حذف فلزات سنگين از محلول هاي آبي با استفاده از زيتوده جلبك سبز سندسموس كوادريكودا (Scenedesmus quadricauda)
چكيده:
فلزات سنگين ازآلاينده‌هاي سمي و پايدار در محيط زيست و بهويژه محيط‌هاي آبي هستند كه قادرند اثرات نامطلوبي بر اكوسيستمها وارد نمايند. اين عناصر در آب به حالت‌هاي محلول و نامحلول و به صورت يون، كمپلكسهاي آلي و معدني و يا همراه مواد معلق و كلوئيدي يافت مي‌شوند. امروزه روشهاي متنوعي براي حذف فلزات سنگين از آب وجود دارد، اما اكثر اين روش‌ها با هزينه‌هاي بالاي سرمايه گذاري، بهرهبرداري و نگهداري و يا كارايي پائين همراه مي‌باشند. فرآيند جذب يكي از روشهاي اقتصادي و كارآمد براي حذف مواد آلاينده از محيط‌هاي آبي است. در سال‌هاي اخير، جذب زيستي با استفاده از جاذب‌هاي تهيه شده از ريزسازوارههاي غير زنده مانند باكتري، قارچ، جلبك و مواد آلي از جمله سبوس برنج، پوست ميوه، برگ، پوست درختان و غيره بسيار مورد توجه قرار گرفته است. هدف اين مطالعه، جذب فلزات سنگين كادميم و سرب توسط زيتوده خشك ريزجلبك سبز سندسموس كوادريكودا (Scenedesmus quadricauda) است. به منظور آمادهسازي جاذب، زيتوده جلبك پس از كشت و برداشت در شرايط آزمايشگاهي، توسط دستگاه فريزدراير خشك و غير فعال گرديد. آزمايشات جذب به دو صورت ناپيوسته و ستوني طراحي شد و عوامل موثر بر ميزان جذب از جمله زمان تعادل، pH اوليه محلول فلزي، غلظت اوليه فلزات و مقدار جاذب بررسي شد. برخي خصوصيات فيزيكي، شيميايي و مورفولوژي جاذب به كمك روشهاي آناليز عنصري، طيفسنجي مادون قرمز با تبديل فوريه و ميكروسكوپ الكتروني روبشي تعيين گرديد. نتايج نشان داد كه سرعت جذب كادميم و سرب بالا (زمان تعادل در حدود 20-15 دقيقه) بود. بررسي سينتيك جذب نيز نشان دهنده برازش بهتر سينتيك شبه مرتبه دوم براي جذب يونهاي كادميم و سرب توسط جاذب مذكور بود. افزايش pH در محدوده 5-2 موجب افزايش جذب يونهاي فلزي كادميم و سرب شد. به طوريكه pH بهينه براي جذب هر دوفلز برابر 5 بود. جذب سرب و كادميم با مدلهاي ردليچ-پترسون و لانگموير نسبت به مدل فروندليچ برازش بهتري را نشان داد. حداكثر جذب فلزات كادميم و سرب به ترتيب 135 و 333 ميليگرم بر گرم از معادله لانگموير پيشبيني شد. با افزايش مقدار جاذب از 05/0 تا 7/0 گرم در ليتر، درصد جذب كادميم و سرب در غلظت 50 ميليگرم در ليتر به ترتيب 5/3 و 3 برابر شد. آزمايشات ستوني نشان داد كه جاذب كارايي جذب حدود 42 درصد (مقدار جذب 3/219 ميليگرم بر گرم) براي يونهاي سرب و 16 درصد (مقدار جذب 76 ميليگرم بر گرم) براي يونهاي كادميم را داشته و از قابليت احياي بالايي (بيش از 90 درصد) با اسيد نيتريك 5/0 مولار براي هر دو فلز برخوردار است و امكان استفاده از اين جاذب در چرخه‌هاي متوالي جذب وجود دارد. نتايج جذب فلزات سنگين از يك نمونه پساب شهرك صنعتي توسط جاذب جلبكي نشان داد كه درصد جذب كادميم 65 و سرب 69 درصد بود.
