Removal of Cu(II) and Pb(II) from aqueous solutions by lactic acid bacteria

• Autorzy: Wierzba S.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2015.9(2)059

Warianty tytułu

PL

Usuwanie Cu(II) I Pb(II) z roztworów wodnych przez bakterie kwasu mlekowego

• Konferencja: ECOpole’15 Conference (14-16.10.2015, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to compare the removal of Cu(II) and Pb(II) from aqueous solution by lactic acid bacteria (LAB). Effect of various process parameters, viz., initial metal ions concentration, pH, and contact time has been studied for the removal of copper and lead ions. Langmuir and Freundlich models were applied to describe the biosorption isotherm of the metal ions by LAB biomass. Langmuir model fitted the equilibrium data better than the Freundlich isotherm. The sorbent showed the maximum sorptive capacity amounting to be 11.07 and 10.51 mg · g–1 for Cu(II) and Pb(II) ions, respectively. The optimum conditions were pH 6.0 with equilibrium time of 40 min for both metal ions. The involvement of functional groups on the surface of dried biomass in biosorption process is also discussed.

PL

Celem pracy było porównanie zdolności usuwania Cu(II) i Pb(II) z roztworu wodnego przez bakterie kwasu mlekowego (LAB). Badano wpływ różnych parametrów, tj. stężenia jonów metali, pH i czas kontaktu, na proces usuwania jonów miedzi i ołowiu. Do opisu izoterm adsorpcji jonów metali przez biomasę LAB zastosowano modele Langmuira i Freundlicha. Uzyskane dane doświadczalne były lepiej dopasowane do modelu Langmuira niż Freundlicha. Sorbent wykazał maksymalną zdolność sorpcyjną, wynoszącą 11,07 i 10.51 mg · g–1 odpowiednio dla jonów Cu(II) i Pb(II). Optymalne warunki biosorpcji obu jonów metali wynosiły: pH 6,0 i czas równowagi 40 minut. Omówiono również udział grup funkcyjnych na powierzchni biomasy w procesie biosorpcji.

Słowa kluczowe

EN

biosorption; Cu(II); Pb(II); isotherm; lactic acid bacteria

PL

biosorpcja; Cu(II); Pb(II); izoterma; bakterie kwasu mlekowego

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 9, No. 2
• Strony: 505--512
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Wierzba S.

• Chair of Biotechnology and Molecular Biology, Opole University, ul. kard. B. Kominka 6, 6a, 40-035 Opole, Poland, phone [phone]

Bibliografia

• [1] Mrvčić J, Stanzer D, Šolić E, Stehlik-Tomas V. Interaction of lactic acid bacteria with metal ions: opportunities for improving food safety and quality. World J Microbiol Biotechnol. 2012;28:2771-2782. DOI: 10.1007/s11274-012-1094-2.
• [2] Blackwell KJ, Singleton I, Tobin. Metal cation uptake by yeast: a review. Appl Microbiol Biotechnol. 1995;43(4):579-584. DOI: 10.1007/BF00164757.
• [3] Vinodhini R, Narayanan M. Bioaccumulation of heavy metals in organs of fresh water fish Cyprinus carpio (common carp). Int J Environ Sci Tech. 2008;5(2):179-182. DOI: 10.1007/BF03326011.
• [4] Halttunen T, Salminen S, Tahvonen R. Rapid removal of lead and cadmium from water by specific lactic acid bacteria. Int J Food Microbiol. 2007;114:30-35. DOI: 10.1016/j.ijfoodmicro.2006.10.040.
• [5] Akar T, Tunali S. Biosorption performance of Botrytis cinerea fungal by-products for removal of Cd(II) and Cu(II) ions from aqueous solutions. Miner Eng. 2005;18:1099-1109. DOI: 10.1016/j.mineng.2005.03.002.
• [6] Sassi M, Bestani B, Said AH, Benderdouche N, Guibal E. Removal of heavy metal ions from aqueous solutions by a local dairy sludge as a biosorbant. Desalination. 2010;262:243-250. DOI: 10.1016/j.desal.2010.06.022.
• [7] Liu Y, Cao Q, Luo F, Chen J. Biosorption of Cd2+, Cu2+, Ni2=, and Zn2+ ions from aqueous solutionscby pretreated biomass of brown algae. J Hazard Mater. 2009;163:931-938. DOI: 10.1016/j.hazmat.2008.07.046.
• [8] Rodriguez-Tirado V, Green-Ruiz C, Gómez-Gil B. Cu and Pb biosorption on Bacillus thioparans strain U3 in aqueous solution: Kinetic and equilibrium studies. Chem Eng J. 2012;181-182:352-359. DOI: 10.1016/j.cej.2011.11.091.
• [9] Deng L, Su Y, Su H, Wang X, Zhu X. Biosorption of copper(II) and lead(II) from aqueous solutions by nonliving green algae Cladophora fascicularis: Equilibrium, kinetics and environmental effects. Adsorption. 2006;12:267-277. DOI: 10.1007/s10450-006-0503-y.
• [10] Kiran J, Akar T, Tunali S. Biosorption of Pb(II) and Cu(II) from aqueous solutions by pretreated biomass of Neurospora crassa. Process Biochem. 2005;40:3550-3558. DOI: 10.1016/j.procbio.2005.03.051.
• [11] Baysal Z, Çinar E, Bulut Y, Alkan H, Mehmet D. Equilibrium and thermodynamic studies on biosorption of Pb(II) onto Candida albicans biomass. J Hazard Mater. 2009;161:62-67. DOI:10.1016/j.jhazmat.2008.02.12.
• [12] Davis TA, Volesky B, Mucci A, A review of the biochemistry of heavy metal biosorption by brown algae. Water Res. 2003;37:4311-4330. DOI: 10.1016/S0043-1354(03)00293-8.
• [13] Hashim MA, Chu KH. Biosorption of cadmium by brown, green and red seaweeds. Chem Eng J. 2004;97:249-255. DOI: 10.1016/S1385-8947(03)00216-X.
• [14] Kiliç M, Keskin ME, Mazlum S, Mazlum N. Effect of conditioning for Pb(II) and Hg(II) biosorption on waste activated sludge. Chem Eng Process. 2008;47:31-40. DOI: 10.1016/j.cep.2007.07.019.
• [15] Polak-Berecka M, Szwajgier D, Waśko A. Biosorption of Al+3and Cd+2by an exopolysaccharide from Lactobacillus rhamnosus. J Food Sci. 2014;79(11):2404-2408. DOI: 10.1111/1750-3841.12674.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.