مقایسه جداسازی بیولوژیک فلزکادمیوم از پساب توسط باکتری باسیلوس و جلبک فوکوس سراتوس

محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست

سلمان احمدی اسب چین ¹ , ناصر جعفری ²

1 - دانشیار، دانشکده علوم، گروه زیست شناسی سلولی و مولکولی، دانشگاه مازندران *(مسئول مکاتبات).
2 - استادیار، دانشکده علوم،گروه زیست شناسی، دانشگاه مازندران.

تاریخ دریافت : 1389/11/18 تاریخ پذیرش : 1390/03/18 تاریخ انتشار : 1392/12/01

کلید واژه: : جذب بیولوژیک, جلبک دریایی, باکتری, کادمیوم,

چکیده مقاله :

چکیده از میان مشکلات محیط زیست می توان به آلودگی محیط زیست به وسیله فلزات سنگین اشاره کرد. در این کار تحقیقی جذب فلز سنگین کادمیوم به وسیله جلبک قهوه ای Fucus serratusو جذب آن به وسیله باکتری باسیلوس گرم مثبت Bacillus spمقایسه شده است. روش های بیولوژیک در مقایسه با روش های مرسوم شیمیایی و فیزیکی کارایی بالاتری دارند. در این تحقیق ایزوترم و کینتیک جذب کادمیوم به وسیله باکتری و جلبک در راکتور بسته مورد مطالعه قرار گرفته است. بر اساس معادله لانگموئیر میزان بیشینه جذب در باکتری و جلبک به دست آمده است. باکتری از پساب کارخانه فلز کاری تهران و جلبک از ساحل شهر پورنیک فرانسه جدا شده است. مطالعه کینتیک جذب کادمیوم نشان داده است، زمان تعادل برای جلبک در حدود 240 دقیقه و برای باکتری در حدود 10 دقیقه بوده است. ایزوترم جذب کادمیوم به وسیله معادله لانگموئیر تفسیر گردیده است و میزان بیشینه جذب فلز کادمیوم برای باکتری و جلبک به ترتیب 45/0و 85/0 میلی مول بر گرم وزن خشک جاذب بیولوژیک بوده است

چکیده انگلیسی:

AbstractIntroduction:Amongst the environmental problems, environmental pollution by heavy metal can be pointed. Theaim of this work is to investigate adsorbing Cadmium (II) a brown alga Fucus serratus and its uptakeby gram-positive bacteria Bacillus sp. Biological methods in comparison with conventional chemicaland physical methods have higher efficiency.Material & Methods:In this study, isotherm and kinetics of cadmium (II) uptake by bacteria and algae in batch reactor isstudied. Langmuir equation based on the maximum rate of uptake of cadmium (II) in bacteria andalgae is achieved. The bacillus sp selected in Tehran, and algae brown Fucus serratus harvested fromPonic city in ocean Atlantic in France.Results & discussion:This study has shown cadmium (II) uptakes, equilibrium time for algae is about 240 minutes and forbacteria is about 10 minutes respectively. The adsorption equilibrium date was well described byLangmuir equation. The maximum capacity has been extrapolated to 0/45, 0/85 mmol /g for bacillusand F. serratus respectively. All these observation indicate that, this biomass (alga) could be a suitablesorbent for the removal of cadmium from wastewaters.

منابع و مأخذ:

منابع

 

1. WHO (2004) Guidelines for Drinking-Water Quality. Third Edition.Vol.1-Recommendations, World Health Organization, Genève, Suisse

1. Reddad, Z., Gérente, C., Andres, Y., Le Cloirec, P., 2002. Adsorption of several metal ions onto a low cost biosorbent: Kinetic and Equilibrium Studies. Environ. Sci. Technol. 36, 2067-2073.


2. Ahmady-asbchin S., Andres Y., Gérente C., Le Cloirec P., 2009. Natural seaweed waste as sorbent for heavy metal removal from solution. Environmental Technology, 30, 2009.755-762


3. Sheng Ping Xin, Yen-peng Ting, J.Paul Chen, Liang Hong 2004. Sorption of Lead, Copper, Cadmium, Zinc and Nickel by marine algal biomass: characterization of biosorptive capacity and investigation of mechanisms. J. Coll. Inter. Sci. 275, 131-141.

3. مرجان صادقی راد، غلامرضا امینی رنجبر، عما ارشد، هاشم جوشیده، بررسی فلزات سنگین (روی، مس، سرب کادمیم) در رسوبات بخش جنوب غربی دریای خزر (آستارا تاکیاشهر: انستیتو تحقیقات بین المللی ماهیان خاویاری بخش اکولوژی: چهارمین کنفرانس سراسری زیست شناسی ،دانشگاه تربیت مدرس 7-9 شهریور 1385

5. Volesky B. And H.A.May-Phillips.1995. Biosorption of heavy metal by Saccharomyces cervisiae. Appl. Microbiol.Biotechnol.40:783-797


6. Langmuir, I., (1916). The constitution and fundamental properties of solids and liquids. J. Amer. Chem. Soc. 38, 2221-2295.

8. Gadd, G. M. & Ch.White. 1993. Microbial Treatment of Metal Pollution a working Biotechnology? ELSEVIER Science Publishers LTD, 11:353-359


9. Chang J.-S., Law R. and Chang C.-C. (1997), Biosorption of Lead, Copper and Cadmium by biomass of Pseudomonas aeruginosa PU21.Water Reserch, 31, 1651_1658


10. Zouboulis A.I., Loukidou M.X. and Matis K.A., (2004) Biosorption of toxic metals from aqueous solutions by bacteria strains isolated from metal-polluted soils. Process Biotechemistry. 39, 909-916


11. Holan Z.R., Volesky, B., and Prasetyo I., (1993) Biosorption of Cd by biomass of marine algae. Biotech Bioeng, 41,819-825


12. Prasher S.O., Beaugeard M., Hawari J., Bera P., Patel R.M.and Kim S.H. (2004) Biosorption of heavy metal by red algae (Palmaria palmata). Environmental Technology,25, ,1097-1106


13. Romera E., Gonzalez F, Ballester A, Blazquez M.L. and Munoz J.A. (2008) Biosorption of heavy metal by Fucus spiralis. Bioresource Technology, 99, 4684-4693


14. Davis T.A., Volesky B. and Vieira R.H.S.F. (2000) Sargassum seaweed as biosorbent for heavy metal. Water research, 34, 17, 4270-4278