زیست فناوری

چکیده اهداف: کروم دارای آثار مخرب زیست‌محیطی است و تاکنون روش‌های شیمیایی مختلفی برای حذف کروم مورد بررسی قرار گرفته است، اما هزینه نسبتاً بالا و مشکلات زیست‌محیطی باعث شده است تا از روش‌های نوین برای حذف کروم استفاده شود. هدف این پژوهش بررسی و بهینه‌سازی فرآیند جذب سطحی کروم از محلول آبی با استفاده از نانوذرات پالادیوم بیوسنتزشده توسط میکروجلبک اسپیرولینا پلاتنسیس (Spirulina platensis) بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر، نانوذرات پالادیوم با استفاده از عصاره اسپیرولینا پلاتنسیس، سنتز و به روش طیف‌سنجی مادون قرمز، XRD و SEM مورد بررسی قرار گرفتند. در فرآیند جذب سطحی کروم عامل‌های pH، زمان تماس، غلظت اولیه کروم و مقدار جاذب بهینه‌سازی شد. همچنین ایزوترم‌های جذب کروم روی نانوذرات پالادیوم براساس آزمون مدل‌های ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ تعیین شدند.
یافته‌ها: عصاره جلبک اسپیرولینا پلاتنسیس توانایی سنتز نانوذرات پالادیوم را داشت. مقادیر بهینه حذف کروم در pH معادل ۲، غلظت کروم ۰/۱میلی‌گرم در لیتر، زمان تماس ۲۰دقیقه و غلظت جاذب ۰/۵گرم در لیتر بود. کارآیی حذف با افزایش مقدار ماده جاذب افزایش یافت، به‌طوری که وقتی مقدار ماده از ۰/۰۱گرم به ۰/۵گرم افزایش پیدا کرد، درصد حذف از ۶۸/۹% به ۹۸/۱% تغییر کرد. R_L برای نانوذرات پالادیوم در محدوده ۰/۹۵-۰/۱۷ بود که نشان داد، مدل لانگمویر برای جاذب کارآیی مناسبی داشت.
نتیجه‌گیری: نانوذرات پالادیوم بیوسنتزشده توسط میکروجلبک اسپیرولینا پلاتنسیس کارآیی بالایی برای ازبین‌بردن کروم در محلول‌های آبی دارد.

چکیده اهداف: آلودگی ناشی از فلزات سنگین، یک مشکل زیست‌محیطی نگران‌کننده در سراسر جهان است. هدف این پژوهش، بررسی عملکرد جلبک اسپیروژیر در جذب زیستی فلزات سنگین کروم، مس و روی از محیط‌های آبی بود.
مواد و روش‌ها: پژوهش تجربی حاضر روی جلبک اسپیروژیر از قنات‌های شهرستان بیرجند اجرا شد. طرح آزمایش به‌صورت یک عامل در زمان در نظر گرفته شد. تاثیر پارامترهای pH، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه فلزات کروم، مس و روی بر میزان جذب توسط جلبک اسپیروژیر و مدل‌های سینتیک و ایزوترم‌های جذب لانگمویر، فروندلیچ و تمکین مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: بیشترین درصد حذف کروم (۸۴/۴۸%) و مس (۷۶/۸۵%) به‌ترتیب در pHهای ۳ و ۵، با غلظت اولیه ۲۰میلی‌گرم در لیتر کروم و مس، در مدت‌زمان ۱۵ و ۴۰دقیقه و مقدار ۳گرم در لیتر زیست‌توده جلبک اسپیروژیر رخ داد. همچنین بالاترین راندمان حذف روی (%۸۹/۲۶) در pH برابر با ۵، با غلظت اولیه ۲۰میلی‌گرم در لیتر و مقدار جاذب ۲گرم در لیتر طی مدت‌زمان ۲۰دقیقه به دست آمد. جذب کروم، مس و روی از مدل لانگمویر با مقادیر ضرایب همبستگی به‌ترتیب ۰/۹۹۸۳، ۰/۹۹۲۴ و ۰/۹۹۷۷ پیروی کردند. طبق نتایج سینتیک، جذب کروم، مس و روی از مدل شبه درجه دوم به‌ترتیب با مقدار ضرایب ۰/۹۹۲۲، ۰/۹۶۶۷ و ۰/۹۹۵۳ تبعیت کردند. نتیجه‌گیری: جلبک اسپیروژیر، توانایی بالایی در حذف عناصر کروم، مس و روی از محیط‌های آبی دارد.