1936

امكان سنجي بكارگيري جاذب‌هاي زيستي با منشاء آبزيان (فلس Rutilus kutum، Oncorhynchus mykiss و صدف Cerastoderma glaucum) در حذف فلزات سنگين (مس و سرب) از اكوسيستم‌هاي آبي

پورنگ، نيما

رضائي، مريم ، همكار طرخ , نصراله زاده ساروي، حسن ، همكار طرخ , صفري، رضا ، همكار طرخ , افرائي بندپي، محمد علي ، همكار طرخ , فيروزكنديان، شراره ، همكار طرخ , شكوري، متين ، همكار طرخ , يونسي پور، حوريه ، همكار طرخ , احمدنژاد، احد ، همكار طرخ , لالوئي، فرامرز ، همكار طرخ , علوي طبري، احترام السادات ، همكار طرخ , داودي، ايوب ، همكار طرخ , فروزد، مريم ، همكار طرخ , محبي درخش، پرستو ، همكار طرخ , رياضي، شمسي ، همكار طرخ , حبيبي صالح، فاطمه ، همكار طرخ , واحدي، فريبا ، همكار طرخ , نصيري، شكوفه ، همكار طرخ

1400

وزارت‌ جهاد كشاورزي‌ - سازمان تحقيقات، آموزش و ترويج كشاورزي - موسسه تحقيقات علوم شيلاتي كشور

اين تحقيق با هدف بررسي پتانسيل حذف دو فلز سنگين مس و سرب از محلول هاي آبي با استفاده از سه جاذب زيستي با منشا آبزيان، شامل فلس هاي دو گونه ماهي (ماهي سفيد: Rutilus kutum و قزل آلاي رنگين كمان: Oncorhynchus mykiss) و پوسته هاي صدف دو كفه اي (Cerastoderma glaucum) اجرا گرديد. تأثير برخي از پارامترهاي مهم (دوز جاذب زيستي ، اندازه جاذب ، زمان تماس ، درجه حرارت ، غلظت اوليه ، pH و شوري) بر ظرفيت جذب فلزات توسط جاذب ها نيز مورد بررسي قرار گرفت. از بين هفت فاكتور مورد مطالعه، تأثير غلظت اوليه ، pH و دوز جاذب ، بر روي كليه متغيرهاي پاسخ (غلظت مس و سرب جذب شده توسط سه جاذب) معني دار بود (05/0> P) . اما فاكتورهاي درجه حرارت و اندازه جاذب تأثير معني داري بر جذب مس توسط هيچيك از جاذب ها نداشت و از سوي ديگر اندازه جاذب تاثير معني داري بر جذب سرب توسط سه جاذب مورد نظر نداشت. pH و غلظت اوليه مهمترين عوامل تأثيرگذار بر جذب مس توسط سه جاذب زيستي بودند (به ترتيب داراي تأثيرات منفي و مثبت ). اما از نظر جذب سرب توسط جاذب ها، pH موثر ترين متغير مستقل محسوب مي شد. نتايج نشان داد كه حداكثر ظرفيت جذب مس و سرب توسط سه جاذب بررسي شده با ظرفيت جذب اين عناصر توسط ساير جاذب هاي داراي منشاء آبزيان ، بررسي شده توسط ساير محققين، قابل مقايسه است . ترتيب صعودي حداكثر ظرفيت جذب مس به صورت : صدف دو كفه اي ، فلس ماهي سفيد و فلس قزل آلا و ترتيب صعودي حداكثر ظرفيت جذب سرب به صورت: صدف دوكفه اي ، فلس قزل آلا و فلس ماهي سفيد بود. مشخصات جاذب هاي زيستي قبل و بعد از جذب توسط SEM ، EDX ، XRF وFTIR بررسي شد. غلظت يون هاي مس و سرب با استفاده از AAS اندازه گيري گرديد. آناليزهاي SEM-EDX و XRF به وضوح وجود يون هاي مس و سرب را در سطوح هر سه جاذب زيستي پس از آزمايشات جذب نشان داد. نتايج FTIR نشان داد كه سه جاذب زيستي مورد مطالعه از گروه هاي عاملي مختلف تشكيل شده است كه احتمالا نقش قابل ملاحظه اي در ظرفيت جذب مس و سرب توسط آنها دارند. ظرفيت جذب كمتر صدف C. glaucum در مقايسه با دو جاذب ديگر احتمالا به تنوع كمتر گروه هاي عاملي موجود در سطح اين جاذب مربوط مي باشد. داده هاي مربوط جذب مس توسط جاذب هاي فلس ماهي سفيد ، فلس قزل آلا و صدف C. glaucum به ترتيب به خوبي توسط مدل هاي ايزوترم لانگموير ، تمكين و فروندليچ قابل توصيف بودند. از سوي ديگر داده هاي مربوط به جذب سرب توسط فلس ماهي سفيد و صدف C. glaucum به‌خوبي با ايزوترم لانگموير برازش شد. اما مدل فروندليچ بهتر توانست فرآيند جذب سرب توسط فلس قزل آلا را توصيف نمايد.

The main purpose of this study was to investigate the removal potential of two heavy metals (copper and lead) from aqueous solutions by using three aquatic origin biosorbents, i.e. scales of two fish species (Caspian kutum: Rutilus kutum and rainbow trout: Oncorhynchus mykiss) and shells of a bivalve mollusk (Cerastoderma glaucum). The effects of some important factors (biosorbent dosage, biosorbent size, contact time, temperature, initial concentration, pH and salinity) on the sorption capacity of the sorbents were also evaluated. Among the seven studied factors, the effects of initial concentration, pH and adsorbent dose on all response variables (copper and lead concentrations absorbed by the three biosorbents) were significant (P <0.05), while temperature and adsorbent size had no significant effect on copper adsorption of any of the sorbents. On the other hand, the adsorbent size had no significant effect on lead adsorption by the three sorbents. pH and initial concentration were the most important factors affecting the uptake of copper by three biosorbents (with negative and positive effects, respectively). But in terms of adsorption of lead by the sorbents, pH was the most effective independent variable. The results showed that the maximum adsorption capacities of copper and lead by the three adsorbents studied are comparable to those of other adsorbents of aquatic origin, reported by other researchers. The ascending order of maximum adsorption capacity of copper was: the shells of C. glaucum, scales of R. kutum and O. mykiss and the ascending order for lead was: the shells of C. glaucum, scales of O. mykiss and R. kutum. The biosorbents were characterized before and after adsorption by Scanning Electron Microscopy (SEM), energy dispersive X-ray (EDX), X- Ray Fluorescence (XRF), and Fourier Transform Infrared (FTIR), while concentrations of lead and copper ions were measured using Atomic Absorption Spectrometer (AAS). The SEM-EDX and XRF analyses clearly showed the presence of Cu and Pb ions on the surfaces of all the three sorbents after the adsorption experiments. The FTIR results revealed that the investigated biosorbents contained several functional groups which could possibly offer the binding sites for Cu and Pb ions in the aqueous media. The lower adsorption capacity of C. glaucum shells compared to the other two sorbents can be related to the less diversity of the functional groups on the surface of this sorbent. The isotherm studies revealed Langmuir model applicability for the Pb adsorption by R. kutum scales and C. glaucum shells, while Freundlich model was fitted to the adsorption by O. mykiss scales. On the other side, the adsorption equilibrium data of the Cu adsorption by R. kutum scales, O. mykiss scales and C. glaucum shells were best described by Langmuir, Temkin and Freundlich isotherm models, respectively.

جاذب زيستي , حوضه جنوبي درياي خزر , صدف دو كفه اي , فلزات سنگين , فلس ماهي

پورنگ، نيما

تهران موسسه تحقيقات علوم شيلاتي كشور

جدول، مصور، نمودار

موسسه تحقيقات علوم شيلاتي كشور 59927