Kinetyka sorpcji kationów miedzi(II) przez Myriophyllum spitacum L.

• Autorzy: Krems P. , Rajfur M. , Kłos A.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2013.7(2)086

Warianty tytułu

EN

Kinetics of cooper(II) cations sorption by Myriophyllum spitacum L.

• Konferencja: ECOpole’13 Conference (23-26.10.2013, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem przeprowadzonych badań było wyznaczenie parametrów kinetycznych sorpcji kationów miedzi przez różnie preparowaną, suszoną biomasę rośliny wodnej Myriophyllum spicatum L. (wywłócznik kłosowy). Sorpcję kationów miedzi prowadzono w warunkach statycznych, przy stałej objętości i stężeniu roztworu. Do opisu wykorzystano model reakcji pseudo-drugiego rzędu. Kinetykę sorpcji miedzi w preparowanej biomasie Myriophyllum spicatum L. porównano z kinetyką sorpcji na organizmie żywym. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że w statycznych warunkach prowadzenia procesu stan równowagi ustala się po ok. 20 minutach. Wyniki badań wskazują na duży wpływ sposobu preparowania biomasy roślinnej na jej właściwości sorpcyjne. W porównaniu do roślin żywych najlepszymi właściwościami sorpcyjnymi charakteryzowały się rośliny preparowane, zanurzone w roztworze siarczanu miedzi o obniżonym pH (ok. 30% wydajności w stosunku do roślin żywych). Właściwości sorpcyjne Myriophyllum spicatum L. wskazują, że może być on wykorzystany jako sorbent w procesach remediacji wód i ścieków zanieczyszczonych metalami ciężkimi.

EN

The aim of the study was to determine the kinetic parameters of sorption of copper cations by differently precooked, dried biomass of aquatic plant Myriophyllum spicatum L. Copper cations sorption was carried out in static conditions, at constant volume and concentration of the solution. For description the pseudo-second order reaction model was used. Sorption kinetics of copper in precooked Myriophyllum spicatum L. biomass was compared with the kinetics of sorption on the living organism. Based on the research, it was found that in the static operating conditions, the equilibrium is established after about 20 minutes. The results indicate a strong influence of the method of preparation of plant biomass on the sorption properties. Compared to living plants, the best sorption properties were characterized by plants prepared, immersed in a solution of copper sulfate with lower pH (around 30% efficiency compared to fresh plants). Myriophyllum spicatum L. sorption properties indicate that it may be used as a sorbent in the process of remediation of groundwater and wastewater contaminated with heavy metals.

Słowa kluczowe

PL

Myriophyllum spicatum L; sorpcja miedzi; sposoby preparowania; kinetyka sorpcji

EN

Myriophyllum spicatum L; copper sorption; precooked methods; kinetics of sorption

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 7, No. 2
• Strony: 659--665
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Krems P.

• Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej, Uniwersytet Opolski,, ul. kard. B. Kominka 6, 45-032 Opole, tel. [phone], fax [phone]

autor

Rajfur M.

• Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej, Uniwersytet Opolski,, ul. kard. B. Kominka 6, 45-032 Opole, tel. [phone], fax [phone]

autor

Kłos A.

• Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej, Uniwersytet Opolski,, ul. kard. B. Kominka 6, 45-032 Opole, tel. [phone], fax [phone]

Bibliografia

• [1] Szmeja J. Przewodnik do badań roślinności wodnej. Gdańsk: Wyd Uniwersytetu Gdańskiego; 2006.
• [2] Staniszewski R, Szoszkiewicz J. Rośliny stanowisk wilgotnych i wodnych. Poznań: Wyd Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu; 2009.
• [3] Kłosowski G, Kłosowski S. Rośliny wodne i bagienne. Warszawa: MULTICO; 2001.
• [4] Matuszkiewicz W. Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski. Warszawa: Wyd Nauk PWN; 2001.
• [5] Trojanowski J, Trojanowska C, Antonowicz J. Cumulation of Cu, Zn, Cd, and Mn in Plants of Gardno Lake. E3S Web of Conferences. 2013;1:1-5. DOI: 10.1051/e3sconf/20130129010.
• [6] Robinson B, Nick Kimb N, Marchetti M, Monid C, Schroeter L, van den Dijssel C, et al. Arsenic hyperaccumulation by aquatic macrophytes in the Taupo Volcanic Zone, New Zealand. Environ Exp Bot. 2006;58,206-215 DOI: 10.1016/j.envexpbot.2005.08.004.
• [7] Stanković Ž, Pajević S, Vučković M, Stojanović S. Concentrations of trace metals in dominant aquatic plants of the Lake Provala (Vojvodina, Yugoslavia). Biologia Plant. 2000;43(4):583-585. DOI: 10.1023/A:1002806822988.
• [8] Rahman MA, Hasegawa H. Aquatic arsenic: Phytoremediation using floating macrophytes. Chemosphere. 2011;83(5):633-646. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2011.02.045.
• [9] Guilizzoni P. The role of heavy metals and toxic materials in the physiological ecology of submersed macrophytes. Aquatic Bot. 1991;41(1-3):87-109. DOI:10.1016/0304-3770(91)90040-C.
• [10] Schneider IAH, Rubio J, Smith RW. Biosorption of metals onto plant biomass: exchange adsorption or surface precipitation? Inter J Mineral Process. 2001;62(1-4):111-120. PII: S0301-7516(00)00047-8.
• [11] André I, Schneider H, Rubio J. Sorption of heavy metal ions by the nonliving biomass of freshwater macrophytes. Environ Sci Technol. 1999;33:2213-2217.
• [12] Lacher C, Smith RW. Sorption of Hg(II) by Potamogeton natans dead biomass. Minerals Eng. 2002;15:187-191. PII: S08 92-6 875(01)00212-6.
• [13] Miretzky P, Saralegui A, Cirelli AF. Simultaneous heavy metal removal mechanism by dead macrophytes. Chemosphere. 2006;62:247-254. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2005.05.010.
• [14] Elifantz H, Tel-Or E. Heavy metal biosorption by plant biomass of the macrophyte Ludwigia Stolonifera. Water, Air, and Soil Pollut. 2002;141(1-4):207-218. DOI: 10.1023/A:1021343804220.
• [15] Rajfur M.: Algae - heavy metals biosorbent. Ecol Chem Eng S. 2013;20(1):23-40. DOI: 10.2478/eces-2013-0002.
• [16] Ngayila N, Basly J-P, Lejeune A-H, Botineau M, Baudu M. Myriophyllum alterniflorum DC., biomonitor of metal pollution and water quality. Sorption/accumulation capacities and photosynthetic pigments composition changes after copper and cadmium exposure. Sci Total Environ. 2007;373:564-571. DOI:10.1016/j.scitotenv.2006.11.038.
• [17] Keskinkan O, Goksu MZL, Basibuyuk M, Forster CF. Heavy metal adsorption properties of a submerged aquatic plant (Ceratophyllum demersum). Bioresour Technol. 2004;92:197-200. DOI: 10.1016/j.biortech.2003.07.011.
• [18] Keskinkan O, Goksu MZL, Yuceer A, Basibuyuk M. Comparison of the adsorption capabilities of Myriophyllum spicatum and Ceratophyllum demersum for zinc, copper and lead. Eng Life Sci. 2007;7(2):192-196. DOI: 10.1002/elsc.200620177.
• [19] Yan C, Wang S, Zeng A, Jin X, Xu Q, Zhao J. Equilibrium and kinetics of copper(II) biosorption by Myriophyllum spicatum L. J Environ Sci. 2005;17(6):1025-1029.
• [20] Keskinkan O, Goksu MZL, Yuceer A, Basibuyuk M, Forster CF. Heavy metal adsorption characteristics of a submerged aquatic plant (Myriophyllum spicatum) Process Biochem. 2003;39:179-183. DOI: 10.1016/S0032-9592(03)00045-1.
• [21] Li G, Xue P, Yan C, Li Q. Copper biosorption by Myriophyllum spicatum: Effects of temperature and pH. Korean J Chem Eng. 2010;27(4):1239-1245. DOI: 10.1007/s11814-010-0183-x.