عملكرد جلبك اسپيروژير در جذب زيستي فلزات سنگين كروم، مس و روي از محيط‌ هاي آبي

Efficiency of Spirogyra at Bioadsorption of Heavy Metals such as Chromium, Copper, and Zinc from Aquatic Environments

اهداف: آلودگي ناشي از فلزات سنگين، يك مشكل زيست محيطي نگران كننده در سراسر جهان است. هدف اين پژوهش، بررسي عملكرد جلبك اسپيروژير در جذب زيستي فلزات سنگين كروم، مس و روي از محيط هاي آبي بود.مواد و روش ها: پژوهش تجربي حاضر روي جلبك اسپيروژير از قنات هاي شهرستان بيرجند اجرا شد. طرح آزمايش به صورت يك عامل در زمان در نظر گرفته شد. تاثير پارامترهاي ph، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اوليه فلزات كروم، مس و روي بر ميزان جذب توسط جلبك اسپيروژير و مدل هاي سينتيك و ايزوترم هاي جذب لانگموير، فروندليچ و تمكين مورد بررسي قرار گرفت.يافته ها: بيشترين درصد حذف كروم (84/48%) و مس (76/85%) به ترتيب در phهاي 3 و 5، با غلظت اوليه 20ميلي گرم در ليتر كروم و مس، در مدت زمان 15 و 40دقيقه و مقدار 3گرم در ليتر زيست توده جلبك اسپيروژير رخ داد. همچنين بالاترين راندمان حذف روي (%89/26) در ph برابر با 5، با غلظت اوليه 20ميلي گرم در ليتر و مقدار جاذب 2گرم در ليتر طي مدت زمان 20دقيقه به دست آمد. جذب كروم، مس و روي از مدل لانگموير با مقادير ضرايب همبستگي به ترتيب 0/9983، 0/9924 و 0/9977 پيروي كردند. طبق نتايج سينتيك، جذب كروم، مس و روي از مدل شبه درجه دوم به ترتيب با مقدار ضرايب 0/9922، 0/9667 و 0/9953 تبعيت كردند.نتيجه گيري: جلبك اسپيروژير، توانايي بالايي در حذف عناصر كروم، مس و روي از محيط هاي آبي دارد.

Aims Heavy metal pollution is a worrisome environmental problem around the world. This study aimed at evaluating the efficiency of spirogyra to remove heavy metals such as chromium (Cr), copper (Cu), and zinc (Zn) from the aquatic environments. Materials & Methods The present experimental research was carried out on spirogyra of aqueducts in Birjand. The experimental method was considered one-factor-at-a-time. Effect of pH parameters, adsorbent dosage, contact time, initial concentration of Cr, Cu, and Zn at adsorption of heavy metals by spirogyra and Kinetic models, and Langmuir adsorption isotherms, Freundlich, and Temkin were examined. Findings The highest percentage of Cr (84.48%) and Cu (76.85%) removal occurred at pH 3 and 5, respectively with initial concentration of 20mg/l Cr and Cu at 15 and 40 minutes, respectively, in 3g algae biomass. Also, the highest Zn removal efficiency (89.26%) occurred at pH=5, initial concentration of 20mg/l, and adsorbent dosage of 2g/l over a 20 minutes period. Adsorption of Cr, Cu, and Zn were followed by Langmuir model with correlation coefficient 0.9983, 0.9924, and 0.9977, respectively. According to the kinetics results, the adsorption of Cr, Cu, and Zn were followed by pseudo second model with coefficients of 0.9922, 0.9767, and 0.9953, respectively. Conclusion Spirogyra has a high ability to remove chromium, copper, and zinc from aquatic environments.