بررسی قابلیت جذب زیستی سرب به‌وسیله دو جاذب زیستی با منشاء آبزیان بر مبنای طرح باکس بنکن

با توجه به اهمیت استفاده از جاذب‌های زیستی برای حذف یون‌های فلزی از پساب‌ها و اکوسیستم‌های آبی، در این پژوهش پتانسیل استفاده از فلس دو گونه ماهی (قزل آلای رنگین کمان، oncorhynchus mykiss و ماهی سفید، rutilus kutum) به منظور کاهش غلظت سرب در محیط‌های آبی بر مبنای طرح باکس بنکن بررسی شد. تاثیر برخی از پارامترهای مهم (دوز جاذب زیستی، اندازه جاذب، زمان تماس، درجه حرارت، غلظت اولیه، ph و شوری) بر ظرفیت جذب سرب به‌وسیله جاذب‌ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. از بین هفت فاکتور مورد مطالعه، تاثیر غلظت اولیه، ph و دوز جاذب، بر غلظت سرب جذب شده به‌وسیله دو جاذب معنی‌دار بود (0.05>p)، اما درجه حرارت و اندازه جاذب تاثیر معنی‌داری بر جذب سرب به‌وسیله جاذب‌ها نداشتند. غلظت اولیه موثرترین متغیر مستقل محسوب ‌شد (با تاثیر مثبت). حداکثر ظرفیت جذب سرب به‌وسیله دو جاذب با ظرفیت جذب این عنصر به‌وسیله سایر جاذب‌های دارای منشاء آبزیان، بررسی شده از سوی سایر محققین، قابل مقایسه بود. حداکثر ظرفیت جذب سرب در فلس ماهی قزل‌آلا بیشتر از فلس ماهی سفید بود. مشخصات جاذب‌های زیستی قبل و بعد از جذب با استفاده sem (scanning electron microscopy)، edx (energy dispersive x-ray)، xrf (x- ray fluorescence)، ftir (fourier transform infrared) بررسی شد. غلظت یون‌های سرب با استفاده از aas (atomic absorption spectrometer) اندازه‌گیری گردید. آنالیزهای sem-edx و xrf به‌وضوح وجود یون‌های سرب را در سطوح هر دو جاذب زیستی پس از آزمایش‌های جذب نشان داد. نتایج ftir نشان داد که دو جاذب زیستی از گروه‌های عاملی مختلف تشکیل شده‌اند که احتمالاً نقش قابل‌توجهی در ظرفیت جذب سرب به‌وسیله آنها وجود دارد.

lead biosorption capability of two biosorbents of aquatic origin based on box-behnken design

considering the importance of using biosorbents to remove metal ions from wastewater and aquatic ecosystems, in this study the potential of using scales of two fish species (rainbow trout; oncorhynchus mykiss and caspian kutum; rutilus kutum) to reduce the concentration of lead in aquatic environments were evaluated based on boxbehnken design. the effects of some important parameters (biosorbent dose, biosorbent size, contact time, temperature, initial concentration, ph and salinity) on the adsorption capacity of the biosorbents were also evaluated. among the seven studied factors, the effect of initial concentration, ph and adsorbent dose on the concentration of lead adsorbed by the two adsorbents was significant (p<0.05), while temperature and adsorbent size had no significant effect on the adsorption of lead by the sorbents. the initial concentration was the most effective independent variable (with a positive effect). the maximum adsorption capacities of lead by the two adsorbents are comparable to those of other adsorbents of aquatic origin, evaluated by other researchers. the maximum adsorption capacity of lead by scales of rainbow trout was higher than caspian kutum. the characteristics of the adsorbents before and after adsorption were analyzed by sem, edx, xrf and ftir. the lead ion concentrations were measured using aas. the semedx and xrf analyses clearly revealed the presence of lead ions on the surfaces of both biosorbents after the adsorption experiments. the ftir results showed that the two sorbents are composed of different functional groups, which could possibly play a significant role in their lead uptake capacity.