مقایسه مطالعه سینتیکی و هم‌دمای جذب زیستی نیکل به وسیله باکتری و جلبک‌های قرمز و قهوه‌ای

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسنده

مازندران، بابلسر، دانشگاه مازندران، دانشکده علوم پایه، گروه زیست شناسی سلولی و مولکولی

چکیده

جذب زیستی فلزهای سنگین، یک فرایند بسیار مؤثر در حذف این آلاینده‌ ها از محلول‌ های آبی است. ترکیب‌ های دیواره سلولی جلبک‌ها دارای سلولز و همچنین مواد دیگری از جمله آلژینات و آگار است که نقش کلیدی در جذب زیستی کاتیون‌ های فلزی بازی می‌ کنند. جلبک‌ ها به علت ارزان بودن از اهمیت ویژه ‌ای برخوردارند. درحالی که سازوکارهایی که در جذب فلزها به‌ وسیله باکتری‌ ها دخالت دارند، بسیار پیچیده‌ اند و وابستگی کامل به واکنش‌ های فیزیکوشیمیایی یون فلزی در محلول، مکان‌های جذب سلولی و غیره دارند. میکروارگانیسم‌ها و جلبک‌ها به چرخه مواد غیرآلی در طبیعت کمک می‌ کنند. در این پژوهش جذب زیستی نیکل به وسیله جلبک قرمز گراسیلاریا، جلبک‌ های قهوه ‌ای فوکوس و سیستوسیرا و  باکتری گرم مثبت باسیلوس، مورد مطالعه قرار گرفت. پارامترهایی مانند غلظت فلز، pH ، زمان، هم‌دما در این آزمایش مورد بررسی قرار گرفت. بیش‌ ترین میزان جذب فلز به ‌وسیله جلبک گراسیلاریا، سیستوسیرا و باسیلوس در pH حدود 6 و جلبک فوکوس در pH حدود 5 می باشد. بیشینه جذب در جاذب فوکوس حدود 9/0، گراسیلاریا 68/0، سیستوسیرا 34/0 و باسیلوس 65/0 میلی گرم بر لیتر است. مدت زمان تعادل در باکتری 120 دقیقه است در جلبک گراسیلاریا 400 دقیقه و  در فوکوس 300 و سیستوسیرا حدود 350 دقیقه بوده است. داده‌ های هم‌دما به‌ وسیله مدل لانگمویر توصیف شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Njoku V.O., Biosorption Potential of Cocoa Pod Husk for the Removal of Zn (II) from Aqueous Phase, Journal of Environmental Chemical Engineering, 2: 881-887 (2014).

[2] Sener M., Kumar Reddy D.H., Kayan B., Biosorption Properties of Pretreated Sporopollenin Biomass for Lead (II) and Copper (II): Application of Response Surface Methodology, Ecological Engineering, 68: 200-208 (2014).

[3] Tasar S., Kaya F., Ozer A., Biosorption of Lead (II) Ions from Aqueous Solution by Peanut Shells: Equilibrium, Thermodynamic and Kinetic Studies, Journal of Environmental Chemical Engineering, 2: 1018-1026 (2014).

[4] Malik A., Metal Bioremediation Through Growing Cells, Environment International, 30: 261-278 (2004)

[5] Leusch A., Holan Z.R., Volesky B., Biosorption of Heavy Metal (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) by Chemically-Reinforced Bioman of Marine Algae, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 62: 279-283 (1995).

[6] Ahmady-Asbchin S., Andres Y., Gérente C., Le Cloirec P., Biosorption of Cu (II) from Aqueous Solution by Fucus Serratus, Bioresource Technology, 99: 6150- 6155 (2008).

[7] Macaskie L.E., An Immobilization Cell Bioprocess for the Removal of Heavy Metals from Aqueous Flows, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 49: 357-379 (1990).

[8] گلبابایی، فریده؛ قهری، اصغر؛ صعودی، محمدرضا؛ رحیمی فروشانی، عباس؛ تیرگر، آرام؛ مطالعه­های تعادل و سینتیک جذب زیستی کروم شش ظرفیتی از محلول­های آبی با استفاده از دانه­های پلیمر زانتان B82. نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران. (2)30 : 11 تا 24 (1390) .

[9] Cempel M., Nikel G., Nickel: A Review of Its Sources and Environmental Toxicology, Polish Journal of Environmental Studies, 15: 375-382 (2006).

[10] Rajeswari M., Kulkarni K., Vidya Shetty, Srinikethan G., Cadmium (II) and Nickel (II) Biosorption by Bacillus laterosporus (MTCC 1628), Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 45: 1628-1635 (2014).

[11] Tabaraki R., Nateghi A., Ahmady-Asbchin S., Biosorption of Lead (II) Ions on Sargassum ilicifolium: Application of Response Surface Methodology, International Biodeterioration and Biodegradation, 93: 145-152 (2014).

[12] Ahmady-Asbchin S., Andres Y., Gérente C., Le Cloirec P., Natural Seaweed Waste as Sorbent for Heavy Metal Removal from Solution, Environmental Technology, 30: 755-762 (2009).

[13] Bermudez Y.G., Rodriguez Rico  I.L., Bermudez O.G., Guibal, E., Nickel Biosorption Using Gracilaria caudata and Sargassum muticum, Chemical Engineering Journal, 166: 122-131 (2011).

[14] Gabr R.M., Hassan S.H.A.,   Shoreit A.A.M., Biosorption of Lead and Nickel by Living and Non-Living Cells of Pseudomonas Aeruginosa ASU 6a, International Biodeterioration and Biodegradation, 62:195-203 (2008).

[15] Esmaeili A., Beirami P., Ghasemi, S., Evaluation of the Marine Algae Gracilaria and its Activated Carbon for the Adsorption of Ni (II) from Wastewater: Journal of Chemistry, 8: 1512-1521 (2011).

[18] Li X., Tang Y., Xuan Z., Liu Y., Luo F., Study on the Preparation of Orange Peel Cellulose Adsorbent and Biosorption of Cd II from Aqueous Solutions, Separation and Purification Technology, 55: 69-75 (2007)

[19] Xie S., Yang J., Chen C., Zhang X., Wang Q., Zhang C., Study on Biosorption Kinetics and Thermodynamics of Uranium by Citrobacter freudii, Journal of Environmental Radioactivity 99: 126-133 (2007).

[20] Fiol N., Villascusa I., Martinez M., Mirralles N., Poch J., Seralos J., Sorption of Pb (II), Ni (II), Cu (II) and Cd (II) from Aqueous Solutions by Olive Stone Waste, Separation and Purification Technology, 50: 132-140 (2006). 

[21] Holan Z.R., Volesky B., Biosorption of Lead and Nickel by Biomass of Marine Algae, Biotechnology and Bioengineering, 43: 1001-1009 (1994).

[22] Fouladifard R., Ebrahimi A.A., Efficiency Study of Nickel (II) and Cadmium (II) Biosorption by Powder of Waste Activated Sludge from Aqueous Solutions, Iranian Journal of Health and Environment, 3: 419-430 (2011).

[23] Zouboulis A.I., Loukidou M.X.  Matis K.A., Biosorption of Toxic Metals from Aqueous Solutions by Bacteria Strains Isolated from Metal-Polluted Soils, Process Biochemistry, 39: 909-916 (2004).