Матеріали XХIІ Міжнародної науково-практичної конференції «Екологія. Людина. Суспільство» (м. Київ, Україна, 2021 р.) Handbook of the XXII International Science Conference «Ecology. Human. Society» (2021 Кyiv, Ukraine) 251 ISSN (Online) 2710-3315 https://doi.org/10.20535/EHS.2021.232955 УДК 579.66 БИОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЭКОСИСТЕМ ОТ ТОКСИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ И РАДИОНУКЛИДОВ НА ОСНОВЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ПРОГНОЗА О.Б. Таширев, В.М. Говоруха, О.А. Гаврилюк Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины ул. Академика Заболотного, 154, Киев, 03143, Украина e-mail: tach2007@ukr.net Техногенная нагрузка на экосистемы ежегодно возрастает из-за увеличения интенсивности производства, разработки месторождений металлов, накопления отходов промышленности. Вследствие этого происходит загрязнение окружающей среды токсичными металлами и радионуклидами. Для сохранения целостности экосистем необходимо предпринимать срочные меры для разработки эффективных технологий их очистки [1, 2]. Для этого наиболее перспективными являются микробные биотехнологии, так как они могут обеспечивать быстрое и эффективное удаление металлов и радионуклидов из среды. Для развития и внедрения таких биотехнологий необходимо системное исследование путей взаимодействия микроорганизмов с металлами и радионуклидами и оптимизация их извлечения [3]. Поэтому целью нашей работы было изучение основных типов взаимодействия микроорганизмов с металлами и радионуклидами и разработка новых стратегий их извлечения на основе термодинамического прогнозирования. На основе термодинамического прогнозирования (ТДП) взаимодействия фитобактериальных экосистем (ФБЭ) с токсичными металлами и радионуклидами и учения В.И. Вернадского о концентрационных функциях первого (І) и второго (ІІ) рода разработаны теоретические основы универсальных биоремедиационных биотехнологий. Термодинамическое прогнозирование позволяет теоретически обосновать и практически реализовать все известные виды взаимодействия микроорганизмов и растений с металлами и радионуклидами. Главные положения ТДП, следующие: 1. Неспецифическое восстановление металлов и радионуклидов микроорганизмами и растениями до нерастворимых соединений. Восстановление металлов допустимо, если потенциал реакций их восстановления (Ео', мВ) находится внутри зоны термодинамической стабильности воды (Ео' = +814…- 414 мВ) [3]. 2. Неспецифическая аккумуляция металлов и радионуклидов вследствие их стереохимической аналогии с макроэлементами. Стереохимическая аналогия – это близость или равенство ионных радиусов элементов. Вследствие такой аналогии акцепторные и транспортные системы микроорганизмов и растений «ошибаются» и аккумулируют металлы, радионуклиды (Cu 2+ , CrO4 2- , 226 Ra 2+ и др.) и полезные «макроэлементы» (Mg 2+ , SO4 2- и др.) [4, 5].