Соединения синтетические: синтетическое соединение

Вот несколько последних статей:

• Говорили о том какой бывает этиловый спирт из чего его делают, как фальсифицируют и проводят анализы, и чего стоит остерегаться.…

• Глицерин применение – пищевые продукты, косметика и взрывчатые вещества Читая этикетки косметических средств, мы зачастую замечаем в их составе глицерин. …

• Не так давно Пепси объявила, что они больше не будут использовать подсластитель аспартам, искусственный сахарозаменитель, в диетической Пепси (на территории…

• По доброй традиции встреча Нового года у большинства людей не обходится без открытой бутылки шампанского. Напиток в бокале с его…

• СОСТАВ КРАСКИ ДЛЯ ВОЛОС КРАСИТЕЛИ И ПИГМЕНТЫ Сегодня, стойкая краска для волос широко используются, либо чтобы прикрыть седые волосы, либо…

Поделиться

Удобрения: проблемы и решения

В начале ХХ века немецкие химики Фриц Габер и Карл Бош разработали метод получения азота из воздуха и смешивания его с водородом. Это окажется одним из величайших научных достижений века.

Вместе эти два элемента образовали жидкий аммиак, ключевой ингредиент синтетических удобрений, который приведет к беспрецедентному развитию сельского хозяйства и поможет накормить быстрорастущий мир.

Но есть и обратная сторона. За последние 100 лет количество антропогенных соединений азота в воде, почве и воздухе увеличилось вдвое. Этот рост во многом обусловлен широким использованием синтетических удобрений.

Азот необходим для жизни на Земле, но его чрезмерное количество опасно, т.к. он является загрязнителем и отравляет водоемы, растения, животных и людей, способствуя изменению климата из-за выбросов сильного парникового газа – закиси азота. Хотя широкому кругу людей об этом почти неизвестно, эксперты называют избыток азота одной из самых серьезных угроз загрязнения, с которыми сегодня сталкивается человечество.

Фото: Эрик Вэнс

Проблемы

В начале ХIX века в природе почти не было антропогенных соединений азота. Однако спустя годы после прорыва Габера-Боша его уровень благодаря массовому потреблению синтетических удобрений, производству боеприпасов и сжиганию ископаемого топлива, при этом оба создают химически активные формы азота, начал стремительно расти.

По данным Межправительственной научно-политической платформы по биоразнообразию и экосистемным услугам (IPBES), стоки питательных веществ с ферм, приправленные синтетическими удобрениями, отрицательно повлияли на наземные экосистемы. Но больше всего пострадали пресноводные и морские воды. Примерами могут служить периодическое цветение водорослей в озере Эри или лишенные водной флоры и фауны «мертвые зоны» в Мексиканском заливе.

Под угрозой оказалось и здоровье человека. Выбросы аммиака в сельском хозяйстве смешиваются с загрязнением транспортными выхлопными газами, создавая в воздухе опасные твердые частицы и обостряя респираторные заболевания, включая КОВИД-19. По результатам исследования, загрязнение воздуха может стать причиной увеличения смертности, связанной с заболеванием КОВИД-19, на 15 процентов.

Для того, чтобы остановить волну загрязнения азотом, правительства, компании и международные организации, включая Программу ООН по окружающей среде (ЮНЕП), совместно с учеными работают над исследованием угроз от использования азота и повышением информированности об этом.

С этой целью почти год назад государства-члены ООН одобрили Коломбскую декларацию об устойчивом управлении азотом, цель которой – сокращение азотных отходов вдвое от всех источников к 2030 году.

Кроме того, недавно ЮНЕП учредила глобальную кампанию «Сократить вдвое азотные отходы», подчеркнув тем самым, что повышение эффективности использования азота не только способствует достижению целей в области борьбы с изменением климата, защиты природы и здоровья человека, но также дает миру возможность сберечь 100 миллиардов долларов США в год (оценка основана на половине стоимости мировых продаж синтетических удобрений).

Натуральные и синтетические химикаты — это серая материя

Нас, потребителей, засыпают рекламой натуральных и органических продуктов. Существует множество веб-сайтов и новостных статей, посвященных распространению следующего сообщения: «рукотворное — это плохо, а естественное — это хорошо». Растущая популярность этого убеждения показывает, что этот вопрос остро нуждается в разъяснении.

Идея о том, что природа может навредить нам, не нова. Вы когда-нибудь слышали о малярии, ВИЧ, туберкулезе, ботулизме или столбняке? Почему же тогда так много людей убеждены, что все натуральное полезнее для нас, чем синтетические продукты? Это правда, что современная химия принесла нам ряд токсичных химических веществ, таких как ДДТ и диоксины, но вы действительно думаете, что природные химические вещества менее вредны для вас? На самом деле, самые токсичные для человека химические вещества абсолютно естественны! Мало того, есть много свидетельств того, что натуральные пестициды, разрешенные в органическом земледелии, так же токсичны, как и синтетические пестициды.Было бы замечательно, если бы это была просто тема черного против белого.

К сожалению, споры о натуральных и синтетических веществах остаются в тени, и каждое химическое вещество или класс химикатов необходимо рассматривать в индивидуальном порядке. Ситуация усугубляется еще и тем, что количество полезных и доступных для потребителей ресурсов ограничено, так как большая часть «информации» в Интернете и в новостях является необоснованной и без ссылок. Неудивительно, что эта идея так хорошо прижилась! Цель этого поста — кратко обсудить наиболее распространенные заблуждения о натуральных и синтетических химикатах:

1.Синтетические химические вещества более токсичны, чем натуральные химические вещества.

2. Органически выращенные продукты полезнее, потому что они полностью натуральные.

3. Синтетические копии натуральных химикатов не так хороши для вас.

Я хочу быстро отметить, что я забыл указать на противоречия между натуральными и синтетическими заменителями. Настоящие постеры по этой теме — подсластители, и об этом рассказывает мой коллега в нашем блоге.

Прежде чем мы перейдем к мельчайшим деталям, нам нужны некоторые определения, поскольку существует огромное расхождение между тем, что означают термины «натуральный» и «синтетический».Эта диаграмма Венна помогает объяснить мои определения природных, природных и синтетических химических веществ:

Натуральные и синтетические Диаграмма Венна

Натуральные и синтетические Диаграмма Венна: Природные химические вещества производятся природой без какого-либо вмешательства человека. Синтетические химические вещества производятся людьми с использованием методов, отличных от тех, которые используются в природе, и эти химические структуры могут встречаться или отсутствовать в природе. Это определение означает, что синтетический химикат может быть изготовлен из натурального продукта (т.е. природного происхождения). Обратите внимание, что в пищевой промышленности вместо «синтетического» используется «искусственный».

Заблуждение 1: Синтетические химикаты более токсичны, чем натуральные химикаты.

Двумя наиболее токсичными для человека химическими веществами, которые нам известны, являются ботулинический токсин и тетаноспазмин. Ботулизм вызывается ботулиническим токсином, представляющим собой белок и нейротоксин, вырабатываемый спорами бактерий. Тетаноспазмин — нейротоксин, вырабатываемый бактериями, вызывающими столбняк. Я создал гистограмму, чтобы помочь нам визуализировать относительную токсичность наиболее токсичных природных и синтетических химических веществ для человека:

Относительная токсичность наиболее токсичных природных и синтетических химических веществ

Этот график показывает, что наиболее токсичным природным химическим веществом является ботулотоксин. более чем в миллион раз более токсичен, чем все синтетические химические вещества, кроме диоксина.Прошу прощения, потому что шкала визуально не точно отображает относительное количество диоксина, которое составляет 0,00001 по этой шкале, но все же показывает, что даже диоксин существенно менее токсичен (примерно в сто тысяч раз меньше)! Данные, ресурсы и дополнительную информацию о химических веществах, показанных на гистограмме, можно найти на моем веб-сайте.

Этот тезис хорошо подытожили исследователи из Калифорнии, изучавшие природные и синтетические химические вещества в рационе человека в 2001 г. и написавшие: «Среди агентов, идентифицированных Международным агентством по изучению рака как канцерогены для человека, 62% встречаются в природе: 16 природные химические вещества, 11 представляют собой смеси природных химических веществ и 10 представляют собой инфекционные агенты.Таким образом, идея о том, что химикат «безопасен», потому что он натуральный, неверна».

Заблуждение 2: Органически выращенные продукты лучше для вас, потому что они полностью натуральные

Что вы думаете об органическом земледелии? Как вы думаете, нам полезнее есть? Интересно, сколько людей, выступающих за органическое производство, знают о том, что влечет за собой органическое земледелие, и что оно по-прежнему связано с токсичными химическими веществами? Прежде чем идти дальше, я должен упомянуть, что количество токсичных химических веществ, синтетических или натуральных, в нашей продукции ничтожно мало по сравнению с другими вредными химическими и биологическими видами, которым мы подвергаемся. Тем не менее, я вижу и слышу, как люди постоянно говорят и пишут об употреблении в пищу органических продуктов, потому что в них меньше токсичных химических веществ, поэтому я чувствую себя обязанным включить это. Это правда, что существует и было множество ужасающих синтетических химикатов, используемых в сельскохозяйственной промышленности, особенно пестицидов. Эти токсичные химические вещества очень важны с экологической точки зрения (выщелачивание в почву и воду, воздействие на жизнь животных в прилегающих районах и т. д.), но это совсем другая тема для обсуждения.

В органическом сельском хозяйстве все еще могут использоваться пестициды природного происхождения — на самом деле, они могут использовать даже некоторые синтетические пестициды! Если вы мне не верите, не стесняйтесь ознакомиться со списком «Материалы для органического растениеводства» Министерства сельского хозяйства США. Научные исследования показали, что как органические, так и обычные продукты питания имеют одинаковую питательную ценность, и оба содержат остатки синтетических пестицидов (хотя в органических продуктах их меньше, чем в обычных продуктах). Гораздо меньше известно о токсичности природных пестицидов и пестицидов природного происхождения, но некоторые исследования показывают, что они могут быть столь же вредными и канцерогенными.В обзоре оценки риска природных и синтетических пестицидов есть большое резюме, чтобы завершить этот пункт:

«1. Биологическая активность химического вещества является функцией его структуры, а не его происхождения.

2. Биологические свойства, особенно безопасность, химического вещества зависят от его структуры и способа использования химического вещества (т. е. воздействия).

3. Воспринимаемые риски не всегда соответствуют реальным рискам».

Дополнительные материалы по органическим и традиционным продуктам питания: Обзорная статья об органически выращенных продуктах питания, Изучение канцерогенности природных и синтетических пестицидов.

Заблуждение 3: Синтетические копии натуральных химикатов не так хороши для вас.

Химическая структура синтезированного соединения точно такая же, как у природного соединения, которое оно должно дополнять, например, аскорбиновой кислоты, которая является основной формой витамина С. Оно будет иметь такой же вкус, такой же запах и будет функционировать так же в вашем теле. Это верно для большинства случаев, однако иногда встречаются дополнительные и непреднамеренные продукты. Например, природный витамин Е называется d-α-токоферол, а синтетический витамин Е называется dl-α-токоферол.Разница между ними заключается в том, что «dl» относится к смеси как d-, так и l-α-токоферола. Нет никаких доказательств того, что версия «l» вообще вредна для человеческого организма, но она примерно в 1,4 раза менее эффективна, чем натуральный витамин Е (научная статья). Поскольку это обсуждаемая тема, понятно, что потребители могут захотеть придерживаться натуральных источников витамина Е, но это не означает, что синтетический витамин Е токсичен.

Неактивные ингредиенты могут различаться между натуральными и синтетическими продуктами, такими как добавки, наполнители, побочные продукты и дополнительные химические вещества, извлеченные естественным путем (они могут быть активными, но не являются целевым соединением) в продуктах природного происхождения. Их важно учитывать в любом продукте, независимо от того, получен он естественным путем или синтетическим. Например, некоторые синтетические пищевые красители были запрещены из-за предполагаемой канцерогенности.

Экстракты мелатонина и белокопытника являются интересными примерами натуральных продуктов, к которым потребители должны относиться с осторожностью. Мелатонин — популярное натуральное «снотворное», а мелатонин природного происхождения поступает из шишковидных желез животных, которые могут содержать вирусный материал. Синтетический мелатонин имеет точно такое же молекулярное строение, и его гораздо безопаснее принимать.

Белокопытник — это растения, содержащие противовоспалительное соединение под названием петазин, которое является естественным средством для лечения и профилактики мигрени. К сожалению, растения белокопытника также содержат пирролизидиновые алкалоиды (ПА), которые могут вызвать серьезное повреждение печени, поэтому важно, чтобы экстракт белокопытника очищался от ПА.

Чтобы узнать больше о синтетических и природных химикатах и ​​узнать больше об их синтезе, обратитесь к главе 4 «Отличаются ли НЧ от синтетических химикатов?» в книге Ричарда Фирна «Химические вещества природы: натуральные продукты, сформировавшие наш мир».

Убедил ли я вас, что натуральные и синтетические химикаты — это серое вещество?

Мы все должны признать, что дебаты о природных и синтетических химических веществах — это не проблема черного и белого, а на самом деле это сложное и массивное серое вещество. Как природные, так и синтетические химические вещества необходимо рассматривать в каждом конкретном случае для нашего личного здоровья, будь то лекарство, пищевая добавка или пестициды, используемые для наших культур.

Фото: Апельсины на диаграмме Венна, Эван-Амос, Wikimedia Commons; Fruit in Venn Diagram Марисы ДеМеглио (Flickr) через Wikimedia Commons; Виноделие в диаграмме Венна от Crosslers (Flickr) через Wikimedia Commons.

Границы | Синтетические органические соединения из отходов бумажной промышленности: комплексные биотехнологические вмешательства

Введение

Целлюлозно-бумажная промышленность потребляет различное сырье, т. е. древесину, продукты на основе целлюлозы и т. д. Основная цель целлюлозно-бумажной промышленности — производство в больших масштабах для удовлетворения спроса. В этом обзоре представлено представление о загрязнении окружающей среды, вызванном SOC, полученными на различных этапах переработки (таблица 1). Вырубка лесов ради древесины привела к снижению уровня кислорода во всем мире, что является прямой причиной наводнений и засух.Загрязнение воды отходами целлюлозных производств также приводит к загрязнению водоемов растворенными органическими соединениями (РОС), синтетическими органическими соединениями (СОС) и взвешенными частицами (Gupta and Gupta, 2019; Ramírez-García et al., 2019). Органические соединения, попадающие в организм человека через потребление воды, приводят к проблемам со здоровьем, которые проявляются не сразу, а в долгосрочной перспективе. Сброс отходов также мешает водным обитателям (Karbalaei et al., 2018; Gupta et al., 2019). Выбросы вредных химических веществ и газов i. например, диоксид серы, оксид азота, окись углерода вызовут кислотные дожди, поскольку они растворимы в воде и косвенно попадают в водоемы (Гупта и Шукла, 2020). Метлимеркаптаны, сероводород и диметилсульфиды вместе с летучими органическими соединениями (ЛОС) приводят к загрязнению воздуха и воды (Singh and Chandra, 2019; Pino-Cortes et al., 2020). Испытания по предотвращению загрязнения постоянно используются промышленностью (путем использования альтернативных отбеливателей), защитниками окружающей среды (путем выпуска норм), а также потребителями (путем переработки отходов и использования отстойников).Тем не менее, эти меры не удовлетворяют потребность в разложении отходов SOC в целлюлозно-бумажной промышленности (Zumstein et al., 2018; Liu, 2020). В недавних отчетах исследователи проявили интерес к биотехнологическим достижениям для разложения загрязняющих веществ (Ellouze and Sayadi, 2016; Tripathi et al., 2017; Sharma et al., 2020). В этом обзоре рассматриваются достижения в методологиях с использованием инженерных биологических агентов (в основном бактерий), которые рассматриваются и предлагаются для устойчивого биовосстановления SOC.

Таблица 1. Типы SOC в бумажной промышленности.

SOC из отходов бумажной промышленности

Загрязняемая и повреждаемая деятельностью человека экосистема с нарастающей интенсивностью становится прежде всего глобальной проблемой. SOC имеют ксенобиотическое происхождение, поэтому их биотрансформация сопряжена с трудностями (Antizar-Ladislao and Galil, 2004; Kumar et al., 2019). Из-за неподатливости оказывает экотоксическое воздействие на биосферу. SOC могут быть получены в основном из следующих соединений, таких как метан, этилен, алифатические и ароматические соединения.Среди вышеперечисленного большинство важных для промышленности SOC получают из ароматических соединений, а именно этилбензола, ксилола, бензола и толуола (Fang et al., 2018). В зависимости от их основного использования SOC в основном классифицируются как циклические, ациклические, ароматические или алифатические. SOC содержат огромные категории, такие как летучие органические соединения углерода (VOC) и относительно новые органические загрязнители (EOC). ЛОС в основном содержат промышленные реагенты, бензиновые агенты, тригалометаны и т. д., тогда как ЭОС содержат фармацевтические препараты, вещества, нарушающие работу эндокринной системы, гормоны, пищевые добавки, микропластики и т. д.(Лапворт и др., 2012; Постиго и Барсело, 2015). SOC в основном присутствуют на очистных сооружениях. Большинство СОС проходят через различные фотопревращения или химические реакции, и многие из них остаются инертными в системе открытой среды.

На бумажной фабрике SOC выделяются в процессе производства целлюлозы и бумаги. Хлор и его производные высвобождаются и удерживаются в виде адсорбируемых органических галогенидов (АОГ) (Savant et al., 2006), в то время как другие ксенобиотические агенты (смоляные кислоты, хлорированные лигнины, диоксины, фенолы (таннины) и фураны) производятся путем варки целлюлозы. и производство бумаги (Chandra et al., 2011). Из вышеперечисленного полихлорированные дибензофураны и дибензодиоксины, соединения фуранов и диоксинов, особенно устойчивы к разложению и устойчивы в природе (Gupta and Shukla, 2020). Полярные фенольные полимерные соединения (танины) выделяются в сточные воды в процессе окорки древесного сырья, что создает 50% ХПК этих сточных вод (Chandra et al., 2018). Другое исследование показало, что встречающиеся в природе трициклические дитерпены (смоляные кислоты) высвобождаются во время операций по производству целлюлозы, которые имеют жалкие аквафобные кислоты и уровни токсичности для водных животных при концентрации.200–800 мкг/л в сточных водах (Duan et al., 2020). В основном смоляные кислоты производятся в процессе варки целлюлозы, содержащей дегидроабиетиновую кислоту, абиетиновую кислоту, пимаровую кислоту, изопимаровую кислоту, левопимаровую кислоту и неоабиетиновую кислоту (Yadav and Chandra, 2018). Из всех смоляных кислот изопимаровая кислота отличается высокой токсичностью. Многие SOC сбрасываются в водоем во время химического процесса, такого как каландрирование (покрытие для придания гладкости бумаге) в бумажной промышленности. Схематическая диаграмма процессов пульпы, высвобождающих SOC, представлена ​​на рисунке 1. Диоксины и фураны также высвобождаются, когда хлор реагирует с некоторыми пеногасителями и консервантами для древесины, такими как пентахлорфенол (ПХФ), в процессе варки, промывки и отбеливания целлюлозы (Badar and Farooqi, 2012). Кроме того, большинство SOC, выбрасываемых в процессе отбеливания, представляют собой дитолиэтан, бис(метилфенокси)этан, диизопропилнафталин, терфенил, хлорметилфеноксиметилфенилэтан и т. д. (Singh and Chandra, 2019). На бумажных фабриках для печати на бумаге используется множество красителей.В конечном итоге выбрасывается около 200 миллиардов литров отходов красителей в зависимости от типа ткани и используемого красителя. Многие исследователи сообщают, что синтетические органические красители, такие как азо-, фталоцианиновые и антрахиноновые красители, сбрасываемые со сточными водами в водоем, оказывают наиболее токсичное воздействие на окружающую среду, а также на здоровье человека (Tkaczyk et al., 2020).

Рисунок 1. Схематическая диаграмма процессов производства целлюлозы с выделением различных SOC.

способов ограничить производство SOC как отходов

Для оценки и смягчения опасного воздействия и нагрузки SOC, выбрасываемых целлюлозно-бумажной промышленностью в окружающую среду, различные процессы, такие как использование процесса отбеливания без хлора, использование экологически чистых химикатов для производства целлюлозы, использование ферментативного производства целлюлозы и отбеливание вместо химической варки целлюлозы и процесса отбеливания.Среди них было принято несколько других передовых и более важных методов для снижения нагрузки SOC в сточных водах, которые обсуждаются ниже.

Многие исследователи приняли множество важных и экологически важных методов, помогающих удалять органические загрязнители из окружающей среды, а именно адсорбцию, биоразложение, расслоение, гидролиз, фотолиз и т. д. (Ali et al., 2012). Но существенных результатов пока не получено. Кроме того, во всем мире для удаления АОХ из сточных вод целлюлозных заводов применяются традиционные методы адсорбции, объединенные с последующей очисткой с использованием гранулированного активированного угля (ГАУ). Согласно Осману и соавт. (2013), очистка сточных вод бумажной фабрики GAC, используемая в биопленочном реакторе периодического действия (GACSBBR), обладает значительной способностью удалять АОХ при максимальном гидравлическом времени удерживания (HRT) (Farooqi and Basheer, 2017). В настоящее время исследователи обнаружили, что использование адсорбции биоугля для снижения уровня органических загрязнителей стало интересной областью исследований и горячей точкой. Биоуголь имеет пористую структуру и содержит функциональные группы кислорода и минералов (Weber, Quicker, 2018).Для устранения красителей эти красители поступают в разные виды технологического процесса (Пузын, Мостраг, 2012). Биологические, химические и физические процессы могут осуществляться на основе этапов очистки сточных вод (первичная, вторичная и третичная очистка) (Samer, 2015). Удаление органических и неорганических твердых частиц происходит при первичной очистке путем осаждения, измельчения и флокуляции. В то время как при биологической обработке (вторичной очистке) органические материалы используются аэробными или анаэробными микроорганизмами посредством процессов биологического окисления и биосинтеза. При третичной очистке сточные воды подвергаются различным процессам очистки, таким как усовершенствованные процессы окисления, ионного обмена, адсорбции и обратного осмоса. Например, многие исследователи использовали нанокомпозитный абсорбент на основе оксида железа и биоугля, извлеченный из шлама бумажной фабрики (Chaukura et al., 2017).

В другом исследовании сообщается/исследуется, что биоуголь можно приготовить из картона (BCPD), свиного навоза (BC-PM) и сосновой древесины (BC-PW) для использования при адсорбции различных синтетических органических красителей в течение нескольких сроков пиролиза.Из-за высокой зольности БЦ-ПМ показал значительные адсорбционные свойства (Lonappan et al., 2016). Адсорбционные методы относятся к тем, которые используются для удаления красителей по сравнению с другими методами (Srivastava et al., 2018). В процессе деградации синтетических органических красителей происходит различная кинетика превращений. Некоторые изменения касаются более токсичных агентов, а некоторые — нетоксичных агентов. Передовые методы, такие как методы варки в кислороде, перекись водорода и обработка озоном для процесса отбеливания целлюлозы, могут быть вариантами предварительной обработки первичных шламовых отходов, что помогает снизить нагрузку на окружающую среду при производстве SOC.В основном используются два типа химической предварительной обработки: щелочная и кислотная. Кислотная предварительная обработка продвигается для гемицеллюлозы, а щелочная предварительная обработка для лигноцеллюлозы, что делает использование их продуктов более доступным (Hendriks and Zeeman, 2009). Однако для процесса варки целлюлозы и отбеливания на целлюлозном заводе использовалось множество модифицированных методов. Биоцеллюлоза наиболее подходит для процесса производства целлюлозы с использованием экологически чистых ферментов и может снизить образование SOC в отходах.Некоторые другие методы, такие как инновации в процессе отбеливания, могут быть приняты многими исследователями. Эти методы представляют собой методы отбеливания без элементарного хлора (ECF) и методы отбеливания без хлора (TCF) (Gupta et al. , 2019).

Обнаружение и анализ

Газовая хроматография (ГХ) и газовая хроматография-масс-спектрометрия (ГХ/МС) использовались для обнаружения и анализа стоков SOC, выбрасываемых целлюлозно-бумажной промышленностью. Некоторые метаболиты, образующиеся при деградации АО, могут быть идентифицированы с помощью ГХ/МС (Pronk et al., 2015). Многие исследователи использовали многофункциональный анализатор X2500 для характеристики стоков отбеливания АОХ. Исследование показало, что органические хлориды были обнаружены с помощью включения ГХ-МС с отводом горячей воды или без него. С помощью этих методов АОХ были разделены по крайней мере на четыре основных компонента, таких как высокомолекулярный, низкомолекулярный органический хлорид, хлорфенол и хлорбензол. Хотя эти методы являются традиционными и требуют много времени и средств. В настоящее время используются передовые технологии, такие как биосенсоры, которые имеют преимущества перед классическими аналитическими методами благодаря своей селективности, чувствительности, экологичности, дешевизне и короткому времени анализа (Yao et al. , 2017). Однако биосенсор на основе иммобилизованной лакказы использовался для обнаружения и анализа органических соединений. Некоторые другие электрохимические биосенсоры, такие как вольтамперометрический сенсор, амперометрический лакказный биосенсор и оптические биосенсоры, используются для аналитического анализа различных органических сточных вод, выбрасываемых в результате промышленных операций. Среди них амперометрические методы преобразователя, как сообщается, широко изучаются и используются в лакказных биосенсорах, в то время как в настоящее время оптические биосенсоры имеют наиболее важные результаты с точки зрения чувствительности (Rodríguez-Delgado et al., 2015). Кроме того, колориметрический детектор на основе наноматериала (Pena-Pereira et al., 2020) использовался для количественного анализа низкомолекулярных газообразных ЛОС (Azzouz et al., 2019). Некоторые исследователи использовали высокотемпературное сжигание для преобразования общего количества органических галогенидов (TOX) в галогениды, а также обнаружили и количественно оценили эти галогениды с помощью методов микрокулонометрии. В 1977 году методы микрокулонометрического титрования были заменены более надежным ионоселективным электродом (ИСЭ) для обнаружения галогенидов, присутствующих в отходах бумажной фабрики (Chen et al., 2020).

Ограничения и проблемы

SOC, такие как ароматические соединения (фенолы и бифенилы), полициклические ароматические углеводороды (пирен), как правило, сбрасываются в водоемы. Большинство SOC, обнаруженных в окружающей среде/сточных водах, являются стойкими из-за их сложности по сравнению с другими сточными водами. Однако эти стоки привлекли больше внимания к системам очистки. Эти соединения являются очень стойкими, более токсичными соединениями, которые сохраняются в течение длительного периода и биоаккумулируются в водоеме.Разделение и очистка этих сточных вод стали обязательными перед сбросом сточных вод в морскую экосистему. С этой целью разработка эффективных методов уже давно является интересной областью исследований (Awad et al., 2019). Использование традиционных технологий имеет много недостатков, которые ограничивают область применения. Основным воздействием на окружающую среду является образование огромного количества опасного шлама, который создает проблемы со сбросом и увеличивает концентрацию токсичности в очищенной воде (Ashrafi et al., 2013). Традиционные методы дороже передовых. Однако использование этого классического метода также влияет на затраты на окружающую среду и здоровье. Газообразные выбросы, сточные воды и образование шлама при очистке сточных вод практически не контролируются. В развивающихся странах эти стоки в основном выбрасываются на неохраняемые свалки. Опасные вещества в течение длительного времени выщелачиваются из свалок и прямо или косвенно попадают в окружающую среду. Введены ограничения с целью ограничения этих эффектов, которые были обязательными для всех отраслей (Nimkar, 2017).Тем не менее, проблемы сокращения производства SOC все еще находятся в стадии изучения. Исследователи использовали некоторые инновационные и модифицированные технологии для процесса очистки сточных вод, чтобы уменьшить количество опасных соединений в окружающей среде. В основном SOC получают из ароматических источников, а именно толуола, этилбензола, антрацена и т. д., которые сохраняются в течение определенного периода и неподатливы в экосистеме из-за жесткости их молекулярной структуры и наличия термодинамически стабильного ароматического кольца (Postigo and Barceló). , 2015).Экотоксическое воздействие SOC на окружающую среду было общепризнанным и неявным. Однако нехватка воды, загрязнение воды и повторное использование воды представляют собой серьезные проблемы во всем мире (Jain et al., 2020).

Экономическое значение и помехи SOC для бумажной промышленности

Целлюлоза и бумага производятся из целлюлозных волокон, могут использоваться другие растительные материалы и синтетические материалы. Бумага в основном изготавливается из древесных волокон, но в некоторых видах бумаги также используются хлопчатобумажные прокладки, багасса, тряпки и т. д. (Bajpai, 2018).Отходы целлюлозно-бумажных комбинатов и использованная бумага могут быть дополнительно переработаны и использованы для создания экономических выгод. Целлюлозно-бумажные комбинаты выделяют значительное количество сточных вод, состоящих из органических материалов, таких как высокое содержание целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина (Kaur et al., 2020). Лигнины представляют собой сшитые фенольные полимеры. Эти органические материалы подходят для получения глюкозы и других ферментируемых сахаров, например галактозы, маннозы, арабинозы и ксилозы. Используя методы физической и химической обработки, можно добиться превращения шлама бумажной промышленности в жидкость, богатую глюкозой.Ферментативный гидролиз является многообещающим подходом к получению сахаров из шламов бумажной промышленности. Другие ценные продукты можно получить, вызывая ферментацию сахаров (Naicker et al., 2020). Производство биотоплива, такого как биоэтанол, может быть успешно обеспечено за счет переработки отходов целлюлозно-бумажной промышленности, состоящих в основном из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Эти компоненты требуют ряда стадий реакции, таких как гидролиз, гидрогеооксигенация, алкилирование и т. д., чтобы превратиться в биотопливо.Биотопливо на основе лигнина можно производить путем деполимеризации в одном реакторе или путем повышения качества бионефти в результате разложения биомассы. Преобразование отходов целлюлозно-бумажной промышленности в биотопливо представляет собой интересный подход к управлению отходами бумажной промышленности и созданию из них коммерческой ценности (Zhu et al., 2020). Бумажная промышленность также производит шлам, состоящий из летучей золы биомассы и известкового шлама, который обычно выбрасывается на свалки. Известковый шлам можно использовать в производстве сырых геополимерных растворов для применения в строительстве.Эти компоненты высвобождаются во время крафт-процесса лигнина. Летучая зола биомассы была повторно использована в качестве альтернативного источника кремнезема и алюминия, а известковый шлам, в основном состоящий из кальцита, был переработан и использован в производстве строительных растворов общего назначения. Внедренная конструкция смеси была разработана для максимального включения известнякового шлама и улучшения механических характеристик раствора (Saeli et al. , 2020). Для обеспечения продуктивной повторной утилизации отходов, образующихся в бумажной промышленности, сточные воды были переработаны и использованы для производства зеленых композитов с высокой прочностью, которая зависит от полиэтилена сверхмолекулярного веса, полиэтилена высокой плотности и полиэтилена низкой плотности.Три «зеленых» композита были разработаны методом экструзии и литья под давлением и названы композитами PLC, PUC и PHC. Полиэтилен с привитым малеиновым ангидридом, органическое соединение, использовали в качестве компатибилизатора для получения композитов. Утилизация отходов бумажной фабрики позволяет избежать отходов в окружающую среду, а также производить экологически чистые композиты (Zhang et al., 2020). Анаэробное сбраживание в мезофильных условиях широко применяется для производства биогаза путем утилизации отходов, богатых взвешенными органическими веществами, образующихся в бумажной промышленности.Промышленные отходы содержат очень высокий уровень ХПК и БПК из-за присутствия лигнина, жирных кислот, дубильных веществ, смоляных кислот, хлорированных соединений и т. д. Эта технология биопленки очень эффективна при производстве биогаза (Bakraoui et al., 2020). Производство биогаза может быть успешно достигнуто с использованием технологии дигестора UASB, и ее можно применять как в больших, так и в малых масштабах. Анаэробное сбраживание переработанных отходов целлюлозно-бумажной промышленности можно проводить при различных скоростях органической нагрузки и в мезофильных условиях (Bakraoui et al., 2020). Количество лигнина очень важно при производстве бумаги, поскольку лигнин влияет на свойства получаемой в результате бумаги. Количество лигнина влияет на прочность на растяжение и удлинение целлюлозного волокна.

Влияние на экологическое и биологическое здоровье

Производство SOC происходит в основном на стадии варки и отбеливания целлюлозного завода. Эти соединения обладают токсическими свойствами, которые могут вызывать канцерогенные заболевания, аллергические и кожные заболевания (Пузын и Мостраг, 2012).Производство трихлортригидроксибензолов и бромметилпропанилбензола в отработанном отбеливающем растворе целлюлозно-бумажной промышленности оказывает мутагенное воздействие на водные организмы, а также на людей. Кроме того, некоторые другие SOC, такие как хлорфенолы и хлоргваяколы из сточных вод отбеливателя, особенно канцерогенны, репродуктивно токсичны для рыб и эстрогенны для людей. Кроме того, он обладает острой токсичностью, что препятствует процессу синтеза АТФ и механизму окислительного фосфорилирования (Singh and Chandra, 2019).Некоторые химические вещества, разрушающие эндокринную систему, в виде остаточных органических соединений показали хромосомную аберрацию у морских животных (Chandra et al., 2018). Сброс черного щелока, содержащего СОС, в окружающую среду оказывает прямое воздействие на флору и фауну. В развивающейся стране в водоем сбрасываются неочищенные сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности (Duan et al., 2020). Им приходится использовать эту воду для орошения, поэтому на поля попадает много опасных химических веществ, которые влияют на урожай из-за изменений свойств почвы, таких как изменение значений pH и полезных микробов (Nguyen et al., 2020). Органические соединения проходят через разные трофические уровни в морской экосистеме и биоаккумулируются на разных уровнях, что может нанести вред морским животным. Однако использование биоугля для адсорбции ПОУ способствует удержанию удобрений в почве, повышению плодородия почвы, удалению тяжелых металлов и кислот и т. д. (Ширалян, 2016). В зависимости от времени рассеивания SOC можно разделить на три основные категории: высокоустойчивые, умеренно стойкие и малоустойчивые. Люди больше подвержены воздействию SOC через загрязненный воздух, воду или почву (Bilal and Iqbal, 2019).SOC в сочетании с их предшественниками оказывают экотоксическое воздействие на окружающую среду (рис. 2; Jaishankar et al., 2014). Был проведен эксперимент, в котором сообщалось, что воздействие ПОК на радужную форель ( Oncorhynchus mykiss ) в реках Чили, Канады и Аргентины наблюдалось как стимулирование развития вторичных половых признаков и усиление интерсексуальных признаков у молоди радужной форели. форель ( Oncorhynchus mykiss ) (Chiang et al., 2015). Аналогичным образом, исследование, проведенное в Китае (2018 г.), показало, что длительное воздействие андостенрдиона оказывает маскулинизирующее и репродуктивное действие как на самцов, так и на самок москитов-комаров ( Gambusiaaffinis ) (Hou et al. , 2018). Другой эксперимент, продемонстрированный Терасаки и его коллегами в 2012 году, показал, что воздействие диметилдифенилметана и диизопропилнафталина токсично для репродуктивной системы и тканей морских рыб (Terasaki et al., 2012). Воздействие гексахлорбутадина (ГХБД) на людей оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье человека либо непосредственно, либо метаболически. Нефротоксические эффекты ГХБД наблюдались в экспериментах на животных-хозяевах, и сообщалось, что они вызывают некроз в проксимальных канальцах почек, повышающую регуляцию молекулы-1, повреждающей почки, и перекисное окисление липидов в почечных клетках (Sadeghnia et al., 2013). В Китае наблюдалась экспозиционная доза ГХБД примерно 8,0 × 10 ^–6 мкг/кг/день для человека и животных, которая вызывала кожные заболевания, канцерогенность, сокращение половой функции и мутагенность у людей, а также в водных сообществах (Zhang et al. др., 2014).

Рисунок 2. Общий вид SOC, влияющих на экологическое и биологическое здоровье.

Биотехнологические вмешательства в сохранение окружающей среды посредством биоремедиации

Непроницаемый характер и токсикологическая оценка синтетических органических соединений не проводились на ранней промышленной стадии.Но по мере роста индустриализации и изучения вредного воздействия различных загрязнителей SOC также стали объектом пристального внимания из-за их присутствия в загрязненной технической воде. С тех пор устранение этих загрязняющих веществ стало предметом большой озабоченности. Для удаления ПОУ из сточных вод перед их сбросом в водоемы использовались различные биологические и технологические подходы (Jain et al., 2020).

Биоэлектрохимические системы, содержащие системы электрогенеза, системы электрогидрогенеза, системы микробного электросинтеза (МЭС) (Liu et al., 2018) и системы микробного опреснения являются новой технологией очистки от загрязняющих веществ (Wang et al., 2015; Fernando et al., 2019). Эта технология использует электричество и микроорганизмы для разложения загрязняющих веществ на менее токсичные элементы. Некоторые продукты с добавленной стоимостью, такие как биотопливо (включая водород, бутанол, этанол и т. д.) (Kondaveeti et al., 2019; Liu and Yu, 2020), ацетаты и металлы, также производятся с использованием этих технологий (Moscoviz et al. , 2016; Мактабифард и др., 2018). Относительно низкая энергетическая ценность (0.2–0,8 В) требуется для системы MEC по сравнению с обычным электролизом воды (Kadier et al., 2016). Розендаль и его коллеги сообщили, что приблизительно 7 кг ХПК/м ³ объема биореактора в день могут быть удалены с помощью BES, аналогичной обычной системе очистки (Rozendal et al., 2008). Результаты лабораторного масштаба показали, что MEC показала, что эффективность удаления ХПК составляет около 90–97% синтетических сточных вод при различном температурном профиле (в диапазоне 5–23 ° C) и 0,6 кВтч / кг электроэнергии.Следовательно, BSE больше подходит для небольших и лабораторных систем из-за низкого энергопотребления с улучшенным производством побочных продуктов, что сводит к минимуму капитальные затраты (Tartakovsky et al. , 2018). Но внедрение BES с помощью обычных систем на промышленных уровнях является более сложной задачей из-за требуемых высоких капитальных затрат (Santoro et al., 2017). Микробные топливные элементы (МТЭ) эффективны для биохимического преобразования энергии в полезных целях. Двухкамерный MFC использовался для управления заражением полиароматическими углеводородами (ПАУ) из дизельного топлива.Предлагаемая система отделила 82% ПАУ и произвела около 31 мВт/м ² мощности. МФЦ с трубчатыми одно- и двухкамерными камерами применялись для выявления ex situ и in situ управления сточными водами нефтеперерабатывающих заводов или подземными водами, содержащими смесь ПАУ, содержащих бензол и фенантрен (Adelaja et al., 2017). Реакция Фентона и микробный консорциум были оценены для удаления сточных вод красителя кожевенного завода. Эта исключительная комбинация позволила удалить 89,5% загрязняющих веществ и привела к снижению уровня ХПК на 93.7% (Шанмугам и др., 2019). Было обнаружено, что еще один усовершенствованный процесс окисления, включающий только ультрафильтрацию и фотоэлектролиз, удаляет от 90 до 97% общего фосфора из городских сточных вод и 44% из промышленных сточных вод (Gray et al., 2020).

Активированный уголь используется в качестве подходящего адсорбента для многих загрязняющих веществ. Установлено, что сверхтонкий порошкообразный активированный уголь более подходит в качестве адсорбента из-за его меньшего размера, меньшего количества поверхностного кислорода, большего диаметра апертуры и нейтрального pH.На увеличение адсорбции плоскостных (фенантреновых) соединений повлияло больше, чем неплоских (2-фенилфенольных) соединений (Partlan et al., 2020). Активированный уголь также можно использовать для поддержки биопленок для удаления загрязняющих веществ. Благодаря большей площади поверхности, обеспечиваемой активированным углем, биомасса способна эффективно разлагать ксилол и другие соединения БТЭК и снижать токсичность до 99% (Mello et al. , 2019). В эпоху машинного обучения стратегия моделирования для проверки эффективных субстратов адсорбции SOC может помочь в разработке эффективных адсорбентов.В исследовании Ghosh et al. (2019) разработали регрессионную модель поддержки количественных отношений структура-свойство (QSPR). Согласно этой модели они рассчитали коэффициент адсорбции 40 SOC на одностенных углеродных нанотрубках. Они обнаружили, что различные гидрофобные и электростатические взаимодействия, а также водородные связи помогают адсорбировать SOC на нанотрубках. Исследования взаимодействия помогают в разработке подходящего адсорбента для удаления ПОУ из сточных вод (Ghosh et al., 2019).

Модифицированные цеолиты также появляются в качестве подходящих адсорбентов для очистки сточных вод. Хашеми и др. (2019) модифицировали цеолит Y, полученный из бентонита, с помощью CTAB. Различные изотермы адсорбции указывали на удаление 89% общего органического углерода и участие электростатических и гидрофобных взаимодействий (Hashemi et al. , 2019). Другой Fe-наноцеолит был способен поглощать фенол (Ph), 2-хлорфенол (2-ХФ) и 2-нитрофенол (2-НП) в количестве 138,7, 158,9 и 171,2 мг/г соответственно.Этот адсорбент на основе цеолита оказался даже более экономичным, чем активированный уголь (Tri et al., 2020).

Устойчивое восстановление SOC с помощью генетически модифицированных биологических агентов

В целлюлозно-бумажной промышленности бумага производится из древесины и производит огромное количество отходов в виде шлама и загрязненной воды. В этих сточных водах обнаруживаются токсичные химические вещества и стойкие органические соединения (Dixit et al., 2020). Отходы целлюлозно-бумажной промышленности, попадающие в пресную воду, изменяют водную среду обитания и отрицательно сказываются на здоровье человека.Восстановление этих органических соединений необходимо для достижения экологической устойчивости. Биоремедиация загрязняющих веществ — это новый метод, позволяющий сделать сточные воды менее токсичными и безопасными для утилизации отходов (Gupta et al. , 2019). Для защиты человеческих жизней первостепенное значение имеет развитие технологий восстановления загрязненных участков. Устойчивая реабилитация, направленная на снижение концентрации до уровней, основанных на риске, а также на смягчение побочных экологических последствий, таких как образование отходов, недавно приобрела важное значение (Cecchin et al., 2017). Биоремедиация требует использования определенных микроорганизмов для разложения органических загрязнителей, что является разумным и эффективным подходом, основанным на уникальной катаболической способности микробов (Dvořák et al., 2017). Это привело к активизации усилий с использованием инновационных биотехнологических методов (таблица 2) для разработки более эффективных, экологически устойчивых, экологически приемлемых и рентабельных технологий восстановления (Kumar et al., 2017). Различные микроорганизмы, в основном бактерии и грибы, играют важную роль в разложении синтетических органических соединений.Разложение этих соединений зависит от секреции ферментов микроорганизмами, которые участвуют в метаболических путях. Традиционные методы физико-химической биоремедиации ( in situ и ex situ ) (Jaiswal et al., 2020) неэффективны для деградации и удаления новых соединений (Jaiswal and Shukla, 2020). С развитием генной инженерии и технологии рекомбинантной ДНК многие генетически модифицированные микроорганизмы были сконструированы с использованием различных методов восстановления синтетических органических соединений (Liu et al., 2019). Биодеградация стойкого азокрасителя была успешно осуществлена ​​ферментом азоредуктазой, кодируемым геном azoA из Enterococcus sp. L2 в E. coli и Pseudomonas fluorescens с использованием вектора экспрессии PBBRMCS2. Для дальнейшего увеличения деградации системы регенерата азокрасителя NADH зависел от фермента формиатдегидрогеназы, введенного в штамм-хозяин путем сверхэкспрессии гена fdh из Mycobacterium vaccae N10.Для эффективных процессов обесцвечивания красителя слияние транскрипции azoA – fdh предоставило простую генетическую кассету для генной инженерии соответствующего хозяина (Rathod et al. , 2017). Более того, биодеградация фенола и п-нитрофенола была успешно осуществлена ​​генетически модифицированными штаммами Bacillus cereus путем введения гена vgb из Vitrocilla stercoraria . Ген клонировали в мультикопийную плазмиду pUB110. Более высокая скорость разложения была получена при 37°C в аэробных условиях генетически модифицированными бактериями по сравнению с диким типом.Деградация п-нитрофенола была достигнута при использовании штамма с единственной копией гена vgb (Vélez-Lee et al., 2016). Bacillus cereus и его рекомбинантные штаммы эффективно используются для биодеградации фенолов и п-нитрофенола в анаэробных и аэробных условиях. Различные фенольные соединения эффективно разлагаются под действием марганцевой пероксидазы, внеклеточного гемового фермента базидиомицета белой гнили Ganoderma . Полноразмерная кДНК длиной 1092 п.н. MnP гена , обозначенная как G.lucidum MnP (GluMnP1) был клонирован из G. lucidum и эукариотического вектора экспрессии pAO815: GlMnP был сконструирован и перенесен в метилотрофные дрожжи Pichia pastoris SMD116 посредством трансформации, опосредованной электропорацией. Рекомбинантный GluMnP1 способен разлагать фенол и расщеплять четыре типа красителей. Большой потенциал для ферментативного восстановления фенольных соединений и промышленных красителей продемонстрировал рекомбинантный GluMnP1. Фенол и основные продукты окисления, включая гидрохинон, пирокатехин и резорцин, анализировали с помощью ВЭЖХ (Xu et al., 2017). В другом исследовании для ремедиации фенольных соединений сконструированной эффективно использовалась Escherichia coli . Девять генов, а именно pheA1, pheA2, catA, catB, catC, catD, pcaI, pcaJ и pcaF, были отобраны из различных микроорганизмов и синтезированы олигонуклеотиды. Используя модифицированный метод ПЦР с удлинением цепи путем перекрывания, все синтезированные гены были бесшовно связаны с промотором и терминатором Т7 для создания кассеты экспрессии генов. Все кассеты были трансформированы в хозяина Escherichia coli , штамм BL221-AI, и трансформант был назван BL-phe/cat.Сконструированный штамм Escherichia coli эффективно использовался для разложения фенола (Wang et al. , 2019). Разложение органофосфатов, карбаматов и пиретроидов было достигнуто путем инженерии Pseudomonas putida . В ходе исследования инструмент редактирования генома без шрамов был применен для конструирования Pseudomonas putida KT2440. Гены vgb и gfp были перенесены в хромосому. Отмечено, что генетически модифицированный штамм Pseudomonas putida KTUe, имеющий гены (ΔphaC1, Δvdh, ΔalgA/algF, Δfcs, Δupp, ΔphaZ/phaC2, gfp+, mcd+, cehA+, mpd+, pytH+, vgb+), способен разлагать все проверены пестициды.Кроме того, было обнаружено, что за секвестрацию кислорода в почве отвечает ген VHb. Таким образом, этот сконструированный штамм Pseudomonas putida представляет собой мощный подход к разложению пестицидов (Gong et al., 2018). Новейшая технология генетического редактирования является многообещающим подходом к конструированию различных микроорганизмов для очистки от загрязняющих веществ (Dangi et al., 2019). С помощью методов редактирования генов можно получить модифицированные микроорганизмы максимального качества путем внесения целевых модификаций в геном с помощью молекулярных ножниц с использованием инженерных нуклеаз. Сгруппированные регулярно расположенные короткие палиндромные повторы (CRISPR-Cas), нуклеазы цинковых пальцев (ZFN) и активаторы транскрипции, такие как эффекторные нуклеазы (TALEN), являются основными инструментами редактирования генов, обладающими динамической способностью усиливать биоремедиацию синтетических пестицидов (Jaiswal and Shukla). , 2020; Кумари и Чаудхари, 2020). Процесс редактирования гена включает в себя самостоятельно сконструированные направляющие последовательности, которые вставляются комплементарно последовательности интересующего гена, способствуя разрыву в сайте, восстанавливаемому путем гомологичной рекомбинации, вставки или делеции желаемых фрагментов последовательности.Двуцепочечный (DSB) разрыв может быть создан активаторами транскрипции, такими как эффекторные нуклеазы, в целевой последовательности ДНК и образует липкие концы. Точно так же нуклеазы цинковых пальцев также вводят DSB в целевую последовательность генома хозяина. С другой стороны, CRISPR-Cas состоит из crРНК и trcRNA, соединенных гРНК. гРНК контролирует фермент Cas9 для создания DSB в желаемых последовательностях ДНК (Jaiswal et al., 2019). В другом исследовании растения также играют главную роль в удалении различных загрязнителей с помощью фиторемедиации.Фиторемедиация — это форма биоремедиации, которая требует растений в качестве инструментов для удаления опасных загрязнителей из окружающей среды. Фитостимуляция, фитоэкстракция, фитоэкстракция, фитостабилизация и фитоволатилизация — это различные подходы к фиторемедиации для удаления металлов/металлоидов и других опасных загрязнителей. Геном растения можно модифицировать с помощью инструментов редактирования генов CRISPR-Cas, ZFN и TALEN (рис. 3; Aminedi et al., 2020). Действительно, сгруппированные короткие палиндромные повторы с регулярными промежутками (CRISPR-Cas) представляют собой революционный инструмент генной инженерии растений, обеспечивающий прагматичный подход к синтезу передовых фенотипов (Saxena et al., 2020). С другой стороны, прогресс в разработке рекомбинантных микроорганизмов создал потенциальные риски, связанные с выпуском в открытую среду таких генно-инженерных микроорганизмов (ГЭМ). Но предпринимается много попыток контролировать и отслеживать генетически модифицированные микроорганизмы для устранения этих рисков. Разработка генно-инженерных микроорганизмов с использованием достаточных генетических методов для сдерживания бактериальной системы поможет уменьшить ожидаемые опасности. Например, разрабатываются транспозиционные векторы, которые считаются безопасными для окружающей среды.Другой метод сдерживания в первую очередь включает производство суицидальных генно-инженерных микроорганизмов, но эта технология еще не применялась. Эти передовые технологии являются одним из наиболее перспективных способов смягчения неблагоприятных последствий выброса генно-инженерных микроорганизмов в открытую среду (Hussain et al., 2018). Но также могут существовать определенные риски, и тогда потребуются дальнейшие исследования для разработки приемлемых руководств по техническому регулированию.

Рис. 3. Комплексные биотехнологические мероприятия по очистке от загрязнений ПОУ.

Таблица 2. Передовые биотехнологические методы снижения уровня SOC.

Заключение и перспективы на будущее

В обзоре показаны масштабы последних исследований в области загрязнения окружающей среды целлюлозно-бумажной промышленностью. Исследователи и защитники окружающей среды пришли к выводу, что уровни загрязняющих веществ SOC должны быть снижены, и работали в том же направлении.Они обнаружили, что состав различных химических веществ варьируется в зависимости от стадии и методологии, применяемой для производства бумаги. Обнаружение и разложение органических химических веществ, образующихся при производстве бумаги, совершенствуются исследователями, использующими передовые методы. Было рассмотрено биотехнологическое вмешательство с использованием синтетической и системной биологии для производства генетически модифицированных организмов специально для потенциальной деградации SOC. Таким образом, этот обзор охватывает последние отчеты и методологии, используемые исследователем экологической устойчивости.

Вклад авторов

SJ написал первый черновик рукописи при участии GK, M и KP. PS прочитал и отредактировал окончательный вариант. Все авторы одобрили окончательный проект для его представления.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Инфраструктурная поддержка Департамента науки и технологий, Нью-Дели, правительство.Индии в рамках гранта FIST (грант № 1196 SR/FST/LS-I/2017/4) и Министерства биотехнологии правительства Индии (грант № BT/PR27437/BCE/8/1433/2018). . Стипендия для младших исследований (JRF) от DBT (грант № BT/PR27437/BCE/8/1433/2018), Govt. Индии для GK и помощника по проектам для KP, должным образом подтверждены. SJ выражает признательность Университету Махарши Даянанда, Рохтак, Индия, за предоставление университетской исследовательской стипендии (наградное письмо-URS-20/2/2020-R&S/R-15/20/842). MD признает стипендию для младших исследователей от CSIR, Индия (награда №09/382(0211)/2019-ЭМР-1).

Ссылки

Аделаджа, О., Кешаварз, Т., и Кьяззе, Г. (2017). Обработка фенантрена и бензола с использованием микробных топливных элементов, работающих непрерывно для возможных применений на месте и вне его. Интерн. Биодеморат. биодеград. 116:

Академия Google

Али, И., Асим, М., и Хан, Т.А. (2012). Недорогие адсорбенты для очистки сточных вод от органических загрязнителей. Дж. Окружающая среда. Управление 113, 170–183.doi: 10.1016/j.jenvman.2012.08.028

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Аминеди, Р., Рам, Х., Кумар, Г., Корамутла, М.К., Васупалли, Н., Дешмукх, Р., и соавт. (2020). «Механизмы устойчивости растений к ионам металлоидов и потенциальные биотехнологические применения», в Metalloids in Plants: Advances and Future Prospects , под редакцией Р. Дешмукха, Д. К. Трипати и Г. Герьеро (Хобокен, Нью-Джерси: Wiley), 185–211. дои: 10.1002/9781119487210.ch20

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Антизар-Ладислао, Б.и Галил, Н.И. (2004). Биосорбция фенола и хлорфенолов акклиматизированной жилой биомассой в условиях биоремедиации в песчаном водоносном горизонте. Вода Res. 38, 267–276. doi: 10.1016/j.waters.2003.09.032

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ашрафи, О., Йерушалми, Л., и Хагигат, Ф. (2013). Выбросы парниковых газов очистными сооружениями целлюлозно-бумажной промышленности – моделирование и имитационное моделирование. Интерн. J. Контроль парниковых газов 17, 462–472.doi: 10.1016/j.ijggc.2013.06.006

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Авад А.М., Шейх С.М., Джалаб Р., Гулиед М.Х., Насер М.С., Бенамор А. и соавт. (2019). Адсорбция органических загрязнителей природными и модифицированными глинами: всесторонний обзор. Отд. Очист. Технол. 228:115719. doi: 10.1016/j.seppur.2019.115719

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Аззуз А., Викрант К., Ким К. Х., Баллестерос Э., Радфи Т. и Малик А.К. (2019). Достижения в колориметрическом и оптическом зондировании газообразных летучих органических соединений. Анализ тенденций TrAC. хим. 118, 502–516. doi: 10.1016/j.trac.2019.06.017

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бадар С. и Фаруки И. Х. (2012). «Целлюлозно-бумажная промышленность — производственный процесс, образование и очистка сточных вод», в Стратегии защиты окружающей среды для устойчивого развития , под редакцией А. Малика и Э. Громанна (Дордрехт: Springer), 397–436.дои: 10.1007/978-94-007-1591-2_13

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Баджпай, П. (2018). «Краткое описание процесса производства целлюлозы и бумаги», в Biotechnology for Pulp and Paper Processing (Сингапур: Springer), 9–26. дои: 10.1007/978-981-10-7853-8_2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бакрауи, М., Каруах, Ф., Ухамму, Б., Аггур, М., Эссамри, А., и Эль Бари, Х. (2020). Производство биогаза из переработанных сточных вод бумажной фабрики с помощью метантенка UASB: оптимальные и мезофильные условия. Биотехнология. Респ. 25:e00402. doi: 10.1016/j.btre.2019.e00402

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Билал, М., и Икбал, Х.М. (2019). Взгляд на токсичность и неблагоприятные последствия космецевтики для здоровья человека — обзор. Науч. Общая окружающая среда. 670, 555–568. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.03.261

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Бисвас П., Бхарти А. К., Датт Д. и Кадам А.(2019). Биоотбеливание смешанной офисной макулатуры хреном и пероксидазой картофеля. Биоресурсы 14, 8600–8613.

Академия Google

Чекчин И. , Редди К. Р., Томе А., Тессаро Э. Ф. и Шнайд Ф. (2017). Нанобиоремедиация: интеграция наночастиц и биоремедиации для устойчивого восстановления хлорированных органических загрязнителей в почвах. Интерн. Биодекор. биодеград. 119, 419–428. doi: 10.1016/j.ibiod.2016.09.027

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чандра, Р., Абхишек, А., и Санхвар, М. (2011). Бактериальное обесцвечивание и детоксикация черного щелока из целлюлозы вискозного производства бумажной промышленности и выявление продуктов их метаболизма. Биоресурс. Технол. 102, 6429–6436. doi: 10.1016/j.biortech.2011.03.048

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Чандра Р., Шарма П., Ядав С. и Трипати С. (2018). Биодеградация химических веществ, нарушающих работу эндокринной системы, и остаточных органических загрязнителей сточных вод целлюлозно-бумажного комбината путем биостимуляции. Перед. микробиол. 9:960. doi: 10.3389/fmicb. 2018.00960

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Чаукура Н., Муримба Э. К. и Гвензи В. (2017). Синтез, характеристика и адсорбционная способность метилового оранжевого нанокомпозитов оксида железа и биоугля, полученных из целлюлозно-бумажного шлама. Заяв. Науки о воде. 7, 2175–2186. doi: 10.1007/s13201-016-0392-5

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чен Б., Бу Ю., Ян Дж., Нянь В. и Хао С. (2020). Методы анализа общего содержания органических галогенов (ТОХ) в воде: прошлое, настоящее и будущее. Хим. англ. Дж. 399:125675. doi: 10.1016/j.cej.2020.125675

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чанг Г., Барра Р., Диас-Харамильо М., Ривас М., Бахамонде П. и Манкиттрик К. Р. (2015). Эстрогенность и интерсекс у молоди радужной форели ( Oncorhynchus mykiss ), подвергшейся воздействию сточных вод целлюлозно-бумажного производства сосны/эвкалипта в Чили. Аква. Токсикол. 164, 126–134. doi: 10.1016/j.aquatox.2015.04.025

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Данги, А.К., Шарма, Б., Хилл, Р.Т., и Шукла, П. (2019). Биоремедиация с помощью микробов: системная биология и подход метаболической инженерии. Крит. Преподобный Биотехнолог. 39, 79–98. дои: 10.1080/07388551.2018.1500997

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Девяткин И., Лю Л., Чен С., Хавукайнен Дж., Ван Ф., Хорттанайнен М. и соавт. (2019). Технические последствия и потенциал глобального потепления восстановления азота, выделяемого при непрерывной термической сушке осадка сточных вод. Управление отходами. 90, 132–140. doi: 10.1016/j.wasman.2019.04.031

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Диксит, М., Лю, Х., Луо, Дж., и Шукла, П. (2020). Детоксикация стоков целлюлозно-бумажной промышленности с использованием микробной инженерии и передовых технологий окисления. Дж. Азар. Матер. 398:122998. doi: 10.1016/j.jhazmat.2020.122998

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Дуан Ю., Пандей А., Чжан З., Авастхи М. К., Бхатия С. К. и Тахерзаде М. Дж. (2020). Биопереработка органических твердых отходов: устойчивая стратегия развития циркулярной биоэкономики в Китае. Пром. Продукция растениеводства 153:112568. doi: 10.1016/j.indcrop.2020.112568

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Дворжак П., Никель, П.И., Дамборский, Дж., и де Лоренцо, В. (2017). Биоремедиация 3.0: разработка бактерий, удаляющих загрязняющие вещества, во времена системной биологии. Биотехнология. Доп. 35, 845–866. doi: 10.1016/j.biotechadv.2017.08.001

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Элаккия, Э., и Ниджу, С. (2020). «Применение микробных топливных элементов для очистки сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности: возможности и проблемы», в Экологическая биотехнология , Vol. 2, ред. К. Готандам, С. Ранджан, Н. Дасгупта и Э. Лихтфауз (Cham: Springer), 125–149. дои: 10.1007/978-3-030-38196-7_6

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Эллуз, М., и Саяди, С. (2016). «Грибы белой гнили и их ферменты как биотехнологический инструмент для ксенобиотической биоремедиации», в Management of Hazardous Wastes (Лондон: InTech), 103–120.

Академия Google

Фанг, Ю., Ни, З., Дай, К., Тиан, Ю., Лю, Ф., Хе, Дж., и др.(2018). Хлорорганические пестициды в почве и воздухе на участке, загрязненном соединением, и вокруг него: вертикальное распределение, почвенно-воздушный обмен и оценка риска. Стохаст. Окружающая среда. Рез. Оценка риска. 32, 1179–1188. doi: 10.1007/s00477-017-1412-1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фаруки И. Х. и Башир Ф. (2017). Очистка адсорбируемых органических галогенидов (АОХ) из сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности с использованием аэробных гранул в SBR пилотного масштаба. J. Water Process Eng. 19, 60–66. doi: 10.1016/j.jwpe.2017.07.005

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фернандо, Э. Ю., Кешаварц, Т., и Кьяззе, Г. (2019). Использование биоэлектрохимических систем для очистки окружающей среды от ксенобиотиков: обзор. J. Chem. Технол. Биотехнолог. 94, 2070–2080 гг. doi: 10.1002/jctb.5848

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Гош, С., Оджха, П.К., и Рой, К. (2019). Изучение моделирования QSPR для адсорбции опасных синтетических органических химикатов (SOC) SWCNT. Хемосфера 228, 545–555. doi: 10.1016/j.chemosphere.2019.04.124

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гонг Т., Сюй X., Данг Ю., Конг А., Ву Ю., Лян П. и др. (2018). Разработанный Pseudomonas putida может одновременно разлагать органофосфаты, пиретроиды и карбаматы. Науч. Общая окружающая среда. 628, 1258–1265. doi: 10.1016/j.scitotenv. 2018.02.143

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Грей, Х.Э., Пауэлл Т., Чой С., Смит Д. С. и Паркер В. Дж. (2020). Удаление органического фосфора с использованием интегрированного усовершенствованного процесса окисления-ультрафильтрации. Вода Res. 182:115968. doi: 10.1016/j.waters.2020.115968

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гупта, А., и Гупта, Р. (2019). «Очистка и повторное использование сточных вод целлюлозно-бумажного комбината», в Достижения в биологической очистке промышленных сточных вод и их повторном использовании для устойчивого будущего (Сингапур: Springer), 13–49.

Академия Google

Гупта, Г.К., Лю, Х., и Шукла, П. (2019). Загрязняющие вещества целлюлозно-бумажной промышленности, их опасность для здоровья и экологическая опасность. Курс. мнение Окружающая среда. науч. Здоровье 12, 48–56. doi: 10.1016/j.coesh.2019.09.010

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Гупта, Г. К., и Шукла, П. (2020). Взгляд на получение ресурсов из отходов целлюлозно-бумажной промышленности: вызовы, перспективы и инновации. Биоресурс.Технол. 297:122496. doi: 10.1016/j.biortech.2019.122496

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гупта, К., Бисвас, Р., и Саркар, А. (2020). «Развитие омиксов: перспективы биоремедиации загрязненных почв», в Microbial Bioremediation and Biodegradation , ed. М. Шах (Сингапур: Springer), 113–142. дои: 10.1007/978-981-15-1812-6_5

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хашеми, М.С.Х., Эслами, Ф.и Каримзаде Р. (2019). Удаление органических загрязнений из промышленных сточных вод обработанным ЦТАБ синтетическим цеолитом Y. J. Environ. Управление 233, 785–792. doi: 10.1016/j.jenvman.2018.10.003

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хендрикс, А.Т.В.М., и Зееман, Г. (2009). Предварительная обработка для повышения усвояемости лигноцеллюлозной биомассы. Биоресурс. Технол. 100, 10–18. doi: 10.1016/j.biortech.2008.05.027

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хоу, Л.P., Yang Y., Shu H., Ying G.G., Zhao J.L., Fang G.Z., et al. (2018). Gambusiaaffinis после длительного воздействия андростендиона. Экотоксикол. Окружающая среда. Саф. 147, 509–515. doi: 10.1016/j.ecoenv.2017.08.004

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Hubbe, M.A., Metts, J.R., Hermosilla, D., Blanco, M.A., Yerushalmi, L., Haghighat, F., et al. (2016). Очистка и регенерация сточных вод: обзор практики и возможностей целлюлозно-бумажной промышленности. Биоресурсы 11, 7953–8091.

Академия Google

Хуссейн И., Алети Г., Найду Р., Пушенрайтер М., Махмуд К., Рахман М. М. и др. (2018). Восстановление органических ксенобиотиков с помощью микробов и растений и их усиление с помощью генетически модифицированных организмов и рекомбинантных технологий: обзор. Науч. Общая окружающая среда. 628, 1582–1599. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.02.037

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Джайн, К., Johnson, J., Devpura, N., Rathour, R., Desai, C., Tiwari, O., et al. (2020). «Новые технологии биоремедиации для очистки сточных вод, содержащих синтетические органические соединения», в Новые технологии биоремедиации окружающей среды , (Elsevier), 131–150.

Академия Google

Джайшанкар, М., Цетен, Т., Анбалаган, Н., Мэтью, Б. Б., и Берегоуда, К. Н. (2014). Токсичность, механизм действия и воздействие на здоровье некоторых тяжелых металлов. Междисциплинар. Токсикол. 7, 60–72. doi: 10.2478/intox-2014-0009

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Джайсвал, С., Шарма, Б., и Шукла, П. (2020). Комплексные подходы к микробной деградации пластмасс. Окружающая среда. Технол. иннов. 17:100567. doi: 10.1016/j.eti.2019. 100567

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Джайсвал, С., и Шукла, П. (2020). Альтернативные стратегии микробной очистки от загрязнителей с помощью синтетической биологии. Перед. микробиол. 11:808. doi: 10.3389/fmicb.2020.00808

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Джайсвал, С., Сингх, Д.К., и Шукла, П. (2019). Инструменты редактирования генов и системной биологии для биоремедиации пестицидов: обзор. Перед. микробиол. 10:87. doi: 10.3389/fmicb.2019.00087

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Джассал Б., Мэтьюз Л., Витери Г., Гонг К., Лоренте П., Фабрегат А. и др. (2020).База знаний о пути реакции. Рез. нуклеиновых кислот. 48, Д498–Д503.

Академия Google

Кадиер А., Симайи Ю., Абдешахян П., Азман Н. Ф., Чандрасекар К. и Калил М. С. (2016). Всесторонний обзор конструкций и конфигураций реакторов микробных электролизеров (MEC) для устойчивого производства газообразного водорода. Александр. англ. J. 55, 427–443. doi: 10.1016/j.aej.2015.10.008

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Канехиса, М.(2017). «Аннотация ферментов и метаболическая реконструкция с использованием KEGG», в Protein Function Prediction , ed. Д. Кихара (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Humana Press), 135–145. дои: 10.1007/978-1-4939-7015-5_11

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Карбалаи С., Ханачи П., Уокер Т. Р. и Коул М. (2018). Возникновение, источники, воздействие на здоровье человека и смягчение последствий загрязнения микропластиком. Окружающая среда. науч. Загрязн. Рез. 25, 36046–36063. doi: 10.1007/s11356-018-3508-7

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Каур, Р., Тьяги, Р. Д., и Чжан, X. (2020). Обзор предварительной обработки активного ила целлюлозно-бумажной промышленности, ингибирующих эффектов и стратегий детоксикации для биовалоризации. Окружающая среда. Рез. 182:109094. doi: 10.1016/j.envres.2019.109094

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Kondaveeti, S., Kim, I.W., Otari, S., Patel, S.K., Pagolu, R., Losetty, V., et al. (2019). Когенерация водорода и электроэнергии из стоков биодизельного производства. Интерн.J. Hydrogen Energy 44, 27285–27296. doi: 10.1016/j.ijhydene.2019.08.258

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Кумар, М., Джайсвал, С., Содхи, К.К., Шри, П., Сингх, Д.К., Агравал, П.К., и Шукла, П. (2019). Биоремедиация антибиотиков: перспективы ее экотоксичности и резистентности. Окружающая среда. Междунар. 124, 448–461. doi: 10.1016/j.envint.2018.12.065

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Кумар, Н. М., Мутукумаран, К., Шармила Г. и Гурунатан Б. (2018). «Генетически модифицированные организмы и их влияние на улучшение биоремедиации», в Bioremediation: Applications for Environmental Protection and Management , eds S. Varjani, A. Agarwal, E. Gnansounou и B. Gurunathan (Singapore: Springer), 53 –76. дои: 10.1007/978-981-10-7485-1_4

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Кумар С., Кумар А., Бахугуна А., Шарма В. и Кришнан В. (2017). Двумерные нанокомпозиты на основе углерода для фотокаталитического производства энергии и восстановления окружающей среды. Beilstein J. Nanotechnol. 8, 1571–1600. doi: 10.3762/bjnano.8.159

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Кумар, В., Данги, А.К., и Шукла, П. (2018). Разработка термостабильных микробных ксиланаз для их промышленного применения. Мол. Биотехнолог. 60, 226–235. doi: 10.1007/s12033-018-0059-6

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Кумар, В., Такур, И.С., и Шах, М.П. (2020).«Подходы к биоремедиации для очистки сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности: последние достижения и проблемы», в Microbial Bioremediation and Biodegradation , ed. М. Шах (Сингапур: Springer), 1–48. дои: 10.1007/978-981-15-1812-6_1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Кумари, А., и Чаудхари, Д. Р. (2020). «Созданные микробы и развивающаяся технология биоремедиации пластика», в Bioremediation of Pollutants , eds VC Pandey and V. Singh (Amsterdam: Elsevier), 417–443.doi: 10.1016/b978-0-12-819025-8.00021-1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лапворт, Д. Дж., Баран, Н., Стюарт, М. Э., и Уорд, Р. С. (2012). Возникающие органические загрязнители в подземных водах: обзор источников, судьбы и возникновения. Окружающая среда. Загрязн. 163, 287–303. doi: 10.1016/j.envpol.2011.12.034

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ли, Ю., Ван, Ю., Линь, З., Ван, Дж., Хе, К., и Чжоу, Дж. (2018). Новая метанотрофная ко-метаболическая система с высокой активностью растворимой метанмонооксигеназы для биоразложения тугоплавких органических веществ в сточных водах варки целлюлозы. Биоресурс. Технол. 256, 358–365. doi: 10.1016/j.biortech.2018.02.048

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ли, З., и Рабнаваз, М. (2018). Изготовление безопасных для пищевых продуктов водостойких бумажных покрытий с использованием меламиновой грунтовки и внешнего слоя из полисилоксана. АСУ Омега 3, 11909–11916. doi: 10.1021/acsomega.8b01423

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Линдеманн, М., Видхальм, Б., Канцингер, Т.и Среботник, Э. (2020). Интегрированный процесс комбинированного снижения микробного содержания летучих органических соединений и повышения ценности сточных вод в деревообрабатывающей промышленности. Биоресурс. Технол. Респ. 11:100471. doi: 10.1016/j.biteb.2020.100471

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лю, Л., Билал, М., Дуан, X., и Икбал, Х. М. (2019). Снижение загрязнения окружающей среды генно-инженерными бактериями — текущие проблемы и перспективы на будущее. Науч. Общая окружающая среда. 667, 444–454.doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.02.390

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лю, Х. (2020). Микробные технологии для устойчивого развития энергетики и окружающей среды. Биотехнология. Респ. 27:e00486. doi: 10.1016/j.btre.2020.e00486

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лю, X., Ши, Л., и Гу, Дж. Д. (2018). Микробный электрокатализ: окислительно-восстановительные медиаторы, ответственные за внеклеточный перенос электронов. Биотехнология.Доп. 36, 1815–1827 гг. doi: 10.1016/j.biotechadv.2018.07.001

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лю, X., и Ю, X. (2020). Увеличение производства бутанола: от биокатализа к биоэлектрокатализу. ACS Energy Письмо. 5, 867–878. doi: 10.1021/acsenergylett.9b02596

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Lonappan, L. , Rouissi, T., Das, R.K., Brar, S.K., Ramirez, A.A., Verma, M., et al. (2016). Адсорбция метиленового синего на микрочастицах биоугля, полученных из различных отходов. Управление отходами. 49, 537–544. doi: 10.1016/j.wasman.2016.01.015

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Мактабифард М., Заборовска Э. и Макиния Дж. (2018). Достижение энергетической нейтральности на очистных сооружениях за счет энергосбережения и увеличения производства возобновляемой энергии. Rev. Окружающая среда. науч. Биотехнолог. 17:655689.

Академия Google

Малла, М. А., Дубей, А., Ядав, С., Кумар, А., Хашем, А., и Абд-Аллах, Э.Ф. (2018). Понимание и разработка стратегий опосредованного микроорганизмами восстановления загрязнителей окружающей среды с использованием омических подходов. Перед. микробиол. 9:1132. doi: 10.3389/fmicb.2018.01132

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ман Ю. , Ху С., Гао Дж., Ли Дж. и Хун М. (2020). Интегрированное сжигание химических веществ на целлюлозном заводе для обеспечения высокой энергоэффективности и низкого уровня выбросов углерода. Дж. Чистый. Продукт. 275:122979.doi: 10.1016/j.jclepro.2020.122979

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мелло, Дж. М. М., Брандао, Х. Л., Валерио, А., де Соуза, А. А. У., де Оливейра, Д., и да Силва, А. (2019). Биодеградация соединений БТЭК из нефтехимических сточных вод: кинетика и токсичность. J. Водный процесс 32:100914. doi: 10.1016/j.jwpe.2019.100914

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Московиц, Р., Толедо-Аларкон, Дж., Трабли, Э., и Бернет, Н. (2016).Электроферментация: как управлять ферментацией с помощью электрохимических систем. Тенденции биотехнологии. 34, 856–865. doi: 10.1016/j.tibtech.2016.04.009

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Мухаметзянов С. Р., Сафин Р.Р. и Каинов П.А. (2018). «Альтернативная энергетика в процессах сушки термолабильных материалов», Материалы Международной мультиконференции по промышленной инженерии и современным технологиям (FarEastCon) 2018 , Владивосток.

Академия Google

Найкер, Дж. Э., Говинден, Р., Леха, П., и Ситхоул, Б. (2020). Преобразование шлама целлюлозно-бумажного производства (PPMS) в богатый глюкозой гидролизат с использованием «зеленой» химии: оценка методов предварительной обработки для усиления гидролиза. Дж. Окружающая среда. Управление 270:110914. doi: 10.1016/j.jenvman.2020.110914

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Нгуен, В.Х., Смит, С.М., Вантала, К., и Кажитвичянукул, П. (2020). Фотокаталитическая очистка от стойких органических загрязнителей (СОЗ): обзор. араб. Дж. Хим. 13, 8309–8337. doi: 10.1016/j.arabjc.2020.04.028

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Нимкар, У. (2017). Устойчивая химия: решение для текстильной промышленности в развивающихся странах. Курс. мнение Зеленый сустейн. хим. 9, 13–17. doi: 10.1016/j.cogsc.2017.11.002

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Осман, У.Х.В., Абдулла, С.Р.С., Мохамад, А.Б., Кадхум, А.А.Х., и Абд Рахман, Р. (2013). Одновременное удаление АОХ и ХПК из реальных сточных вод из переработанной бумаги с использованием GAC-SBBR. Дж. Окружающая среда. Управление 121, 80–86. doi: 10.1016/j.jenvman.2013.02.005

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Партлан Э., Рен Ю., Апул О. Г., Ладнер Д. А. и Каранфил Т. (2020). Кинетика адсорбции синтетических органических загрязнителей сверхтонким порошкообразным активированным углем. Хемосфера 253:126628. doi: 10.1016/j.chemosphere.2020.126628

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Пенья-Перейра, Ф., Гарсия-Фигероа, А. , Лавилла, И., и Бендичо, К. (2020). Наноматериалы для обнаружения галогенидов и оксианионов галогенов колориметрическими и люминесцентными методами: критический обзор. Анализ тенденций TrAC. хим. 125:115837. doi: 10.1016/j.trac.2020.115837

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Перзон, А., Йоргенсен, Б., и Ульвсков, П. (2020). Устойчивое производство гелей и бумаги из нановолокна целлюлозы из отходов сахарной свеклы с использованием предварительной ферментативной обработки. Углеводы. Полим. 230:115581. doi: 10.1016/j.carbpol.2019.115581

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Пино-Кортес, Э., Монтальво, С., Уилиньир, К., Кубильос, Ф., и Гаситуа, Дж. (2020). Характеристики и очистка сточных вод процесса окисления меркаптанов: всесторонний обзор. Процессы 8:425. doi: 10.3390/pr8040425

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Постиго, К., и Барсело, Д. (2015).Синтетические органические соединения и продукты их превращения в подземных водах: возникновение, судьба и смягчение последствий. Науч. Общая окружающая среда. 503, 32–47. doi: 10.1016/j.scitotenv.2014.06.019

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Пронк, М., Де Кройк, М.К., Де Брюин, Б., Камминга, П., Клиребезем, Р.В., и Ван Лосдрехт, М.К.М. (2015). Полномасштабное выполнение процесса аэробного гранулированного ила для очистки сточных вод. Вода Res. 84, 207–217.doi: 10.1016/j.waters.2015.07.011

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Пузын Т. и Мостраг А. (ред.) (2012 г.). Органические загрязнители через десять лет после Стокгольмской конвенции: экологический и аналитический обзор. Нордерштедт: Книги Совета директоров по запросу.

Академия Google

Рамирес-Гарсия, Р., Гохил, Н., и Сингх, В. (2019). «Последние достижения, проблемы и возможности в биоремедиации опасных материалов», в Phytomanagement of Polluted Sites , eds P. В. Чандра и К. Баудд (Амстердам: Elsevier), 517–568. дои: 10.1016/b978-0-12-813912-7.00021-1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google