к высокой концентрации СО.

Предположение, что СО служит источником энергии для микроорганизмов, было высказано в начале XX в. в лаборатории Бейеринка в связи с изучением воздушного питания и олигокарбофилии.

Карбоксидобактерии были описаны Кистнером в 1953 г. под названием Hydrogenomonas carboxydovorans, но их культура утеряна.

Потом карбоксидобактерии были изолированы и описаны Г.А. Заварзиным, Э.У. Санжиевой и А.Н. Ножевниковой как Seliberia carboxydohydrogena, Pseudomoans carboxydoflava, Pseudomonas gazotropha, Comamonas compransoris, Achromobacter carboxydus, позднее к ним добавили Arthrobacter sp.ll/х, термофильный Bacillus schlegeliP. За тем последовало новое уточнение родовой принадлежности, и они получили новые родовые названия. Вследствие сходной процедуры выделения все они более или менее одинаковы физиологически, хотя принадлежат к разным родам. Все выделенные штаммы подавлялись 2,5% NaCl, что указывает на их принадлежность к наземным организмам. Но попытки выделения из моря, насколько автору известно, и не делались.

Все известные карбоксидобактерии были выделены в культуру в атмосфере, содержащей десятки процентов СО. Такая концентрация создается в исключительных случаях. В атмосфере СО относительно мало, и эти организмы не обладают достаточным сродством к ней, чтобы обеспечить биологический сток из атмосферы, в отличие, например, от метанотрофов или водородных бактерий. Более того, метанол служит сильным ингибитором реакции фермента карбоксидобактерии, реагируя с пятивалентным молибденом реакционного центра. Аэробные карбоксидобактерии могут расти и как водородные бактерии, это факультативные автотрофы, способные использовать широкий круг органических соединений. Можно сказать, что это водородные бактерии, обладающие дополнительной способностью к использованию СО. Эта способность обусловлена ферментом СО-дегидрогеназой, сейчас подробно исследованной В. Светличным и О. Мейером. Он определяет возможность использования СО в энергетическом обмене аэробных карбоксидобактерии. Этот фермент совершенно отличен от анаболической СО-дегидрогеназы анаэробов. У большинства аэробов СО является мощным ингибитором терминального участка дыхательной цепи. Устойчивость к СО карбоксидобактерии определяется разветвленной цепью переноса электронов. Свободные водород или формиат не являются промежуточными продуктами окисления СО как можно было бы думать по реакциями

СО + Н2О = СО2 + Н2 или СО + Н2О = НСООН.

Аэробные организмы, окисляющие СО, характеризуются очень медленным ростом, обычно инкубация требует 1 месяц. Часто они угнетаются высокой концентрацией фосфата, но тем не менее среда, рекомендованная для их культивирования, содержала 10 г/л фосфатных солей!

Биологические основы очистки газовоздушных выбросов